Повышение экологической безопасности автотракторных дизелей путем разработки и совершенствования методов и технических средств очистки отработавших газов тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.20.03, доктор технических наук Стрельников, Владимир Александрович

• Стрельников, Владимир Александрович
• доктор технических наук
• 2004

Оглавление диссертации доктор технических наук Стрельников, Владимир Александрович

ОСНОВНЫЕ СОКРАЩЕНИЯ, ПРИНЯТЫЕ В РАБОТЕ.

ВВЕДЕНИЕ.

1. ПОСТАНОВКА ПРОБЛЕМЫ. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1. Социально-экологические аспекты воздействия мобильной сельскохозяйственной техники на окружающую среду.

1.2. Состав и воздействие отработавших газов дизелей на организм человека и окружающую среду.

1.2.1. Состав отработавших газов на различных режимах работы ДВС.

1.2.2. Образование токсичных компонентов в цилиндре двигателя и их воздействие на человека и окружающую среду.

1.3. Пути снижения токсичных выбросов двигателей внутреннего сгорания.

1.3.1. Совершенствование конструкции ДВС и организация малотоксичных рабочих процессов.

1.3.2. Применение альтернативных видов топлива и специальных присадок.

1.4. Современные системы термической и каталитической очистки отработавших газов ДВС.

1.4.1. Теоретические основы и классификация систем снижения токсичности.

1.4.2. Термические нейтрализаторы.

1.4.3. Каталитические нейтрализаторы.

1.4.4. Системы рециркуляции отработавших газов.

1.4.5. Комплексные системы снижения токсичности отработавших газов.

1.5. Влияние эксплуатационных факторов на токсичность отработавших газов дизелей.

1.6. Обоснование направлений теоретических исследований процессов, протекающих в нейтрализаторах отработавших газов при работе дизеля.

1.7. Выводы. Цель и задачи исследования.

2. ОБЩАЯ МЕТОДИКА И СТРУКТУРА ИССЛЕДОВАНИЙ.

2.1. Содержание и общая структура исследований.

2.2. Методика проведения теоретических исследований.

2.3. Методика проведения параметрической оптимизации нейтрализаторов отработавших газов.

2.4. Методика проведения экспериментальных исследований.

2.4.1. Задачи экспериментальных исследований.

2.4.2. Оборудование, используемое для стендовых и эксплуатационных исследований.

2.4.3. Особенности методик экспериментального исследования нейтрализаторов отработавших газов.

2.4.4. Обработка результатов испытаний, оценка точности и ошибок экспериментальных исследований.

2.5. Выводы.

3. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ И МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ, ПРОТЕКАЮЩИХ В НЕЙТРАЛИЗАТОРАХ ДЛЯ ТЕРМИЧЕСКОЙ И КАТАЛИТИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ ОТРАБОТАВШИХ ГАЗОВ ДИЗЕЛЕЙ.

3.1. Обоснование направлений теоретических исследований.

3.2. Структурная схема моделируемой системы.

3.3. Тепловой баланс и теплоизоляция корпуса нейтрализатора.

3.4. Кинетика химических реакций, протекающих в нейтрализаторе отработавших газов дизеля.

3.5. Газодинамические процессы в нейтрализаторе отработавших газов дизеля.

3.5.1. Разработка геометрических параметров входной части (диффузора) нейтрализатора отработавших газов.

3.5.2. Разработка геометрических параметров выходной части (конфузора) нейтрализатора отработавших газов.

3.5.3. Разработка конструкции реакторной части (зоны засыпки катализатора).

3.6. Термический нейтрализатор отработавших газов дизеля.

3.6.1. Расчет толщины слоя тепловой изоляции корпуса термического нейтрализатора.

3.6.2. Определение коэффициента газодинамического сопротивления термического нейтрализатора.

3.6.3. Механизм сепарации сажи в циклоне термического нейтрализатора.

3.7. Каталитический нейтрализатор (КН) отработавших газов дизеля.

3.8. Термокаталитический нейтрализатор отработавших газов дизеля (НОГД).

3.8.1. Выбор схемы НОГД и обоснование его конструкции.

3.8.2. Разработка конструкции блока концентрических экранов НОГД.

3.8.3. Теплопередача в зоне блока концентрических экранов.

3.8.4. Общее газодинамическое сопротивление в НОГД.

3.9. Электротермокаталитический нейтрализатор отработавших газов дизеля (ЭТКН) с закручивающим устройством (ЗУ) лопаточного типа.

3.9.1. Выбор схемы ЭТКН и обоснование его конструкции.

3.9.2. Функциональная схема ЭТКН для математического моделирования.

3.9.3. Газодинамика движения потока в лопаточном закручивающем устройстве (ЗУ) с конусным отражателем и осевым подводом потока отработавших газов.

3.9.4. Толщина пограничного слоя в коническом диффузоре с кольцевым сечением (по характеристикам пограничного слоя).

3.9.5. Газодинамика движения потока ОГ в зоне термического нейтрализатора, рециркуляционная зона, прецессирующее вихревое ядро.

3.9.6. Динамика движения закрученного потока в цилиндрическом слое катализатора с осевым подводом потока отработавших газов.

3.9.7. Газодинамические потери в элементах ЭТКН.

3.9.8. Динамика движения и сепарации частиц сажи в струе закручивающего устройства с конусным отражателем в ЭТКН.

3.9.9. Диффузия и кинетика химических реакций в термической и каталитической зонах ЭТКН.

3.9.10. Тепловые потоки в ЭТКН.

3.9.11. Оценивание параметров точности и адекватности математических моделей процессов в ЭТКН.

3.9.12. Результаты математического моделирования процессов, протекающих в ЭТКН.

3.10. Выводы.

4. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ РАСЧЕТНО-ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ ОПТИМИЗАЦИИ ПАРАМЕТРОВ

УСТРОЙСТВ ДЛЯ УМЕНЬШЕНИЯ ТОКСИЧНЫХ ВЫБРОСОВ

ДИЗЕЛЕЙ.

4.1. Постановка задачи параметрической оптимизации конструкции нейтрализатора.

4.2. Формирование и расчет критериев качества устройств для уменьшения токсичности выбросов ДВС.

4.3. Результаты оптимизации основных параметров термического (УСТ) и каталитического (КН) нейтрализаторов.

4.4. Комплексный критерий эффективности нейтрализатора отработавших газов дизеля.

4.5. Результаты параметрической оптимизации конструкции ЭТКН.

4.6. Методика оценки эффективности устройств для снижения токсичных выбросов дизелей на различных режимах работы машинно-тракторного агрегата.

4.7. Выводы.

5. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ.

5.1. Исследование мощностных и топливно-экономических показателей дизеля Д-240 с экспериментальными нейтрализаторами.

5.2. Исследование показателей и характеристик изменения концентраций токсичных компонентов и сажи в отработавших газах дизеля Д-240 с экспериментальными нейтрализаторами.

5.3. Исследование показателей и характеристик эффективности разработанных нейтрализаторов.

5.4. Результаты измерений уровня шума.

5.5. Результаты эксплуатационных испытаний.

5.6. Выводы.

6. ВНЕДРЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ В

ПРОИЗВОДСТВО И ИХ ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ И

ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА.

6.1. Внедрение результатов исследований в производство.

6.2. Технико-экономическая и экологическая оценка применения нейтрализатора на тракторном дизеле.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Повышение экологической безопасности автотракторных дизелей путем разработки и совершенствования методов и технических средств очистки отработавших газов»

Атмосферный воздух нашей планеты загрязняется различными токсичными веществами. Условно принято считать, что источниками половины их являются стационарные установки, а другую половину составляет мобильная техника. Так, автомобилями и тракторами в мире выбрасывается в атмосферу примерно 20.27млн.т оксида углерода, 2.2,5млн.т углеводородов, 6.9млн.токсидов азота, до 190 тыс.т соединений серы, до 100 тыс.т сажи, 13 тыс.т тяжелых металлов, 200.230 млн.т оксида углерода, а также выделяется до 3,1*1012 МДж теплоты (тепловое загрязнение). Суммарная масса выбросов всех дизелей, находящихся в странах СНГ, составляет 14. 18 млн.т в год.[1]

Анализ современных тенденций в создании новых источников энергии и обновления парка мобильных машин различного назначения показывает, что двигатели внутреннего сгорания (ДВС) в обозримом будущем останутся основным источником энергии на этих машинах, причем среди силовых установок автомобилей, тракторов и комбайнов наиболее экономичной тепловой машиной остается дизель.

