Тема: Применение альтернативных топлив в энергетических установках на базе поршневых двигателей внутреннего сгорания

«Основным источником загрязнения воздуха в России являются автомобили с ДВС. По данным Минздрава РФ, на автомобили приходится 83% от общего объема выбросов загрязняющих веществ в атмосферу во многих регионах России. Важнейшей причиной низкого уровня ожидаемой продолжительности жизни в России является плохой воздух, и следствием этого в последние годы считается не транспорт, а производство. Один автомобиль поглощает более 4 тонн кислорода из атмосферы каждый год, принимая в среднем 800 кг окиси углерода, 40 кг окислов азота и почти 200 кг различных углеродов» [47].
«В результате Россия получает 27 тыс. т бензола, 17,5 тыс. т формальдегида, 1,5 тонны бензапирена и 5 тыс. тонн свинца в год. Общее количество вредных веществ, производимых автомобилями в год, превышает 20 млн тонн» [47].
«По данным Министерства транспорта России, каждый год ущерб от негативного воздействия различных выбросов в окружающую среду в результате использования автотранспорта составляет 45 млрд долларов США. Существует Федеральная программа " Модернизация транспортной системы России (2002-2010)". С подпрограммой "дорожно-транспортная экология России", которая предусматривает более жесткие экологические стандарты при производстве и эксплуатации автомобильного транспорта в России. Для решения вопроса транспортной экологии требуются новые технологии и разработки, которые направлены на совершенствование тех.состояния автомобильного транспорта» [47].
«На внутреннем рынке представлены технологии, повышающие экологичность и экономичность транспортных средств. Тем не менее, не функционирует «звено», которое должно качественно довести информацию до транспортных производств, чтобы установить обратную связь. Напрягает то, что экология из года в год ухудшается, и отклоняется по стандартам его усовершенствования. С середины 90-х годов автомобильные производства равнодушные к улучшению транспортной среды, предпочитая вкладывать средства в строительство жилья или покупку иномарок» [47].
Актуальность
Актуальность данной работы заключается в выборе наиболее лучшего альтернативного топлива при работе двигателя внутреннего сгорания с искровым зажиганием.
Цель работы: рассмотреть наиболее актуальные виды альтернативного топлива на сегодняшний день и выбрать более подходящий.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
• определить несколько видов альтернативных топлив;
• рассмотреть каждый вид альтернативного топлива для поршневого ДВС;
• предложить лучший вариант альтернативного топлива;
Объект исследования - альтернативные топлива для поршневого ДВС. Теоретическое значение работы.
Представлены несколько вариантов альтернативных топлив.
Практическое значение работы определяется следующим:
1. Результаты испытаний представлялись в виде регулировочных характеристик, сравнение которых с исходными позволяет провести оценку эффективности добавок водорода
2. Экспериментальные исследования проводились на моторном стенде, содержащем необходимое оборудование по ГОСТ 14846-81.
3. Дополнительным оборудованием являлась смонтированная система подачи водорода, обеспечивающая его подвод в ТВС в необходимом для исследований количестве.
Структура и объем диссертации.
Диссертации состоит из введения, 3 глав, заключения, списка литературы из 51 наименования. Работа изложена на 85 страницах машинописного текста, иллюстрированного 1 таблицей и 40 рисунками.
Купить

С помощью проведенных исследований удалось решить актуальную научнотехническую задачу, которая имеет существенное значение. При выполнении диссертационной работы получены следующие основные результаты и выводы:
1. Разработана методика и создан моторный бокс, позволяющие проводить исследования работы двигателей типа BA3—2111 при добавках водорода ДО расходов порядка 0,5 кг/час B TOM числе с рециркуляцией ОГ и при подаче водорода через свечу зажигания.
2. Проведенные исследования показали что:
• «добавление водорода уменьшает зависимость рабочего процесса от УОЗ, в частности, при работе Ba режиме n=2185 об/мин, Ре=0,2 изменение УОЗ OT 20 до 50 градусов УПКВ почти не отражается на мощностных и экономических показателях» [50].
• «благодаря расширению пределов устойчивого горения ТВС с добавками некоторого количества водорода обеспечилась устойчивая работа ДВС на исследованных режимах при коэффициенте избытка воздуха равном a = 2,2—2,4; при этом относительное количество водорода составляло для режима холостого хода при п=850 об/мин 30% от расхода бензина, для режима п=2185 об/мин И Ре=0,2 МПа — 50%» [50].
• «расход бензина при подводе водорода и работе B диапазоне бедных смесей существенно снижается, причём механизм действия добавок водорода различен и зависит от совершенства рабочего процесса. В частности, при работе на холостом ходу и малых добавках водорода происходит значительное снижение расхода бензина за счёт активизации процесса горения, тогда как дальнейшее снижение расхода бензина связано с замещением его водородом как горючего. При работе двигателя на XX при большем числе оборотов и на нагрузочных режимах процесс активизации горения существенно слабее» [50].
• «добавление водорода приводят к значительному изменению состава ОГ и при коэффициенте избытка воздуха более ос >1, 1 - 1,2 содержание CO снижается до уровня следов, СН - c среднем на 20—40 %;» [50].
• «при подводе водорода повышается цикловая равномерность рабочего процесса, например, на режиме ХХ при оценке среднеквадратичным отклонением максимального значения индикаторного давления B 2 раза;» [50].
3. «Проведенные испытания показали влияние на рабочий процесс добавок водорода при РОГ, а именно, что Ba выбранном режиме работы двигателя (Ре=0,2 МПа, п=2185 об/мин) может быть получено соотношение водород - количество рециркулируемых газов, при котором расход бензина снижается, в частности, на 7% по сравнению с исходным уровнем (РОГ=О). Для повышения степени рециркуляции требуется увеличение расхода водорода. В этом случае отмечается повышение концентрации СН» [50].
4. «Добавки водорода «под свечу», по применённому при проведении работы способу не выявили дополнительного эффекта по расходу бензина и составу ОГ, количественное выражение которых практически соответствует способу подвода водорода во впускную трубу» [50].
5. «Полученные результаты могут использоваться при практическом осуществлении способа добавок водорода в ДВС, а также при разработке расчётной методики оценки потребного количества водорода при достижении заданного эффекта» [50].
Купить