📄Работа №207535
Тема: Электролизёр автономной генерации водородного топлива для бензинового двигателя внутреннего сгорания легкового автомобиля
Характеристики работы
Тип работы
Дипломные работы, ВКР
Предмет
Автомобили и автомобильное хозяйство
Объем:
111 листов
Год:
2019
Просмотров:
38
4200
руб.
🛒 Купить работу
Не подходит эта работа?
Закажите новую по вашим требованиям
Узнать цену на написание
Закажите новую по вашим требованиям
Представленный материал является образцом учебного исследования, примером структуры и содержания учебного исследования по заявленной теме. Размещён исключительно в информационных и ознакомительных целях.
Workspay.ru оказывает информационные услуги по сбору, обработке и структурированию материалов в соответствии с требованиями заказчика.
Размещение материала не означает публикацию произведения впервые и не предполагает передачу исключительных авторских прав третьим лицам.
Материал не предназначен для дословной сдачи в образовательные организации и требует самостоятельной переработки с соблюдением законодательства Российской Федерации об авторском праве и принципов академической добросовестности.
Авторские права на исходные материалы принадлежат их законным правообладателям. В случае возникновения вопросов, связанных с размещённым материалом, просим направить обращение через форму обратной связи.
Настоящий учебно-методический информационный материал размещён в ознакомительных и исследовательских целях и представляет собой пример учебного исследования. Не является готовым научным трудом и требует самостоятельной переработки.
📋 Содержание
ВВЕДЕНИЕ 7
1 ВИДЫ ТОПЛИВА И АНАЛИЗ ПРИМЕНЕНИЯ РАЗЛИЧНЫХ
ВИДОВ АЛЬТЕРНАТИВНЫХ ТОПЛИВ НА ТРАНСПОРТЕ 9
1.1 Виды топлив 11
1.2 Анализ применения топливно-водородных смесей для повышения
эффективности рабочего процесса бензиновых двигателей и методика исследований 25
1.3 Способы получения водорода и анализ генераторов водорода 33
Выводы по разделу один 47
2 ПРОЕКТИРОВАНИЕ СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРОЛИЗЁРА
АВТОНОМНОЙ ГЕНЕРАЦИИ ВОДОРОДНОГО ТОПЛИВА
2.1 Описание схемы системы электролизёра автономной генерации
водородного топлива 49
2.2 Энергетическая эффективность процесса электролиза (КПД
электролизёра) 55
2.2.1 Физико-химические основы получения водорода 56
2.2.2 Термодинамика процесса разложения воды в процессе
электролиза 59
2.2.3 Расход электроэнергии и воды в процессе электролиза 61
2.3 Обратный огнепредохранительный клапан 62
2.4 Выбор фильтра-осушителя 65
Выводы по разделу два 66
3 КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРОЛИЗЁРА АВТОНОМНОЙ ГЕНЕРАЦИИ ВОДОРОДНОГО ТОПЛИВА
3.1 Общие положения 67
3.2 Общие размеры деталей установки 3.2.1 Расчет необходимого количества и размера пластин ячеек
и материала прокладок установки для получения кислородно-водородной газовой смеси 67
3.2.2 Общий вид установки для получения кислородноводородной газовой смеси 71
3.3 Выбор генератора для работы электролизёра автономной
генерации водородного топлива на автомобиле 75
3.4 Исследования электролизёра на эффективность генерации
водородной смеси 76
Выводы по разделу три 80
4 ОРГАНИЗАЦИОННО-ЭКОНОМИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ 81
4.1 Определение перспективности и конкурентоспособности объекта
дипломного проектирования 81
4.2 Расчет затрат на производство детали 84
4.3 Оценка экономической состоятельности дипломного проекта 87
Выводы по разделу четыре 95
5 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ 96
5.1 Область применения автомобиля 97
5.2 Анализ опасных и вредных факторов 98
5.2.1 Анализ механических опасностей 98
5.2.2 Анализ термических опасностей 99
5.2.3 Анализ опасностей от материалов и веществ 99
5.2.4 Анализ опасности возгорания газа 100
5.2.5 Анализ опасностей, связанных с выбросом в окружающую
среду электролита 100
5.3 Меры по устранению существующих опасностей и защитные меры по снижению риска
5.3.1 Комплекс применяемых мер по устранению механических опасностей 5.3.2 Комплекс применяемых мер по устранению термических
опасностей 101
5.3.3 Комплекс применяемых мер по устранению опасностей от
материалов и веществ 102
5.3.4 Комплекс применяемых мер по устранению опасности
возгорания 102
5.3.5 Комплекс применяемых мер по устранению опасности,
обусловленной выбросом в окружающую среду электролита 103
5.4 Требования, предъявляемые к безопасности и охране
окружающей среды 103
5.5 Информация для конечного потребителя 105
Выводы по разделу пять 106
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 107
БИБИЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 108
1 ВИДЫ ТОПЛИВА И АНАЛИЗ ПРИМЕНЕНИЯ РАЗЛИЧНЫХ
ВИДОВ АЛЬТЕРНАТИВНЫХ ТОПЛИВ НА ТРАНСПОРТЕ 9
1.1 Виды топлив 11
1.2 Анализ применения топливно-водородных смесей для повышения
эффективности рабочего процесса бензиновых двигателей и методика исследований 25
1.3 Способы получения водорода и анализ генераторов водорода 33
Выводы по разделу один 47
2 ПРОЕКТИРОВАНИЕ СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРОЛИЗЁРА
АВТОНОМНОЙ ГЕНЕРАЦИИ ВОДОРОДНОГО ТОПЛИВА
2.1 Описание схемы системы электролизёра автономной генерации
водородного топлива 49
2.2 Энергетическая эффективность процесса электролиза (КПД
электролизёра) 55
2.2.1 Физико-химические основы получения водорода 56
2.2.2 Термодинамика процесса разложения воды в процессе
электролиза 59
2.2.3 Расход электроэнергии и воды в процессе электролиза 61
2.3 Обратный огнепредохранительный клапан 62
2.4 Выбор фильтра-осушителя 65
Выводы по разделу два 66
3 КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРОЛИЗЁРА АВТОНОМНОЙ ГЕНЕРАЦИИ ВОДОРОДНОГО ТОПЛИВА
3.1 Общие положения 67
3.2 Общие размеры деталей установки 3.2.1 Расчет необходимого количества и размера пластин ячеек
и материала прокладок установки для получения кислородно-водородной газовой смеси 67
3.2.2 Общий вид установки для получения кислородноводородной газовой смеси 71
3.3 Выбор генератора для работы электролизёра автономной
генерации водородного топлива на автомобиле 75
3.4 Исследования электролизёра на эффективность генерации
водородной смеси 76
Выводы по разделу три 80
4 ОРГАНИЗАЦИОННО-ЭКОНОМИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ 81
4.1 Определение перспективности и конкурентоспособности объекта
дипломного проектирования 81
4.2 Расчет затрат на производство детали 84
4.3 Оценка экономической состоятельности дипломного проекта 87
Выводы по разделу четыре 95
5 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ 96
5.1 Область применения автомобиля 97
5.2 Анализ опасных и вредных факторов 98
5.2.1 Анализ механических опасностей 98
5.2.2 Анализ термических опасностей 99
5.2.3 Анализ опасностей от материалов и веществ 99
5.2.4 Анализ опасности возгорания газа 100
5.2.5 Анализ опасностей, связанных с выбросом в окружающую
среду электролита 100
5.3 Меры по устранению существующих опасностей и защитные меры по снижению риска
5.3.1 Комплекс применяемых мер по устранению механических опасностей 5.3.2 Комплекс применяемых мер по устранению термических
опасностей 101
5.3.3 Комплекс применяемых мер по устранению опасностей от
материалов и веществ 102
5.3.4 Комплекс применяемых мер по устранению опасности
возгорания 102
5.3.5 Комплекс применяемых мер по устранению опасности,
обусловленной выбросом в окружающую среду электролита 103
5.4 Требования, предъявляемые к безопасности и охране
окружающей среды 103
5.5 Информация для конечного потребителя 105
Выводы по разделу пять 106
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 107
БИБИЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 108
📖 Аннотация
В данной выпускной квалификационной работе представлено проектирование и исследование системы электролизёра для автономной генерации водородно-кислородной смеси (газа Брауна) с целью её использования в качестве добавки к топливовоздушной смеси в бензиновом двигателе внутреннего сгорания легкового автомобиля. Актуальность исследования обусловлена глобальными экологическими проблемами, истощением запасов нефти и необходимостью снижения вредных выбросов от огромного парка существующих автомобилей с ДВС, что делает технологии модернизации таких транспортных средств чрезвычайно востребованными. Основные результаты работы заключаются в разработке конструкторской схемы электролизной установки, интегрируемой в бортовую сеть автомобиля, и подтверждении возможности управления процессом генерации, а также в оценке положительного эффекта от её применения. Практическая значимость заключается в доказанном снижении расхода бензина на 10–20%, повышении детонационной стойкости топлива, уменьшении нагарообразования в камере сгорания и снижении концентрации вредных веществ в отработавших газах. Научная ценность работы состоит в системном анализе энергетической эффективности процесса электролиза и его адаптации к условиям эксплуатации автомобиля. Теоретической основой исследования послужили работы таких авторов, как В.А. Алимов, рассматривающий практику применения водородных добавок в ДВС, а также анализ технических регламентов безопасности оборудования и исследований в области альтернативных энергоносителей.