Известно, что дизель является наиболее эффективной машиной для преобразования тепловой энергии, выделяющейся при сгорании топлива, в механическую работу. Вследствие более высокого коэффициента полезного действия, удельный расход топлива у дизеля на 25.30% ниже, чем у карбюраторного двигателя. Это привело к тому, что основной объем перевозок в Российской Федерации и за рубежом осуществляется дизельным автотранспортом, а мобильная сельскохозяйственная техника в основном работает на дизельной тяге. Однако, токсичные выбросы дизелей в районах возделывания сельскохозяйственных культур оказывает негативное влияние на экологическую обстановку. Это приводит к снижению урожайности сельскохозяйственных культур, продуктивности животноводства, ухудшению качества кормовых растений, мясо-молочной продукции, снижению ценности садовых культур, а также интенсифицированию коррозии металлов и преждевременному разрушению строительных материалов. В полной мере это относится к составу воздуха как в кабинах тракторов, самоходных машин, комбайнов, так и в животноводческих комплексах, внутрицеховых помещениях, парниках, хранилищах, складах и других местах с ограниченным воздухообменом. Поэтому отработавшие газы дизелей (ОГ), содержащие высокотоксичные вещества, являются серьёзной экологической проблемой, актуальность которой возрастает в связи с постоянным ростом мирового парка мобильной техники. Общий ущерб от этого загрязнения в развитых странах составляет десятки миллиардов долларов ежегодно [1], а ежегодный экологический ущерб от функционирования транспортного комплекса РФ составляет 3,4 миллиарда долларов США или около 1,5% ежегодного валового национального продукта России [2].

В результате этого, в настоящее время во многих регионах РФ сложилась крайне сложная экологическая обстановка, обусловленная тем, что масштабы хозяйственной деятельности человека формируют существенное превышение допустимых экологических нагрузок на природные комплексы, а восстановление нарушенных геосистем происходит крайне медленно.

Следует отметить, что существующие в России нормы на выбросы токсичных компонентов значительно уступают требованиям ИСО и правилам ЕЭК ООН. Ситуация для производителей сельхозмашин, тракторов и автомобилей ещё более усугубляется тем, что с середины 2004 в РФ ожидается введение строгих норм на выброс основных токсичных компонентов (СО, СН, NO^, сажи) - «Евро-2», которые ужесточают действующие нормы почти на порядок. Отсюда снижение токсичных выбросов и дымности становится одной из первоочередных задач отечественного днзелестроения и технической эксплуатации. Это послужило основанием для разработки высокоэффективных методов и систем снижения токсичности отработавших газов автотракторных дизелей, что отражено в «Концепции развития сельскохозяйственных тракторов и тракторного парка России на период до 2010г.»[3].

Существующие способы снижения токсичности ДВС в основном заключаются в конструктивных изменениях двигателей с целью воздействия на характер протекания рабочего процесса, применении альтернативных видов топлива и присадок к нему, рециркуляции отработавших газов, а также в оснащении двигателей нейтрализаторами и сажевыми фильтрами.

Меры, связанные с внесением существенных изменений в конструкцию двигателей, а также применение альтернативных видов топлива потребуют серьезной перестройки промышленности, топливно-энергетического комплекса, вложения крупных инвестиций, что в условиях реорганизации российской экономики вряд ли реально. Кроме того, эти меры, снижая токсичность, как правило, ухудшают мощностные и экономические показатели двигателей.

Поэтому из перечисленных выше способов снижения токсичности в настоящее время наиболее эффективным и приемлемым с точки зрения материальных затрат, является установка в выпускной системе двигателя нейтрализаторов ОГ и сажевых фильтров. Этот вывод согласуется с прогнозом известной германской фирмы «Бош» о том, что выполнение жестких стандартов ООН и перспективных норм токсичности «Евро-4»(2005г.) и «Евро-5»(2008г.) может быть обеспечено лишь с применением каталитической нейтрализации и установкой сажевых фильтров в выпускной системе двигателей [4].

Проблемная ситуация состоит в том, что наиболее экономичный и, вследствие этого, динамично растущий парк дизельной мобильной техники создает высокую экологическую нагрузку на природную среду, значительно превосходящую допустимые нормы. Однако, применение большинства существующих способов снижения токсичных выбросов дизелей по указанным выше причинам весьма затруднительно. Достаточно эффективным и приемлемым с точки зрения материальных затрат способом достижения современных и еще более жестких перспективных норм допустимой токсичности является термохимическая очистка ОГ в выпускной системе дизеля. Отсюда, основным направлением данной работы является разработка и совершенствование методов и технических средств для эффективной термической и каталитической очистки отработавших газов дизелей с целью повышения их экологической безопасности. Достичь этого можно в результате оптимизации основных параметров работы нейтрализаторов, основанной на математическом моделировании протекающих в них процессов и разработке конструкций устройств, в которых реализованы новые принципы очистки ОГ. Сложность рассматриваемых вопросов предопределяет необходимость комплексного подхода к решению проблемы повышения экологической безопасности автотракторной техники при эксплуатации.

Из вышеизложенного видно, что разработка и внедрение технических средств (устройств) для эффективной термической и каталитической очистки ОГ, обладающих повышенным ресурсом работы и не снижающих мощностных и топливно-экономических показателей двигателя, является важной народнохозяйственной проблемой. Без решения этой проблемы невозможно обеспечить экономичную эксплуатацию мобильной техники и допустимые нормы экологической нагрузки на окружающую среду.

Данная работа выполнена в ФГОУ ВПО "Саратовский ГАУ имени Н.И.Вавилова" по плану НИР университета в рамках целевых программ по повышению эффективности использования топливно-энергетических ресурсов в сельском хозяйстве и научно-технического прогресса в агропромышленном комплексе Поволжского экономического региона. Решение отдельных частных задач и внедрение результатов в производство выполнено автором совместно с аспирантами Амельченко В.А., Истоминым С.В., Сухиташвили М.Д., Гришиным А.П. В рамках выполненных исследований под научным руководством автора защищены четыре кандидатских диссертации.

Актуальность работы подтверждается тем, что исследования проведены в соответствии с Федеральной программой №04.01.06. на 2001-2005г.г., выполняемой совместно с Всероссийским научно-исследовательским и проектно технологическим институтом по использованию техники и нефтепродуктов в сельском хозяйстве (ГНУ ВИИТиН, г.Тамбов - см. Приложение 1), научным направлением 1.2.9 "Комплексная региональная программа научно-технического прогресса в АПК Поволжского экономического района на 20 лет до 2010г."(№ гос. регистрации 840005200), региональной научно-технической программой "Повышение уровня механизации АПК Саратовской области","Концепцией развития АПК Саратовской области до 2005г.", а также в соответствии с комплексной темой №5 НИР Саратовского государственного аграрного университета им. Н.И.Вавилова "Повышение надежности и эффективности использования мобильной техники в сельском хозяйстве".

Цель работы. Повышение экологической безопасности автотракторных дизелей путем разработки и совершенствования методов и технических средств очистки отработавших газов, обеспечивающих значительное снижение вредных выбросов мобильной техники.

Объект исследований. Автотракторный дизель Д-240 и его модификации, оборудованные термическими и термокаталитическими нейтрализаторами отработавших газов.

