Аннотация 2
ВВЕДЕНИЕ 6
1 Обзор актуальности выбранной проблемы и средств ее решения 7
1.1 Обзор систем нейтрализации ОГ 8
1.2 Рассмотрение принципа работы трехкомпонентного катализатора 10
1.3 Способ совершенствования системы нейтрализации ОГ 14
1.4 Обзор модернизируемого двигателя 19
2 Тепловой расчет двигателя 22
2.1 Исходные данные 22
2.2 Расчёт наполнения цилиндров 23
2.3 Процесс сжатия рабочего тела 24
2.4 Термохимический расчет 25
2.5 Термодинамический расчет 26
2.6 Расчет процесса расширения и выпуска 28
2.7 Индикаторные показатели рабочего цикла 30
2.8 Эффективные показатели и параметры двигателя 30
2.9 Индикаторные диаграммы и ВСХ 32
3 Расчет кинематики и динамики 33
3.1 Кинематический расчет 33
3.2 Динамический расчет 35
4 Специальная часть 41
4.1 Расчет прогрева модернизированного катализатора 41
5 Безопасность и экологичность бакалаврской работы 44
5.1 Оценка экологичности, по выбросам ОГ двигателя 44
5.2 Безопасность и надежность модернизированного двигателя 45
6 Экономический раздел 46
6.1 Экономическое обоснование работы 46
Заключение 49
Список используемых источников 50
Приложение А 53
Приложение Б 65
Приложение В 67
Приложение Г 70
Приложение Д 73
К современным двигателям внутреннего сгорания применяют всё более жесткие требования по нормам токсичности и их экологичности в целом. Для выполнения этих, регулярно обновляющихся и ужесточающихся стандартов, производителям ДВС требуется прибегать к использованию новых материалов, технологий и решений при производстве двигателей. По мимо внедрения новых элементов конструкции двигателей не прекращается и модернизация старых, хорошо проверенных решений для снижения токсичности ДВС.
Одним из основных и наиболее эффективным средством, по борьбе с токсичностью двигателя, является каталитический нейтрализатор отработанных газов. Его конструкция уже хорошо известна и применяется на всех современных ДВС, но несмотря на это и по сей день продолжаются работы по его совершенствованию. По мимо этого, так же ведутся доработки рабочего процесса двигателя, делая его максимально приближенным к тому, чтобы катализатор мог работать на максимально эффективных для себя режимах. Так же, при постановке вопроса об экологичности, не обходятся стороной и прочие системы ДВС, такие как: система впуска, выпуска, охлаждения и др. Всё это, в общей сложности, так или иначе влияет на общий уровень токсичности двигателя и в итоге определяет то, проходит он или нет по нормам токсичности и может ли данный двигатель эксплуатироваться в той или иной стране.
Данная работа, основной своей частью, разбирает систему выпуска отработанных газов и каталитического нейтрализатора, который, как уже сказано выше, является важной частью в картине общей экологичности двигателя.
Представленная выпускная квалификационная работа, оформлена в соответствии с требованиями, указанными в литературе [23 - 25].
Результатами представленной бакалаврской работы стали выполненные расчеты: тепловой, кинематический, динамический. В ходе проведения данных расчетов, были получены основные параметры двигателя, необходимые для его проектирования.
Полученные, в ходе расчетов, числовые значения, оказались близки к характеристикам двигателя ВАЗ 21127, взятого для основы расчетов. В процессе выполнения работы, были получены мощностные характеристики двигателя, которые оказались схожи с характеристиками двигателя ВАЗ 21127.
По результатам расчетов, были построены индикаторные диаграммы двигателя, диаграмма ВСХ, диаграмма перемещения поршня, диаграмма сил инерции действующих на поршень и диаграммы прочих сил, действующих на поршень рассчитанного двигателя.
В результате модернизации были получены следующие изменения в характеристиках двигателя:
• время прогрева каталитического нейтрализатора до рабочей температуры снизилось примерно в 8 раз;
• максимальная мощность двигателя снизилась примерно на 10%;
• снижение содержания в отработавших газах: СН, СО и NOx.
В разделе «Безопасность и экологичность бакалаврской работы» была проведена оценка токсичности и надежности двигателя с модернизированным каталитическим нейтрализатором. Двигатель, показал общее повышение экологических характеристик и уровня надежности.
