Аннотация
Введение 4
1 Проблемы применения альтернативных топлив в двигателях с
искровым зажиганием 5
1.1 Спирты как топливо для двигателей внутреннего сгорания 5
1.2 Проблемы использования метанола в двигателях внутреннего
сгорания 10
1.3 Смесевое топливо M85 (метанол и бензин) 13
1.4 Исследование альтернативных видов топлива в бензиновых двигателях с непосредственным впрыском топлива в цилиндр (GDI) 14
1.5 Г ибридные силовые установки 18
2 Тепловой расчет проектируемого двигателя 25
2.1 Тепловой расчет трехцилиндрового двигателя при работе на
бензине 25
2.2 Тепловой расчет трехцилиндрового двигателя на метаноле 30
3 Кинематический и динамический расчет кривошипно-шатунного
механизма двигателя 36
3.1 Кинематический расчет кривошипно-шатунного механизма
двигателя 36
3.2 Динамический расчет кривошипно-шатунного механизма
двигателя 38
4 Анализ токсичности отработавших газов при работе
трехцилиндрового двигателя на бензине и метаноле 44
Заключение 56
Список используемых источников 58
Автомобильная промышленность пережила огромный рост с увеличением мобильности людей. Транспорт рассматривается как основная необходимость и удобство. Однако использование автомобилей на обычном топливе, таком как бензин, оказывает пагубное воздействие на окружающую среду в виде загрязнения воздуха. Кроме того, запасы ископаемого топлива истощаются угрожающими темпами, что, по-видимому, приводит к увеличению стоимости этого топлива. Растущая забота об окружающей среде привели к энергетическим реформам и исследованиям по сокращению использования автомобильного топлива. Новые автомобильные технологии, позволяющие транспортным средствам работать на возобновляемых и альтернативных источниках энергии, рассматриваются, разрабатываются и создаются прототипы. Основное внимание в них уделяется повышению эффективности двигателей, сокращению выбросов и, если возможно, устранению их без ущерба для существующего пробега и комфорта.
В бакалаврской работе проведен анализ рабочего процесса в трехцилиндровом двигателе при работе на бензине и метаноле. Получены основные выводы по работе:
1. Метанол — это вариант топлива будущего, так как он достаточно дешево получается через конверсию метана, с выходной ценой почти в 2 раза ниже, чем бензин, при этом нет необходимости в создании второй топливной системы и размещать газ на борту автомобиля.
2. Представленные результаты наглядно показывают, что применение альтернативного топлива - метанол для двигателя с искровым зажиганием позволяет снизить токсичность двигателя, как по продуктам неполного сгорания, так и по оксидам азота, но при этом снижаются эффективные показатели работы двигателя.
Выводы по первому разделу
• По вопросам применения альтернативных видов топлива, следует отметить, что наиболее перспективными считаются спирты для двигателей с искровым зажиганием. Для газов имеется существенные ограничения по применению вследствие значительного увеличения массы хранения топлива и стоимости системы топливоподачи. Но можно отметить, как перспективные это компримированный природный газ и водород.
• При использовании альтернативных топлив необходимо учитывать необходимость адаптации рабочего процесса на изменение свойств горения нового топлива.
Выводы по 2-му разделу
• Проведенные расчеты показали некоторое улучшение эффективных показателей работы двигателя при переходе с бензина на альтернативное топливо - метанол.
Выводы по 3-му разделу
• Переход на альтернативное топливо (метанол) позволяет снизить нагрузки на кривошипно-шатунный механизм.
Выводы по 4-му разделу
• В ходе стационарного моделирования концепция была оптимизирована
для достижения наилучших характеристик и эффективности с учетом реальных ограничений, таких как температура и давление в камере сгорания, и т. д. В результате была получена полная скоростная характеристика двигателя. Представленные результаты наглядно показывают, что альтернативное топливо метанол снижают
мощностные показатели на 10-15%. При этом токсичность
отработавших газов улучшается.
