Аннотация 2
Введение 5
1 Состояние вопроса 6
1.1 Газовые двигатели 6
1.2 Газобаллонное оборудование 6
1.3 Стандарты, регулирующие содержание вредных веществ в выхлопных газах автомобилей 10
1.4 Способы влияния на рабочий процесс 11
2 Обработка результатов анализа выполнения норм токсичности газового двигателя 20
2.1 Тепловой расчёт 21
2.2 Расчёт кинематики и динамики 33
2.3 Расчёт газораспределения двигателя 50
Заключение 64
Список используемых источников 65
Популярность автомобилей, оснащенных оборудованием для метанового топлива стремительно растет во всем мире. Данный природный газ является ископаемым сырьём, но в классификации горюче-смазочных материалов, используемых в транспортных средствах, сжиженный и компримированный природные газы - это газы, которые относятся к альтернативным видам топлива. В качестве топлива для двигателей газ широко используется в странах, прежде всего, имеющих собственные газовые месторождения и уделяющих большое внимание проблемам энергетической, экологической безопасности, а также экономической стабильности. 10 мировых лидеров по добыче природного газа являются Саудовская Аравия, США, Россия, Иран, Туркмения, Китай и Алжир [23].
Согласно транспортной стратегии России на период до 2030 года приоритетным направлением является снижение негативного воздействия транспортных средств на окружающую среду.
Таким образом, тема работы «Анализ возможности выполнения перспективных норм токсичности газовыми двигателями» является актуальной.
Цель данной работы является проанализировать возможность выполнения перспективных норм токсичности двигателем внутреннего сгорания.
В соответствии с поставленной целью был сформулирован список задач исследований, в который входит:
• аналитический обзор существующих способов повышения экологичности двигателя внутреннего сгорания;
• аналитический обзор существующих способов влияния на рабочий процесс двигателя;
• разработка способа влияния на рабочий процесс двигателя путём изменения фаз газораспределительного механизма и подъёма клапана.
В данной выпускной квалификационной работе были рассмотрены различные методы совершенствования рабочего процесса, их преимущества и недостатки. Проанализирована возможность выполнения перспективных норм токсичности автомобилями на газе. На основе бензинового четырёхтактного двигателя мощностью Ne=74 кВт и с максимальным крутящим моментом Mmax=147 Нм, были проведены:
• тепловые расчёты до и после изменения системы газораспределения.
• динамический расчёт.
• расчёт кинематики.
• расчёт газораспределения двигателя.
На основе полученных расчётов было достигнуто снижение вредных выбросов в атмосферу при незначительном уменьшении мощности двигателя. Путём изменения системы газораспределения и подъёма клапана удалось повысить коэффициент наполнения на 5 %, тем самым исходя из расчётов повысить мощность газового двигателя на 3%.
Анализ возможности выполнения перспективных норм токсичности показал, что реализация перспективных норм токсичности газовым двигателем на основе двигателя ваз 2112 7 возможен, при усовершенствовании рабочего процесса двигателя для адаптации под топливо метан.