Методика исследований основана на использовании современных методов и измерительных приборов.

В основу методики изучения объектов исследования положен системный подход, комплексные и сравнительные экспериментальные исследования. Системность подхода заключается в том, что дизель с нейтрализатором ОГ рассматривается как сложная система, состоящая из подсистем, взаимодействующих друг с другом, с увязкой требований к отдельным элементам и системе в целом. Комплексность подхода заключается в том, что факторы, влияющие на эффективность очистки ОГ, рассматривались не изолированно, а при учете их взаимного влияния на процессы, протекающие в нейтрализаторе при работе дизеля. При этом анализировались механические, физические, химические, тепловые и другие процессы, оказывающие влияние на эффективность очистки ОГ. Теоретические исследования велись на основании законов газовой динамики и тепломассообмена, современной теории многомерного статистического анализа, математического моделирования, данных физического эксперимента. Теоретическое решение поставленных задач полностью определило круг экспериментальных работ, необходимых для выполнения поставленной цели работы. Оптимизация параметров нейтрализаторов проводилась на основании математических моделей стоимостного критерия и комплексного критерия эффективности нейтрализатора. Замер концентраций токсичных компонентов, при экспериментальных исследованиях, проводился высокоточным газоанализатором «TESTO-350» (Германия), дымность регистрировалась дымомером «Смог-1». При исследовании эффективности глушения шума выпуска дизеля нейтрализаторами-глушителями использовался измеритель шума и вибрации ВШВ-003-М2. Математическое моделирование процессов, протекающих в нейтрализаторах, оптимизация конструктивных параметров и обработка результатов эксперимента проводились с помощью современного програмного обеспечения и процессора «Intel Pentium III».

Научная проблема заключается в систематизации и обобщении основных закономерностей процессов, протекающих в нейтрализаторах для термической и каталитической очистки ОГ дизелей и на этой основе разработке и оптимизации эффективных технических средств, повышающих экологическую безопасность дизелей, имеющих длительный ресурс работы и не снижающих при этом мощностных и топливно-экономических показателей двигателей.

Научная новизна диссертации заключается в комплексном подходе к решению проблемы экологической безопасности дизелей, анализу и обобщению теоретических положений и закономерностей, в результате которых:

- теоретически обоснованы способы совершенствования процесса очистки ОГ дизелей;

- разработаны математические модели процессов, протекающих в устройствах для термической и каталитической очистки (нейтрализации) ОГ при работе дизеля и дано теоретическое обоснование разработанных конструкций нейтрализаторов;

- определено влияние процесса вращения потока ОГ в нейтрализаторе с закручивающим устройством (ЗУ) на степень очистки ОГ от токсичных компонентов и динамику движения сажевых частиц, определяющую их сепарацию;

- получены экспериментально-теоретические зависимости для расчета газодинамического сопротивления, создаваемого нейтрализаторами ОГ дизелей;

- разработаны теоретические основы оптимизации основных параметров устройств для уменьшения токсичных выбросов дизелей;

- предложен комплексный критерий эффективности рабочего процесса нейтрализатора, учитывающий степень очистки ОГ дизеля от токсичных компонентов (сажи, NO^. и СО), газодинамические и тепловые потери в элементах нейтрализатора; - разработана методика оценки эффективности способов и устройств для снижения токсичных выбросов дизелей на различных эксплуатационных режимах работы машинно-тракторного агрегата.

На основе выполненных исследований в работе определены и выносятся на защиту следующие научные положения :

1. Теоретическое обоснование способов совершенствования процесса очистки ОГ дизелей и конструкций нейтрализаторов;

2. Математические модели процессов, протекающих в устройствах для термической и каталитической очистки ОГ при работе дизеля;

3. Экспериментально-теоретические зависимости для расчета газодинамического сопротивления, создаваемого нейтрализаторами ОГ дизелей;

4. Теоретические основы оптимизации основных параметров устройств для уменьшения токсичных выбросов и обоснование комплексного критерия эффективности каталитического нейтрализатора;

5. Методика оценки эффективности способов и устройств для снижения токсичных выбросов дизелей на различных эксплуатационных режимах работы машинно-тракторного агрегата;

6. Результаты экспериментальных исследований разработанных нейтрализаторов отработавших газов дизелей.

Практическая ценность работы заключается в совершенствовании технологии очистки ОГ и в конструкции термических и термокаталитических нейтрализаторов-глушителей, которые позволяют снизить выбросы СО и СН на 60. .70%, NO^ - на 45. .50%, сажевых частиц

- на 20.30% и отказаться от использования штатного глушителя шума выпуска дизеля. Нейтрализаторы обладают малым (2. 3,5%) газодинамическим сопротивлением и значительным (доЗОООм-ч) ресурсом службы нейтрализатора. Применение их на мобильной технике позволит значительно уменьшить экологическую нагрузку на окружающую среду и выполнить действующие и перспективные нормы допустимых выбросов токсичных веществ.

Конструкции разработанных нейтрализаторов защищены патентами РФ №№ 2105165, 2119065, 2174184, 2184249 (см. Приложение 2).

Разработанные математические модели процессов, протекающих в нейтрализаторах при работе дизелей, и предложенные теоретические основы оптимизации могут быть использованы научно-исследовательскими и конструкторскими организациями при создании современных антитоксичных устройств для мобильной техники с целью улучшения ее экологических параметров. Предложенный в работе комплексный критерий эффективности рабочего процесса нейтрализатора и методика оценки работы нейтрализатора на различных эксплуатационных режимах машинно-тракторного агрегата позволяют оценить эффективность нейтрализаторов различных типов.

Предложены рекомендации по снижению вредных выбросов при эксплуатации мобильной техники, которые будут полезны для инженерно-технических работников.

Реализация результатов исследований. Экспериментальные нейтрализаторы, установленные на тракторах МТЗ-80, МТЗ-82 и ДТ-75, прошли производственную проверку и приняты к внедрению в ряде хозяйств Саратовской области: ООО "Интеграл", ООО "Агро-МТС", ТОО "Ударник" Лысогорского района, ООО "Степная Нива" Перелюбского района, ТОО им.Кирова калининского района, АО "Маяк" Федоровского района, ТОО им.Ленина Татищевского района (см. Приложение 3). За разработку и внедрение термокаталитических нейтрализаторов ОГ дизелей настоящая работа была отмечена дипломом Российской агропромышленной выставки "Золотая осень" (г.Москва, октябрь 2003г., ВВЦ). Термокаталитические нейтрализаторы ТКН-2, а также разработанные рекомендации по малотоксичной эксплуатации дизельного автотранспорта одобрены и приняты Департаментом автомобильного транспорта Минтранса России к внедрению на дизельном грузовом автотранспорте (см. Приложение 1).

Результаты исследований могут быть использованы на сельскохозяйственных предприятиях аграрно-промышленного комплекса (АПК) , научно-исследовательскими и конструкторскими организациями при разработке нейтрализаторов ОГ для любых типов дизелей, а также в учебном процессе вузов.

Результаты исследований включены в учебное пособие (с грифом УМО) "Методы и системы снижения токсичности отработавших газов автотракторных двигателей" для студентов высших сельскохозяйственных учебных заведений по специальности 311300 "Механизация сельского хозяйства", а также в монографию "Моделирование процессов и разработка технических средств и способов, повышающих экологическую безопасность автотракторных двигателей"(Саратов, 2003г.). Указанные издания используются в учебном процессе СГАУ им. Н.И.Вавилова при чтении курсов дисциплины "Тракторы и автомобили", курсовом и дипломном проектировании.

