Одним из основных потребителей энергетических ресурсов является автомобильный транспорт, на который приходится значительная доля потребления жидких топлив и выбросов вредных веществ в атмосферу. Малая мобильность существующих в настоящее время экологически чистых энергоносителей тормозит широкое внедрение энергоустановок нового типа на автотранспортные средства. Поэтому, наиболее целесообразным является дальнейшее использование в современных автомобильных транспортных средствах традиционных поршневых двигателей внутреннего сгорания (ПДВС), имеющих высокие степени совершенства и работающие на альтернативных топливах с сохранением соответствующего оборудования для их производства и хорошо развитой системой сервиса.
Перспективными заменителями традиционных топлив нефтяного происхож-дения являются метанол, этанол, эфиры, газовый конденсат, различные биотоплива и природный газ. Природный газ имеет благоприятные физико-химические и моторные свойства. Значительны его естественные запасы, развита сеть доставки от месторождений во многие регионы страны по магистральным газопроводам.
По мере расширения применения бензиновых двигателей с 3-х компонентными нейтрализаторами, вредные выбросы с отработавшими газами дизелей все в большей мере определяют состояние воздушного бассейна крупных городов. Минимизация нормируемых вредных выбросов при использовании в двигателях, создаваемых на базе дизелей, природного газа достигается ценой меньших затрат. Существенно меньшими, чем при применении жидких топлив оказываются выбросы ненормируемых пока веществ – бензола, альдегидов, бутадиена и др, вызывающих онкологические заболевания. Потенциально природный газ может обеспечивать также уменьшение примерно на четверть выбросов СО2, играющего важную роль в создании парникового эффекта. По приведенным причинам широкое применение природного газа в Российской Федерации на транспорте является целесообразным.
Следует отметить, что опыт разработки автомобильных газовых двигателей без наддува и с наддувом, обеспечивающих выполнение перспективных норм по вредным выбросам невелик, а информация о таких разработках в основном носит рекламный характер и не содержит результатов научных исследований и детальных
сведений о конкретных разработках, особенно применительно к двигателям с наддувом.
Цель работы: Разработка и научное обоснование методов конвертации дизелей без наддува и с наддувом, на питание природным газом с обеспечением выполнения норм по токсичности отработавших газов.
Объект исследования: Автомобильный дизель КАМАЗ (S/D=120/120) без наддува и с наддувом жидкостного охлаждения, работающий на компримированном природном газе.
1. Перевод отечественных дизелей, находящихся в эксплуатации, на питание при-родным газом - рациональный способ улучшения экологических характеристик / А.С. Хачиян, В.Е. Кузнецов, И.Г. Шишлов // Автотранспортное предприятие. — 2008 — №9– С. 34-41.
Статьи на иностранных языках:
2. Analysis of different ways to develop low emission natural gas engines /V.N. Lukanin, A.S. Khatchiyan, I.G.Shishlov, R.Kh. Khamidullin // NGV: Transp. for the New Century: Proc. 7-th Intern. Conf. and Exhibition on Natural Gas Vehicles. October 17–19, 2000, Yokohama, Japan. — Yokohama, 2000. — PS 1. — P. 517–527.
3. Wsterne wyniki oprakowania silnicow gazowych dla duzych autobusow miejskich / W.N.Lukanin, A.S.Chaczijan, W.E.Kuzniecow, I.G.Sziszlow, R.H.Chamtoullin, W.Kornickij // Materialy Sympozjum «ROZRUCH SILNICOV SPFLINOWYCH». Polska(Poland)-Szczecin, 2000.-P.127-137.
4. The analysis of ways to ensure low emission (methane inclusive) from natural gas fuelled engines / A.S. Khatchiyan, V.E. Kuznatsov, I.G. Shishlov // Materialy VII MIКDZYNARODOWA KONFERENCJA NAUKOWA, «Silnici Spalinowe (Combustion Engines)»№2/2006(125), Polska(Poland), Czestochow, 2006.- Р.58-66.
