ВВЕДЕНИЕ 3
Глава 1 Обзор литературы для выявления влияния присадок на характеристики сгорания в бензиновом двигателе 6
1.1 Свойства присадок применяемых для улучшения
характеристик бензинов 6
1.2 Обзор работы A. D.Madavi и др. «Обзор влияния
композиционных присадок на рабочие характеристики и характеристики выбросов бензинового двигателя» 14
1.3 Обзор работы Miao Tian «Упрощенный метил левулината» 16
1.4 Обзор работы Amit R.Patil и др. «Исследование
бензинового топлива, смешанного с композитной добавкой, методом химического анализа» 21
ГЛАВА 2 Описание подходов, применяемых при моделировании 26
2.1 Описания исследовательской модели 26
2.2 Основные модели для расчета токсичности, применяемые
при моделировании 30
2.3 Основные компоненты выхлопных газов автомобилей 36
ГЛАВА 3 Расчет влияния антидетонационных присадок на характеристики токсичности в двигателе на базе ВАЗ-21129 38
3.1 Результаты расчета эффективных параметров работы
двигателя 38
3.2 Результаты расчета токсичности работы двигателя при
использовании антидетонационных присадок 44
Глава 4 Публикация по результатам научной деятельности в журнале «Научный альманах» от 30.04.2021 49
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 56
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ 59
Актуальность работы и научная значимость настоящего исследования.
Постоянно растущие нормы выбросов и потребность в экономии топлива привели к значительному прогрессу в топливных технологиях и технологиях двигателей. Повышение эффективности двигателя за счет использования топливных присадок практикуется уже почти столетие.
Одной из серьезных проблем, стоящих перед современным технологическим обществом, является резкое увеличение загрязнения окружающей среды двигателями внутреннего сгорания (двигатели внутреннего сгорания). Выбросы, выбрасываемые в окружающую среду, загрязняют атмосферу и вызывают глобальное потепление, кислотные дожди, смог, запах, респираторные и другие опасности для здоровья. Основные выбросы выхлопных газов - это HC, CO, NOx, SO2 и твердые частицы. Таким образом, для повышения производительности двигателя в топливо добавляются подходящие присадки, снижающие выбросы выхлопных газов. Присадки - неотъемлемая часть современного топлива. Вместе с тщательно разработанной базовой топливной композицией они способствуют повышению эффективности и долгому сроку службы. Это химические вещества, которые добавляются в небольших количествах либо для улучшения характеристик топлива, либо для устранения недостатков, как того требует действующее законодательство. Они могут иметь удивительно большие эффекты, даже если их добавить в небольшом количестве.
Оценка влияния антидетонационных присадок на характеристики токсичности отработавших газов в современном бензиновом двигателе при современном развитии двигателестроении показывает актуальность данной работы.
Объект исследования.
Бензиновый двигатель внутреннего сгорания с искровым зажиганием.
Предмет исследования.
Влияния антидетонационных присадок на характеристики токсичности отработавших газов в современном бензиновом двигателе.
Целью работы является оценка влияния антидетонационных присадок на характеристики токсичности отработавших газов в современном бензиновом двигателе.
Гипотеза исследования состоит в том, что антидетонационных присадки влияют на условия сгорания, следовательно, на характеристики токсичности отработавших газов в современном бензиновом двигателе.
Достижение поставленной цели обеспечивается решением следующих задач:
1. провести оценку влияния антидетонационных присадок на характеристики токсичности отработавших газов в современном бензиновом двигателе;
2. расчётно оценить антидетонационных присадок на характеристики токсичности отработавших газов в современном бензиновом двигателе.
Методы исследования.
Аналитический метод работы с научно-технической литературой, метод модельного исследования, метод статистической обработки результатов эксперимента и моделирования рабочего процесса.
Научная новизна исследования заключается в выявление особенностей влияния антидетонационных присадок на характеристики токсичности отработавших газов в современном бензиновом двигателе.
Личное участие автора в организации и проведении исследования состоит в том, что автор принимал непосредственное участие в формировании аналитического обзора по направлению исследований, а также в анализе модельного исследования и полученных на его основании анализа практических рекомендаций и выводов.
Апробация и внедрение результатов работы велись в течении всего исследования. Его результаты докладывались на следующих конференциях и семинарах:
- на семинарах кафедры «Энергетические машины и системы управления» в 2020 и 2021 г.
- международная научно-практическая конференция «Перспективы развития науки и образования», Россия, г. Тамбов, 30 апреля 2021 г.
- опубликована 1 научная статья: Серов, М.В. Влияние степени сжатия на характеристики протекания процесса сгорания на примере одноцилиндровой установки УИТ-85/ Смоленский В.В., Свешников А.Е., Кравцов П.Э., Хапов Д.А., Баранов Д.Е., Серов М.В. //Научный альманах 2021-N 4-2(78). С.115-119
На защиту выносятся:
- расчётная оценка антидетонационных присадок на характеристики токсичности отработавших газов в современном бензиновом двигателе.
Структура магистерской диссертации.
Диссертации состоит из введения, 4 глав, заключения с основными результатами и выводами, содержит 25 рисунков, 8 таблиц, списка использованных источников (109 источников). Основной текст изложен на 71 страницах.
К основным результатам магистерского исследования по теме «Анализ влияния антидетонационных присадок на токсичность автомобильных двигателей» следует отнести следующие выводы по работе:
1. Проведенная оценка влияния антидетонационных присадок на характеристики токсичности отработавших газов в современном бензиновом двигателе показала, что все исследования склоняются к тому, что каждый тип присадок существенно влияет на эффективные и токсические характеристики работы двигателя.
2. Проведенное моделирование в программном комплексе WAVE Ricardo
с высокой достоверностью проводимых расчетов на основании высокого уровня проработанности используемых для моделирования токсичностей расчетных моделей позволило оценить антидетонационных присадок на характеристики токсичности отработавших газов в современном бензиновом двигателе на базе ВАЗ- 21129. Расчетами показано, что:
- Анализ токсичности показал, что влияние присадок разнонаправлены. Присадка в бензин МТБЭ в размере 6% от массы топлива повышает энергетические характеристики рабочего процесса, что сказывается на большую полноту сгорания, а присадка в бензин ЭТБЭ в размере 10% от массы топлива обеспечивает более плавное сгорание, что выгодно сказывается на характеристиках токсичности по оксидам азота.
- Показано, что продукты неполного сгорания с присадкой ЭТБЭ возросли, причем для СО примерно в 5 раз, а для СН в 1,5 раза. А токсичность по NOx снизилась тоже примерно в 5 раз.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