Апробация работы. Основные положения и результаты работы доложены, обсуждены и одобрены на научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава Саратовского ГАУ им. Н.И.Вавилова (1992-2003г.г.), на межгосударственных научно-технических семинарах "Проблемы экономичности и эксплуатации двигателей внутреннего сгорания в АПК СНГ (1993-2003г.г.), проводимых ИМЭСХ

Саратовского ГАУ им. Н.И.Вавилова, на Международной научно-технической конференции "Поддержание и восстановление работоспособности транспортных средств" (г.Саратов, СГТУ, 1995г.), на заседании научно-технического совета Государственного комитета по охране окружающей среды (г.Саратов, 1997г.), на 3-й Международной конференции "Экология. Экологическое образование. Нелинейное мышление" (г.Воронеж, ВГУ, 1997г.), на 2-й Всероссийской конференции по проблемам газовой промышленности России (г.Москва, МГАНГ, 1997г.), на Российской научно-практической конференции, посвященной 200-летию Саратовской губернии "Экология, здоровье и природопользование"(г.Саратов, Саратовская государственная сельскохозяйственная академия, 1997г.), на Всероссийской конференции "Современные проблемы теоретической и экспериментальной химии"(г.Саратов, СГУ, 1997г.), на научно-технических конференциях СГТУ (г.Саратов, 1998-2002г.г.), на научной конференции, посвященной 275-летию Российской академии наук (г.Саратов, 1999г.), на Международной научно-технической конференции "Сельскому хозяйству -техническое обеспечение XXI века" (г.Москва, ВИМ, 2000г.), на Международной научно-практической конференции, посвященной 70-летию МГАУ им.В.П.Горячкина "Развитие села и социальная политика в условиях рыночной экономики" (г.Москва, 2000г.),на Международном конгрессе "Автомобили и двигатели - новейшие достижения" (Германия,г.Аахен, 2000г.), на научно-технических конференциях "Улучшение эксплуатационных показателей двигателей, тракторов и автомобилей" (г.Санкт-Петербург, СПбГАУ, 2002-2003г.г.), на научно-техническом совете Всероссийского научно-исследовательского и проектно-технологического института по использованию техники и нефтепродуктов в сельском хозяйстве (г.Тамбов, ВИИТиН, 2002-2003г.г.), на научной сессии Россельхозакадемии "Научно-технический прогресс в

АПК России - стратегия машинно-технологического обеспечения производства сельскохозяйственной продукции на период до 2010 года" (г.Москва, ВВЦ, 2003г.), на техническом совете Департамента автомобильного транспорта Министерства транспорта Российской федерации (г.Москва, Минтранс России, 2004г.).

Результаты настоящей работы в виде натурных образцов разработанных нейтрализаторов-глушителей были представлены на выставке научных достижений Саратовской области, посвященной 275-летию Российской академии наук (г.Саратов, 1999г.) и на выставке научных достижений АПК, посвященной научной сессии Россельхозакадемии "Научно-технический прогресс в АПК России - стратегия машинно-технологического обеспечения производства сельскохозяйственной продукции на период до 2010 года" (г.Москва, ВВЦ, 2003г.), где работа была отмечена дипломом министра сельского хозяйства Российской Федерации за разработку и внедрение термокаталитического нейтрализатора ОГ дизеля (см. Приложение 1).

Публикации. Основные положения диссертации изложены в 59 работах, в том числе в монографии, учебном пособии с грифом УМО, 4 патентах. Из указанных работ 7 опубликованы в изданиях, поименованных в "Списке." ВАК Минобразования и науки РФ. Общий объем опубликованных работ составляет 30,8 печ.л., из них лично автору с учетом долевого участия в коллективных публикациях принадлежит 18,6 печ.л.

Структура и объем работы. Диссертация изложена на 381 странице машинописного текста, состоит из введения, шести глав, общих выводов по работе, списка литературы и приложения, содержит 10 таблиц и 110 рисунков. Список литературы включает в себя 263 наименования, из них 29 на иностранных языках.

Заключение диссертации по теме «Технологии и средства технического обслуживания в сельском хозяйстве», Стрельников, Владимир Александрович

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Анализ социально-экологических аспектов воздействия выбросов ДВС показал, что загрязнение атмосферы вредными веществами, выделяемыми отработавшими газами достигло масштабов, значительно превышающих допустимые экологические нагрузки. Автотракторная техника выделяет около 60% всех токсичных выбросов в атмосферу. Изучение современных способов уменьшения токсичных выбросов дизелей показало, что наиболее эффективным и экономически целесообразным является применение термокаталитических нейтрализаторов, оснащенных устройствами для сепарации сажи и ее последующего выжигания.

2. Разработаны математические модели, комплексно описывающие газодинамические, химические и тепловые процессы в нейтрализаторах, обоснованы схемы и разработаны конструкции нейтрализаторов-глушителей УСТ, КН, НОГД, ЭТКН, повышающих эффективность очистки отработавших газов дизелей, защищенные патентами РФ№№2105165, 2119065,2174184, 2184249.

3. Получены экспериментально-теоретические зависимости для расчета газодинамического сопротивления термических и каталитических нейтрализаторов с учетом их конструктивных параметров и протекания тепловых и химических процессов. Погрешность теоретического расчета газодинамического сопротивления (Др) нейтрализатора по сравнению с его величиной, замеренной экспериментально, не превышает 5.7%.

4. Разработаны теоретические основы расчетно-экспериментальной оптимизации основных параметров термических и каталитических нейтрализаторов отработавших газов дизелей. Обоснован комплексный критерий эффективности нейтрализатора, учитывающий показатели очистки ОГ дизеля по саже, оксидам азота и углерода, газодинамические и тепловые потери в элементах нейтрализатора, который повышает точность оптимизации параметров на 10. 15%.

5. Разработана методика оценки эффективности устройств для снижения токсичных выбросов дизелей на различных эксплуатационных режимах работы машинно-тракторного агрегата, позволяющая моделировать условия реальной эксплуатации и проводить сравнение различных способов и средств очистки отработавших газов ДВС.

6. В результате проведенных стендовых и эксплуатационных испытаний установлено, что эффективность разработанных нейтрализаторов остается стабильной в течение всего периода испытаний. Степень очистки составила в среднем: по СО - 60.70%, по NO^ -35.40%, по саже - 30.40%.

7. Проведены экспериментальные исследования влияния термокаталитического нейтрализатора, установленного в выпускной системе дизеля, на условия труда тракториста. Установлено, что нейтрализатор также эффективно выполняет функции глушителя шума. Снижение уровня шума, создаваемого двигателем трактора МТЗ-80, оборудованного ЭТКН, по сравнению со штатным глушителем составило в среднем 6.7%. Поскольку нейтрализатор заменяет штатный глушитель, снижение мощности двигателя не превысило 1,5.2,5%, что практически не сказывается на эксплуатационных показателях тракторного агрегата.

8. Рассчитана экономическая эффективность от использования разработанных нейтрализаторов за счет снижения экологического ущерба, наносимого мобильной техникой, выбрасывающей токсичные вещества в атмосферу. По результатам внедрения годовой экономический эффект в расчете на один трактор тягового класса 1,4 (МТЗ-80/82) составил 5135 руб.

Список литературы диссертационного исследования доктор технических наук Стрельников, Владимир Александрович, 2004 год

1. Лиханов В.А. Снижение токсичности и улучшение эксплуатационных показателей тракторных дизелей путем применения метанола / Вятская ГСХА. Киров, 2001. 212 с.

2. Концепция развития сельскохозяйственных тракторов и тракторного парка России на период до 2010 г. М.: ВИМ, 2002. 52с.

3. Новоселов А.Г., Лебедева О.А., Беседин С.Л. Использование СВС-технологий для снижения вредных выбросов двигателей- автотракторной техники // Труды международной науч.-техн. конф. «Проблемы промышленных СВС-технологий». Барнаул, 1994. с. 248-259.

4. Лиханов В.А., Сайкин A.M. Снижение токсичности автомобильных дизелей. М.: Агропромиздат, 1991. 208 с.

5. Варшавский И.Л., Магульский Ф.Ф. Токсичность дизельной сажи и измерение сажесодержания дизельного выхлопа // Тр. ЛАНЕ. М.: Знание, 1969. с. 120-157.