Статьи:
5. Результаты исследования двигателя КАМАЗ, питаемого природным газом / В.Н. Луканин, А.С. Хачиян, В.М. Федоров, И.Г. Шишлов, Р.Х. Хамидуллин // Науч. труды НИИ энергоэкологических проблем автотр. комплекса МАДИ(ТУ): Вып. 1. Ч. 1 / МАДИ (ТУ). — М., 1997. — С. 66–78.
6. Сравнительный анализ способов конвертации дизеля в двигатель, питаемый частично или полностью природным газом / В.Н. Луканин, А.С. Хачиян, В. Ф.Водейко, В. М.Федоров, И.Г. Шишлов // Науч. труды НИИ энергоэкологических проблем автотр. комплекса МАДИ(ТУ): Вып. 1. Ч. 1./ МАДИ (ТУ). — М., 1997. — С. 57–65.
7. Рациональные способы конвертации дизелей грузовых автомобилей и автобусов на питание природным газом / В.Н. Луканин, А.С. Хачиян, В.В. Синявский, И.Г. Шишлов, В.М. Федоров, Р.Х. Хамидуллин // Двигатель–97. Материалы международной научно-технической конференции (к 90–летию начала подготовки в МГТУ им. Н. Э. Баумана специалистов по д.в.с.)/ МГТУ. — М., 1997. — С. 125–126.
8. Результаты исследования двигателей КамАЗ, питаемых природным газом /В. Н. Луканин, А. С. Хачиян, В. М. Федоров, В. Ф. Водейко, И. Г. Шишлов, Р. Х. Хамидуллин // Пробл. конструкции двигателей: Сб. науч. тр. /НАМИ (Юбилейный вып.). — М., 1998. — С. 118–137.
9. Сравнительный анализ способов конвертации жидкотопливных двигателей в двигатели, питаемые природным газом / В. Н. Луканин, А. С. Хачиян, В. Е. Кузнецов, В. М. Федоров, И. Г. Шишлов, Р. Х. Хамидуллин // Экология двигателя и автомобиля: Сб. науч. тр. /НАМИ. — М., 1998. — С. 97–103.
10. Предварительные результаты разработки газового двигателя с наддувом мощностью 200 кВт / В.Н. Луканин, А.С. Хачиян, В.Е. Кузнецов, И.Г. Шишлов, Р.Х. Хамидуллин // Двигатели внутр. сгорания: пробл., перспективы развития: Сб. науч. тр. МАДИ (ТУ). / МАДИ (ТУ). — М. , 2000. — С. 68–79.
11. Результаты разработки микропроцессорной системы зажигания для двигателей, питаемых природным газом / С.А. Геков, И.Г. Шишлов // Двигатели внутреннего сгорания: проблемы, перспективы развития: Сб. науч. тр. МАДИ (ТУ)./ МАДИ (ТУ). — М., 2000. — С. 222–228.
12. Результаты разработки и исследования газовых двигателей КамАЗ, конвертированных на питание природным газом с реализацией концепции «Двигателя, работающего на бедных смесях» / В.Н. Луканин, А.С. Хачиян, В.Е. Кузнецов, И.Г. Шишлов, Р.Х. Хамидуллин, С.А. Геков // Конвертация дизелей на питание природным газом. (Сер.: Газификация. Природный газ в качестве моторного топлива. Использование газа. Обзорная информация) /ИРЦ Газпром.— М., 2001. — С. 31–40.
13. Результаты разработки и исследования двигателей КамАЗ, конвертированных на питание природным газом, без наддува / В.Н. Луканин, А.С. Хачиян, В.Ф. Водейко, В.М. Федоров, И.Г. Шишлов, Р.Х. Хамидуллин, Н.С. Маловичко // Конвертация дизелей на питание природным газом. (Сер.; Газификация. Природный газ в качестве моторного топлива. Использование газа: Обзорная информация) /ИРЦ Газпром.— М., 2001. — С. 15–31.
14. Результаты разработки газового двигателя для городских автобусов./ А.С. Хачиян, И.Г. Шишлов, Р.Х. Хамидуллин // Тезисы докладов научно-технической конференции "Луканинские чтения. Проблемы и перспективы развития автотранспортного комплекса." – М.: МАДИ (ГТУ), 2003. – С. – 97-98.