📖 Введение
В настоящее время во всем мире насчитывается не один миллион автомобилей с двигателями внутреннего сгорания, и производство такого транспорта постоянно растет. В ближайшие несколько лет производство легковых автомобилей будет еще больше увеличено, и соответственно все острее будет стоять топливно-экологическая проблема. В последние годы наблюдались тенденции увеличения производства нефти странами мира, в том числе входящими в ОПЕК, в том числе и для политико-экономического давления друг на друга. Но разум, приводящий к консенсусу между ними, приводит и к пониманию, что экологическая проблема из года в год только обостряется, и поэтому необходимо взять курс на снижение потребления нефтяных моторных топлив, а также заниматься разработкой и замещением их альтернативными энергоносителями.
К сожалению, такое природное богатство как нефть - невозобновляемый природный ресурс, и ввиду истощения данных запасов нефти на автомобильном рынке все больше и больше находят свое широкое применение альтернативные виды топлива.
К альтернативным видам топлива (альтернативным энергоносителям) относят топлива, которые не являются продуктами переработки нефти, и традиционные нефтяные топлива, которые модифицированы различными добавками. К наиболее перспективным альтернативным топливам относятся: природный газ,
синтетические моторные топлива, в том числе спиртовые, биотоплива и водород, который может использоваться как основное топливо, так и в качестве высокоэффективной добавки к горючим смесям, а также как компонент, который необходим при производстве синтетических моторных топлив.
Уровень современной техники предлагает множество путей перевода существующих двигателей на другое топливо: с использованием штатных приборов приготовления смеси (карбюраторные системы), с использованием дополнительных приборов приготовления смеси (смеситель-испаритель, дополнительные форсунки), разработка и установка многотопливных систем питания.
Актуальность темы. Применение водорода в качестве источника возобновляемой энергии является одним из наиболее перспективных направлений альтернативной энергетики.
К сожалению, такое природное богатство как нефть - невозобновляемый природный ресурс, и ввиду истощения данных запасов нефти на автомобильном рынке все больше и больше находят свое широкое применение альтернативные виды топлива.
К альтернативным видам топлива (альтернативным энергоносителям) относят топлива, которые не являются продуктами переработки нефти, и традиционные нефтяные топлива, которые модифицированы различными добавками. К наиболее перспективным альтернативным топливам относятся: природный газ,
синтетические моторные топлива, в том числе спиртовые, биотоплива и водород, который может использоваться как основное топливо, так и в качестве высокоэффективной добавки к горючим смесям, а также как компонент, который необходим при производстве синтетических моторных топлив.
Уровень современной техники предлагает множество путей перевода существующих двигателей на другое топливо: с использованием штатных приборов приготовления смеси (карбюраторные системы), с использованием дополнительных приборов приготовления смеси (смеситель-испаритель, дополнительные форсунки), разработка и установка многотопливных систем питания.
Актуальность темы. Применение водорода в качестве источника возобновляемой энергии является одним из наиболее перспективных направлений альтернативной энергетики.
✅ Заключение
В результате проведенной работы была предложена система электролизной установки автономной генерации водородного топлива, которая позволяет решить некоторые проблемы при эксплуатации и обслуживании транспортного средства. К данным предложенным решениям можно отнести: уменьшение расхода топлива от 10 до 20%, повышение детонационной стойкости топлива, уменьшение отложения нагара на стенках камера сгорания, клапанах, днища поршня, впускных и выпускных каналах головки блока цилиндров, снижения концентрации вредных веществ в отработавших газах транспортного средства.
Произведя работы по исследованию установки, мы установили, что процессом генерации объема водородной смеси можно управлять.
Таким образом, применяя на практике данные конструкторские решения можно существенно снизить количество выбросов в окружающую среду, за счет уменьшения количества использованных нефтяных топлив. А также предотвратить выход из строя уже существующих на транспортном средстве систем снижения токсичности.
Выполненная работа имеет практическую ценность, так как исходя из общемировой практики замещения нефтяных топлив и сохранения окружающей среды, водородное топливо будет становиться все более востребованным в мире.
Произведя работы по исследованию установки, мы установили, что процессом генерации объема водородной смеси можно управлять.
Таким образом, применяя на практике данные конструкторские решения можно существенно снизить количество выбросов в окружающую среду, за счет уменьшения количества использованных нефтяных топлив. А также предотвратить выход из строя уже существующих на транспортном средстве систем снижения токсичности.
Выполненная работа имеет практическую ценность, так как исходя из общемировой практики замещения нефтяных топлив и сохранения окружающей среды, водородное топливо будет становиться все более востребованным в мире.
ИЛИ
Поиск аналога
📕 Список литературы
🖼 Скриншоты
🛒 Оформить заказ
⚡ Работу высылаем в течении 5 минут после оплаты.