6. Жегалин О.Н., Лупачев П.Д. Снижение токсичности автомобильных двигателей. М.: Транспорт, 1985. 120 с.

7. Звонов В.А. Токсичность двигателей внутреннего сгорания. 2-е изд., перераб. М.: Машиностроение, 1981. 160 с.

8. Горбунов В. В., Патрахальцев Н.Н. Токсичность двигателей внутреннего сгорания. М.: Издательство Российского университета дружбы народов, 1998.-214 с.

9. Говорущенко Н.Я. Экономия топлива и снижение токсичности на автомобильном транспорте. М.; Транспорт, 1990. - 135 с.

10. Давыдов C.JI. Автотранспорт продолжает загрязнять окружающую среду // Экология и промышленность России. 2000. - июль-с.40 -41.

11. Дудышев В.Д. Проблемы и пути экологического совершенствования отечественного автотранспорта // Экология и промышленность России. 1998. -ноябрь. - с.41 -45.

12. Козлов А.В. Оценка выбросов вредных веществ автомобилями в условиях эксплуатации //Автомобильная промышленность. 1999. - №2. - с. 37 -39

13. Марков В.А., Сиротин Е.А. Чтобы тракторный дизель стал автомобильным // Автомобильная промышленность. 1999. - №6. - с. 9 - 11.

14. Звонов В.А., Заиграев JI.C. Оценка ущерба от вредных выбросов в атмосферу двигателями внутреннего сгорания // Экотехнологии и ресурсосбережение. -1994. №2. - с. 9 - 18.

15. Дудышев В.Д. Перспективные технические разработки и изобретения по экологическому усовершенствованию автотранспорта // Экология и промышленность России. 1998. - декабрь. - с. 4-9.

16. Медведев В.Д. Подчинок В.М. Как снизить дымность отработавших газов дизелей // Экология и промышленность России. 2000. - май. - с. 21-23.

17. Филимонов А.И. Ограничение экологически вредных выбросов тракторов и самоходных сельхозмашин // Тракторы и сельскохозяйственные машины. 1997. - №3. - с. 19-22.

18. Труды Евроконгресса в г. Аахене в 2 томах, 1384 стр. Automobile and Engine Technology, Eurogress, FEV-VKA, Aachen, 2000, 2 vol, 1384 p.p.

19. EU takes next step to finalize heavy-duty Euro 111-V standards. -http://www.dieselnet.com, 1999. p.45.

20. Engineering clean air: The continuous improvement of diesel engine emission performance / Diesel Technology Forum, 2001. p.35.

21. NETT Diesel Emissions FAQ. http://nett.ca/faq-diesel.html, 1997. p. 15. Simulation of soot emission in diesel. Applied software - BMSTU, Internal combustion engine, 1998. p.28.

22. Eolys ™ Fuel-Borne Catalyst for diesel particulates adatement: a key component of an integrated system http://vyww.dieselnet.com, 1999. p. 12.

23. Advancements in clear diesel engine technology toptec. AAMA. -1997.p.l7

24. A. Mayer (TTM), U. Matter (ETHZ), J.Czerwinski (AFHB), N.Heeb (EMPA) Effectiveness of Particulate Traps on Construction Site Engines: VERT Final Measurements http://www.dieselnet.com. 1999.p.24.

25. The calalitic converter; technology for clean air. Clean Air Facts. -MECA, 1999. PI5.

26. Голубев A.B. Сельскохозяйственная экология. Саратов: Гос. с.-х. акад., 1997.-418 с.

27. Чем больше и мощнее ДВС мы будем производить, тем быстрее задохнемся бес кислорода! // Автомобильный транспорт, №5, 2000. с.3-8.

28. Проблемы промышленных СВС-технологий / Труды межд. Научно-техн. конф. / Алт.гос.тех.ун-т Барнаул, 1994. - 347с.

29. Уорк К., Уорнер С. Загрязнение воздуха. Источники и контроль. М.: Мир, 1980.-539 с.

30. Смайлис В.И. Современное состояние и новые проблемы экологии дизелестироения //Двигателестроение. 1991, №1. с. 12-14.

31. Новоселов A.JL, Токарев А.Н. Охрана окружающей среды от вредных воздействий автомобильного транспорта. Барнаул: Алтайский политехнический институт, 1987. - 56с.

32. Малов Р., Дашкевич Ю., Очередной К. Контроль за дымностью ОГ дизельных автомобилей / Автомобильный транспорт. 1986, №5. - с.32-34.

33. Беспамятов П.П., Кротов Н.А. ПДК химических веществ в окружающей среде. JL: Химия, 1985. - 528 с.

34. Ахметов Л., Ерохов В., Багдасаров А. Экологические аспекты автотранспорта. Ташкент: Мехнат, 1988. - 170 с.

35. Новиков Л.А., Смайлис В.И. Уровень и перспективы снижения токсичности и дымности судовых, тепловозных и промышленных дизелей. Обзор. М.: ЦНИИТЭИтяжмаш, 1990. - 28 с.

36. Carcinogenic effects of exposure to diesel nexhaust. National Institute for Occupational Safety and Health, 1997. p.44.

37. Emission Standards: European Union. Heavy-Duty Diesel Truck and Bus Engines http://www.dieselnet.com, 1999. p. 15.

38. Emission Test Cycles ISO 8178 http://www.dieselnet.com. 1999. p.6.

39. Executive Summary: Diesel Exhaust: Critical Analysis of Emissions, Exposure, and Health Effects. Health Effects Institute, 1996. p.32.

40. AFSCME Health and Safety Fact Sheet Diesel Exhaust. -http://www.afscme.org/health/diesel.htm. p.20.

41. Health Assessment Document for Diesel Emissions. SAB Review Draft EPA/600/8-90/057D, 1999. p.ll.

42. Diesel Emissions and Lung Cancer: Epidemiology and Quantitative Risk Assessment. A Special Report of the Institute's Diesel Epidemiology Expert Panel. -Health Effects Institute, 1999. p.56.

43. Яновский A.M. Экологическая безопасность объектов техники -требование современности // Тракторы и сельскохозяйственные машины. -1997.-№8.-с. 17-18.

44. Ксеневич Н.П., Поляк А.Я., Шевцов В.Г. О стабилизации параметров экологической безопасности тракторов // Тракторы и сельскохозяйственные машины. 1997, №3. - с. 16-19.

45. Кутенев В.Ф., Арапов В.Ф. Уменьшение выбросов вредных веществ двигателя грузовых автомобилей и автобусов. М.: НИИН автопром. 1979 -74с.

46. Смайлис В.И. Малотоксичные дизели. Л.: Машиностроение. - 1972,128с.

47. Подчинок В.М., Усин В.В., Медведев Ю.С. Некоторые аспекты экологической безопасности автомобильных дизелей // Экология и промышленность России, 1998, №10.-с.35-37.

48. Методика и результаты оценки воздействия автомобильного транспорта на загрязнение окружающей среды региона крупного города (на примере города Москвы). М.: Прима-пресс. -1997. 120 с.

49. Лупачев П.Д., Филимонов А.И. О загрязняющих атмосферу выбросах тракторов и самоходных сельхозмашин // Тракторы и сельскохозяйственные машины. -1992, №4, С. 1-3.

50. Амельченко В.А. Снижение токсичных выбросов дизелей мобильной сельскохозяйственной техники при эксплуатации путем совершенствования очистки отработавших газов: диссертация канд. техн. наук. — Саратов, 1998. -171с.

51. Истомин С.В. Совершенствование очистки отработавших газов дизелей сельскохозяйственной техники при эксплуатации; диссертация канд. техн. наук. Саратов, 1998. - 171 с.

52. ЕРА must end diesel pollution exemptions. Union of concerned scientists fact sheet. 1999. P. 25.