15. Газовые двигатели КАМАЗ с искровым зажиганием / И.Г. Шишлов // Автогазозаправочный комплекс+альтернативное топливо". — 2003 — №1(7). — С. 50-52.
16. Результаты разработки на основе автомобильных дизелей и исследований ряда двигателей, питаемых природным газом./ А.С. Хачиян, В.Е. Кузнецов, В.Ф. Водейко, И.Г. Шишлов // Тезисы докладов научно-техническаой конференции "2-е Луканинские чтения. пути решения энергоэкологических проблем в автотранспортном комплексе." – М.:МАДИ(ГТУ), 2005. – С. – 17.
17. Результаты разработки газовых двигателей в МАДИ(ГТУ) / А.С. Хачиян, В.Е. Кузнецов, В.Ф. Водейко, И.Г. Шишлов // Автогазозаправочный ком-плекс+альтернативное топливо. — 2005 — №3(21).— С. 37-41.
18. Работы кафедры «Теплотехника и автотракторные двигатели МАДИ (ГТУ) по разработке, на базе дизелей, двигателей, питаемых природном газом / А.С. Хачиян, В.Е. Кузнецов, В.Ф. Водейко, И.Г. Шишлов // Международная конференция «Альтернативные источники энергии для транспорта и энергетики больших городов». Тезисы докладов. – М.: Изд-во Прима-Пресс-М, 2005 г. – С. -71
19. Широкое использование природного газа как первый этап повышния энергетической и экологической безопасности автомобильного транспорта страны./ А.С. Хачиян, В.Е. Кузнецов, И.Г. Шишлов // Сборник докладов II Международная конференция «Альтернативные источники энергии для транспорта и энергетики больших городов». Тезисы докладов.– М.: Изд-во Прима-Пресс-М, 2006 г. — С. -46-47.
20. Мир накануне резкого увеличения применения альтернативных топлив в двигателях внутреннего сгорания / А.С. Хачиян, В.Е. Кузнецов, И.Г. Шишлов // Автогазозаправочный комплекс+альтернативное топливо" — 2006 — №1(25). — С. 34-35.
Авторские свидетельства:
21. Пат. 2140011 РФ МКИ F 02 Р 3/00. Система зажигания газового двигателя внутреннего сгорания / Маловичко Н.С., Хачиян А.С., Кузнецов В.Е., Федоров В.М., Шишлов И.Г. – Опубл. 20.10.1999, Бюл. № 29.
22. Свид-во на пол. модель 19877 РФ МКИ F 02 В 43/00. Газовый двигатель /Луканин В.Н., Хачиян А.С., Кузнецов В.Е., Шишлов И.Г., Геков С.А. – Опубл. 10.10.2001, Бюл. № 28.
23. Свид-во на пол. модель 27331 РФ МКИ F 02 М 21/02. Система питания газового двигателя внутреннего сгорания /Хачиян А.С., Кузнецов В.Е., Шишлов И.Г. – Опубл. 20.01.2003, Бюл. № 2.
24. Свид-во на пол. модель 28195 РФ МКИ F 02 Р 3/00. Микропроцессорная система зажигания газового двигателя /Геков С.А., Хачиян А.С., Шишлов И.Г., Хамидуллин Р.Х., Сретенский В.В. – Опубл. 10.03.2003, Бюл. № 7.
25. Свидетельство на полезную модель №28383. РФ МКИ F 02 М 21/02. Газовоздушный блок для газового двигателя /Хачиян А.С., Кузнецов В.Е., Шишлов И.Г., Хорьков В.И. – Опубл. 20.03.2003, Бюл. № 8.
26. Свид-во на пол. модель 28895 РФ МКИ F 02 В 43/00. Газовый двигатель с наддувом /Хачиян А.С., Кузнецов В.Е., Водейко В.Ф., Шишлов И.Г., Хамидуллин Р.Х – Опубл. 20.04.2003, Бюл. № 11.
27. Пат. на пол. модель 470541 РФ МКИ F 02 М 21/02. Система питания газового двигателя/Хачиян А.С., Кузнецов В.Е., Шишлов И.Г. – Опубл. 10.08.2005, Бюл. № 22.