53. Уорк К., Уорнер С. Загрязнение воздуха. Источники и контроль. М.: Мир, 1980.-539 с.

54. Simulation of soot emission in diesel. Applied software BMSTU, Internal combustion engine, 1998. P.35.

55. Broom D. and Khan I.M. The mechanisms of soot release from combustion of hydrocarbon fuels with particular reference to the diesel engines. Conference on Air Pollution Control in Transport Engines. November. 1971. London, Paper C.140/71. P. 14.

56. Теснер П.А. Образование углеводородов из газовой фазы. М.: Химия, 1972- 136. с.

57. Tanlor G.W. Areview of automotive emission control programs, around the world / SAE Techn. Paper Ser. 1978 №780950. P. 18.

58. Воинов A.H. Процессы сгорания в быстроходных поршневых двигателях. М.: Машиностроение, 1977. 277 с.

59. MacFarlane J.J. Carbone Formation in Premixed Methane-Oxygen Flames Under Conditions Combustion and Flame, 1970, vol. 14, p. 67-72.

60. Образование вредных составляющих отработавших газов в камере сгорания ДВС // Поршневые и газотурбинные двигатели. 1972. №10, с.21-26.

61. Владимиров A.M., Ляхин Ю.И., Матвеев Я.Т., Орлов В.Г. Охрана окружающей среды. Л.: Гидрометеоиздат, 1991.-423 с.

62. Фельдман Ю.Г. Гигиеническая оценка автотранспорта как источника загрязнения атмосферного воздуха. М.: Медицина, 1975.-159 с.

63. Янсон Е.Н. Автомобильных транспорт и охрана окружающей среды. -Саратов: Ареал, 1994.-44 с.

64. Филимонов А.Н., Большаков В.А. Борисочкина Т.Н. Концентрация загрязняющих веществ, выбрасываемых тракторами и сельхозмашинами // Тракторы и сельскохозяйственные машины. 1993, №6, с.34-37.

65. Ахмеджанов М.А., Султанов А.С. Состав и температура воздуха в кабине трактора // Механизация и электрификация сельского хозяйства. 1975, №2, с.42-43.

66. Новоселов А.Л., Мироненко В.Ф., Токарев А.Н. Снижение вредных выбросов автомобильных двигателей / Под ред. А.Л. Новоселова. Барнаул, 1989. -98 с.

67. Петров Б.А. Компоненты отработавших газов и их влияние на здоровье человека и природу // Автомобильный транспорт. 1996, №3, с.44-45.

68. Методы и системы снижения токсичности отработавших газов автотракторных двигателей // В.И. Цыпцын, В.А. Стрельников, Г.М. Легошин, В.Ф. Карпенков, П.П. Гамаюнов.: Уч. пособие / Сарат. гос. ун-т им. Н.И, Вавилова. Саратов. 1998. 140 с.

69. Стрельников В.А., Цыпцын В.И. Моделирование процессов и разработка технических средств и способов, повышающих экологическую безопасность автотракторных дизелей / ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ», Саратов, 2003. 182 с.

70. Гоц А.Н., Драгомиров С.Г., Куделя Н.Н. Седьмой форум двигателестроителей // Тракторы и сельскохозяйственные машины 1999, №12, с.36-39.

71. Стрельников В.А. Евро-4 шаги навстречу // Грузовое и легковое автохозяйство - 2001, №11, с.36-39.

72. Криницкий Е.А. США: Поиски альтернативного автомобильного топлива // Автомобильный транспорт 1997. №8, с.26-28.

73. Фомин В.М., Ермолович Н.В., Сатер А Использование рапсового масла в качестве моторного топлива для дизелей // Тракторы и сельскохозяйственные машины 1997, №5, с.11-12.

74. Данилов A.M. Применение присадок в топливах для автомобилей: Справ, издание. М.: Химия, 2000. 232 с.

75. Лернер М.О. Химические регуляторы горения моторных топлив. М.: Химия, 1979. 222 с.

76. Жегалин О.И., Китроеский Н.А., Панчишный В.И. и др. Каталитические нейтрализаторы транспортных двигателей. М.: Машиностроение, 1979. - 80 с.

77. Пархоменко А.А., Коноплев В.В. Системы нейтрализации отработавших газов /Автомобильная промышленность. 1988, №12. - с. 12-14.

78. Симатов А.И. Каталитические нейтрализаторы Димитровградского автоагрегатного завода / Автомобильная промышленность. 1985, №12,- с. 1416.

79. Корнилов Г.С., Сайкин A.M., Новиков В.З. Каталитические нейтрализаторы НАМИ для дизельного автотранспорта // Исследование, конструирование и расчет тепловых двигателей внутреннего сгорания: Сб. науч. тр. М.: НАМИ, 1993, с.168-173.

80. Беднарский В.В. Экологическая безопасность при эксплуатации и ремонте автомобилей: учебное пособие, Ростов н/Д: Феникс, 2003. ь384с.

81. Ways toward the clean heavy duty diesel / Zelenka P., Kriegler W., Herzog P., Cartellieri W. // SAE Technical Paper Series 900602 1990. - p. 1-13.

82. Анфимов B.M., Гиршович B.E., Желатин O.H. Рециркуляция отработавших газов тракторного дизеля Д-240 / Методы определения токсичных составляющих отработавших газов двигателей внутреннего сгорания: Рефер. сб. -М.:ЦНИИТЭИтракторсельхозмаш, 1976,-с.ЗЗ-40.

83. Хватов В.Н., Логинов Н.В. Пути снижения дымности отработавших газов автотракторных дизелей // Двигателестроение. 1991, №5.-с.42-44.

84. Гусаров А.П. Оксиды азота основная забота разработчиков АТС // Автомобильная промышленность. - 1992, №8.-с.13-15.

85. Гарбер А., Френкель А., Кунин Ю. Пути снижения дымности дизелей // Автомобильный транспорт. 1989, №7.-с.32-33.

86. Лупачев П.Д., Володин В.М., Маев В.Е. Снижение выбросов сажи с отработавшими газами тракторных дизелей. М.: ЦНИИТЭН автосельхозмаш, 1991.-31 с.

87. Куров Б.А. Токсичность автомобилей. Оценка и перспективы снижения // Автомобильная промышленность. 1992, №2

88. Новиков Л.А., Смайлис В.И. Уровень и перспектива снижения токсичности и дымности судовых, тепловозных и промышленных дизелей. Обзор. М.: ЦНИИТЭН тяжмаш, 1990. - 28 с.

89. Смайлис В.И. Проблемы снижения токсичности и дымности отработавших газов дизелей // Двигателестроение. 1979, № 1.-е. 19-21.

90. Richard R., Sibley J/ Diesel emission control for the 1990-s // Automot. Eng. -1988, №9,-p.63-69.

91. Сахаров А.Г. Дизельная и топливная аппаратура тракторов. М.: Колос, 1997.-200 с.

92. Николаенко А.В. Теория, конструкция и расчет автотракторных двигателей. М.: Колос, 1984. - 335 с.

93. Гупта А. и др. Закрученные потоки: Пер. с англ. / Гупта А., Лиллид., Сайред Н. М.: Мир, 1987. - 588 с.

94. Определение параметров крутки и коэффициентов гидравлических сопротивлений различных завихрителей горел очных устройств /С. Л. Шагалова, Т.И. Барихина, В.М. Кацман и др. //Теплоэнергетика, №7, 1970.-С.88-89.

95. Основы практической теории горения /В.В. Померанцев, К.П. Арефьев, Д.Б. Ахмедов и др.; Под ред. В.В. Померанцева. 2-е изд., перераб. и доп.- Л.: Энергоатомиздат. Ленигр. отд-ление, 1986.- 312 с.

96. Померанцев В.В., Арефьев К.М., Ахмедов Д.Б. и др. Основы практической теории горения.- Л.: Энергия, 1986.- 220 с.

97. Шагалова С.Л., Соловьев Л.К. Исследование структуры кольцевых струй и факелов вихревых горелок в изотермических условиях //Теплоэнергетика, №6, 1983.-с.31 -35.

98. Щукин В. К. Теплообмен и гидродинамика внутренних потоков в полях массовых сил. М.: Машиностроение, 1970.- 331с.

99. Аввакумов Е.Г. Механические методы активизации химических процессов / Отв. ред. А.С. Колосов. Новосибирск: Наука, Сиб. отд-ние, 1979.254 с.

100. Халатов А.А. Теория и практика закрученных потоков /Отв. ред. Долинский А.А.; АН УССР, Ин-т технич. теплофиз. Киев: Наук. думка,1989. -192 с.

101. Волчков Э.П., Спотарь С.Ю., Терехов В.И. Турбулентный тепломассообмен в начальном участке трубы при закрутке потока // Тепломассообмен VI. -Минск, 1980. -Т.1, 4.3. -с.48-59.

102. Меркулов А.П., Вихревой эффект и его применение в технике М.: Машиностроение, 1969. -184 с.

103. Сударев А.В., Антоновский В.И. Камеры сгорания газотурбинных установок: Тепллообмен. Д.: Машиностроение, 1985. - 272 с.

104. Щукин В.К., Халатов А.А. Теплообмен, массообмен и гидродинамика закрученных потоков в осесимметричных каналах. М.: Машиностроение, 1982. -200 с.

105. Кардашев Г.А. Физические методы интенсификации процессов химической технологии. М.: Химия, 1990.- 208 с.

106. Аэродинамика закрученной струи. Под ред. Б. Ахмедова. М.: Энергия, 1977.-240 с.

107. Теория турбулентных струй /Абрамович Г.Н., Гиршович Т.А., Крашенников С.Ю., Секундов А.Н., Смирнов И.П. Изд. 2-е, перераб. и доп./ Под ред. Г.Н. Абрамовича. М.: Наука. Главн. ред.физ.-мат.лит., 1984.-720 с.

108. Шлихтинг Г. Теория пограничного слоя. /Пер. с нем. М.: Наука. Гл. ред. физ.- мат. лит., 1969.- 744 с.

109. Лойцянский Л.Г. Механика жидкости и газа. Изд. 6-е, перераб. и доп.-М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1987.- 840 с.

110. Броунштейн Б.И. Гидродинамика массо- и теплообмена в дисперсных системах / Б.И. Броунштейн, Г.А. Фишбейн. Л.: Химия, Ленингр, отд-ние, 1977.- 279 с.

111. Ганиев Р.Ф., Украинский Л.Е. Динамика частиц при воздействии вибраций. Киев; Наук, думка. 1975.- 168 с.

112. Турбулентные течения газовзвеси / А.А. Шрайбер, Л.Б. Гавин, В.А. Наумов, В.П. Ященко; Отв. ред. А.А. Долинский.; АН ССР, Ин-т техн. теплофизики. Киев: Наук, думка, 1987.- 238 с.

113. Малов Р.В., Сазонов B.C. Расчет времени полного выгорания единичных частиц сажи в потоке /Сб. тр. ЛАНЭ. Ред. К.Г. Евграфов. Изд-во Знание, 1968.-с. 104-112.

114. Сухиташвили М.Д. Снижение вредных выбросов дизелей при эксплуатации автотракторной техники: Дис. канд. техн. наук. Саратов 2002. -150 с.

115. Идельчик И.Е. Аэродинамика технологических аппаратов. М.: Машиностроение, 1983.-351 с.

116. Идельчик И.Е. Расчет характеристик радиально-кольцевой струи в технологических аппаратах /Аэродинамика химических производств с неподвижными слоями катализатора /Отв. ред. Ю.Ш. Матрос. АНСССР Ин-т катализа. Новосибирск: Наука, 1985. 176 с.

117. Кафаров В.В. Введение в инженерные методы расчета реакторов с неподвижным слоем катализатора. М.: МХТИ, 1969. - 158 с.

118. Штерн П.Г, Руденчик Е.А., Турунтаев С.В., Абаев Г.Н. Аэродинамический расчет аппаратов с неподвижным зернистым слоем / Аэродинамика химических производств с неподвижными слоями катализатора /

119. Отв. ред. Ю.Ш. Матрос. АНСССР Ин-т катализа. Новосибирск: Наука, 1985. -176 с.

120. Кутателадзе С.С. Теплопередача и гидродинамическое сопротивление: Справочное пособие. -М.: Энергоатомиздат, 1990. 367 с.

121. Зелькин Г. Г. Нестационарные течения в местных сопротивлениях. -Минск: Вышейш. школа, 1981. 141 с.

122. Идельчик И.Е. Справочник по гидравлическим сопротивлениям /Под ред. М.О. Штейнберга. -3-е изд., перераб. и доп. М.: Машиностроение, 1992. -672 с.

123. Кутателадзе С.С., Леонтьев А. И. Тепломассобмен и трение в турбулентном пограничном слое. М.: Энергоатомиздат, 1985. - 318 с.

124. Аурсте Х.О., Иванов Ю.В., Луби Х.О. Исследование аэродинамики потока в закручивающих устройствах // Теплоэнергетика. -1978, №1.-с.37-39.

125. Ершин Ш.А., Жанпасбаев У.К. Исследование аэротермохимического процесса в радиальном реакторе с неподвижным слоем катализатора, с.80-94.

126. Драганов Б.Х. и др. Конструирование впускных и выпускных каналов двигателей внутреннего сгорания /Б.Х. Драганов, М.Г. Круглое, B.C. Обухова .Киев: Вища школа, 1987. -174 с.

127. Математическое моделирование химических реакторов /Отв. ред. Г.И. Марчук. АНСССР Ин-т Катализа. Новосибирск: Наука, 1984. - 168 с.

128. Сабуров Э.Н-, Карпов С.В., Осташев С.И. Теплообмен и аэродинамика закрученного потока в циклонных устройствах. Л.: Изд-во ЛГУ, 1989. - 276 с.

129. Моделирование химических процессов и реакторов. т.З.- Новосибирск, 1972-315с.

130. The system Development of Electrically Heated Catalyst (EHC) for the LEVand EU-III Legislation. /В. Pfolgraf, E. Otto, A. Wirth. Dr. W. Held, Dr. P.F. Kuper, Donnerstag A. /SAE Technical paper N951072

131. Ultra-Low Power Electrically-Heated Catalyst System /P.F. Kuper, W. Maus, H. Swars, R. Bruck, F.W. Kaiser SAE International Congrass and Exposition Detroit, Michgan (Cobo Centr), February 28-March 3, 1994 /SAE Technical paper N940465, 1994.- p.8,

132. Improved Catalyst System for SULEV Legislation First Practical Experience /G. Holy, R. Bruck, P. Hirth, SAE International Congress and Exposition Detroit, Michgan (Cobo Centr), March 6-9,2000 /SAE Technical paper N 2000-01-0500,2000.- p.7.

133. Minimum Test Requirements for High Cell-Density Ultra-Thin Wall Catalyst Supports. Part I /Т. Nagel, J. Diringer, SAE International Congress and Exposition Detroit, Michgan (Cobo Centr), March 6-9,2000 /SAE Technical paper N2000-01-495,2000.- p.9.

134. Diesel catalytic converter with hybrid substrate Structure /К. Schper, R. Konieczny, R. Bruck / Exhaust gas aftertreatment of diesel engine automobiles Haus der Technik е. V., Essen. 15 & 16 Juni 1999.- p. 12.

135. Крейт Ф., Блэк У. Основы теплопередачи: Пер. с англ.- М.: Мир, 1983.-512 с.

136. Методы исследования катализаторов. М.: Мир, 1983. - 231 с.

137. Островский Г.М., Волгин Ю.М. Методы оптимизации химических реакторов. М.: Химия, 1967. - 248 с.

138. Пористая структура катализаторов и процессы переноса в гетерогенном катализе. Межд. конгресс. Наука, 1970. - 236 с.

139. Крамере X., Верстертерп К. Химические реакторы расчет и управление ими. /Пер. с англ. Под ред. Г.М. Панченкова. М.: Химия, 1967. -264 с.

140. Юдаев Б.Н. Техническая термодинамика. Теплопередача. М.: Высшая школа, 1988. - 479 с.

141. Франк-Каменецкий Д.А. Диффузия и теплопередача в химической кинетике / Отв. ред. Р.И. Солоухин, АН СССР, Ин-т хим. физики, Науч. совет по проблеме " Теорет. основы процессов горения". 3-е изд., испр. и доп.- М.: Наука, 1987. - 490 с.

142. Турбулентный пограничный слой при сложных граничных условиях. -Новосибирск: Наука, 1977. 260 с.

143. Бабенко Ю.И. Тепломассообмен: Методы расчета тепловых и диффузионных потоков. -JL: Химия, 1986. 144 с.

144. Левин В.Г. Физико-химическая гидродинамика. 2-е изд.- М.: Физматлит, 1959. 699 с.

145. Юдаев Б.Н. Теплообмен при взаимодействии струй с преградами. -М.: Машиностроение, 1977. -248 с.

146. Малая Э.М. Аэродинамика, процессы горения и теплообмен ограниченных струйных течений. Саратов: Издательство СГУ, 1987. - 160 с.

147. Хай А.Д., Вест П.Р. Теплообмен в трубе с закрученным потоком // Теплопередача. -1975. №3. с.100-106.

148. Нагиев М.Ф. Химическая рециркуляция. М.: Наука, 1978. - 87 с.

149. Спейшер В. А. Обезвреживание промышленных выбросов дожиганием. М.: Энергоатомиздат, 1986. - 167 с.

150. Гослин А.Д., Халил Е.Е., Уайтлоу Дж.Г. Расчет двухмерных турбулентных рециркуляционных течений // Турбулентные сдвиговые течения. М., 1982.-Т.1.-С.247-269.

151. Кубо И.Р., Гоулдин Ф.Р. Численный расчет закрученного турбулентного течения // Теоретические основы инженерных расчетов. М.: Мир, 1975. - №3. - с.127-133.

152. Бесков B.C., Слинько Н.А. Моделирование и оптимизация каталитических процессов / Сб. науч. тр. М.: Наука, 1965.-С.74-76.

153. Исерлис Ю.Э. Системное проектирование двигателей внутреннего сгорания. JL: Машиностроение. Ленингр. отделение, 1981. - 255 с.

154. Островский Г.М., Бережинский Т. А. Оптимизация химикотехнологических процессов. Теория и практика. М.: Химия, 1984. -240 с.

155. Страдомский М.В. Оптимизация температурного состояния деталей дизельных двигателей/АН УССР, Ин-т техн. теплофизики. Киев: Наук, думка, 1987.-167 с.

156. Цирлин A.M. Вариационные методы расчета химических реакторов. -М.: Машиностроение, 1978. 152 с.

157. Томас ДЖ., Томас У. Гетерогенный катализ /Пер. с англ. Л. Кондратьева. Под ред. A.M. Рубинштейна. М.: Мир, 1969. - 452 с.

158. Аксенов В. Л. Эффективность очистки газовых выбросов окислительными методами /Термическая и каталитическая очистка газовых выбросов в атмосферу: Сб. науч. тр. Киев: Наук, думка, 1984.- с.17-22.

159. Малов Р.В., Гаргала Р.В., Прахов А.Х. Обезвреживание отработавших газов дизельных двигателей во всем диапазоне их нагрузок спомощью каталитических нейтрализаторов / Сб. тр. ЛАНЭ. Ред. К.Г. Евграфов. Изд-во Знание, 1968.-С.95-103.

160. Disign Criteria of Catalyst Substrates for NOx Adsorber Function / A. Bergmann, R. Bruck, S. Brandt, M. Deeba, SAE International Congress and Exposition Detroit, Michigan (Cobo Centre), March 6-9, 2000 / SAE Technical paper N2000-01-0504, 2000. - p.8.

161. Гермейер Ю.Б. Введение в теорию исследования операций (Оптимизация и исследование операций).- М.: Наука, 1971. 240 с.

162. Арис Л. Оптимальное проектирование химических реакторов. М.: Ин. лит., 1963.-260 с.

163. Сеттрефилд Ч.Н. Практический курс гетерогенного катализа / Пер. с англ. М.: Мир, 1984. - 520 с.

164. Френкель А.И. К определению степени эффективности нейтрализующих устройств отработавших газов двигателей внутреннего сгорания /Сб. тр. ЛАНЭ. Ред. К.Г. Евграфов. Изд-во Знание, 1968. - с.353-358.

165. Варшавский И. JI. Принципы нормирования автомобилей и двигателей по признаку токсичности /Сб. тр. ЛАНЭ. Ред. К.Г. Евграфов. Изд-во Знание, 1968. - с. 15-24.

166. Буденная Ж.А., Волков Б.А. Стандартизация и качество защиты окружающей среды // Окружающая среда. 2000. - №6. - с.64-67.

167. Звонов В.А., Заиграев Л.С. Относительная агрессивность вредных веществ и суммарная токсичность отработавших газов // Автомобильная промышленность. 1997. - №3. - с.20-35.

168. Самков В. А., Черейский Е.А. Нормирование экологической безопасности автотранспортных средств // Окружающая среда. 2000. - №6. -с.68 - 70.

169. Гардинер У. и др. Химия горения: Пер. с англ. / Под ред. У. Гардинера, мл. М.: Мир, 1988. - 464 с.

170. Денисов Е.Т. Кинетика гомогенных химических реакций. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Высш.шк., 1988. - 391 с.

171. Яблонский Г.С., Быков В.И., Елькин В.И. Кинетика модельных реакций гетерогенного катализа. Новосибирск : Наука, 1984. - 224 с.

172. Петухов Б.С. Теплообмен и сопротивление при ламинарном течении жидкости в трубах. М: Энергия, 1967. - 412 с.

173. Себиси Т., Брэдшоу П. Конвективный теплообмен. Физические основы и вычислительные методы: Пер. с англ. М.: Мир, 1987. - 592 с.

174. Халатов А.А., Кожевников А.В. Интегральный метод расчета течения и теплообмена закрученного потока в проницаемом цилиндрическом канале // Тепломассообмен VI. - О 1980. - №1, 4.3. - с.151-156.

175. Зельдович Я. Б. Химическая физика и гидродинамика: Избр. тр. /Под ред. Ю.Б. Харитона. М: Наука, 1984. - 374 с.

176. Протодьяконов И.О., Сыщиков Ю.В. Турбулентность в процессах химической технологии. Л.: Наука, 1983. -318 с.

177. Веденеев В.И. Константы скорости газофазных мономолекулярных реакций / Справочник. М: Наука, 1972. - 160 с.

178. Погорелов А.Г. Обратные задачи нестационарной химической кинетики: Системный подход. М.: Наука, 1988. - 392 с.

179. Протодьяконов И.О., Муратов О.В., Евлампиев И.И. Динамика процессов химической технологии. Л.: Химия, 1984. - 304 с.

180. Чермак И., Петерка В., Заворка И. Динамика регулируемых систем в теплоэнергетике и в химии. / Пер. с чешек. Ю.Ф. Кичатова, под ред. Н.С. Райбмана. М.: Мир, 1972. - 624 с.

181. Гутаревич Ю.Ф. Охрана окружающей среды от загрязнения выбросами двигателей. Киев: Урожай, 1989. - 223 с.

182. Бахвалов Н.С., Жидков Н.П., Кобельков Г.М. Численные методы. -М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1987. 600 с.

183. Оран Э., Борис Дж. Численное моделирование реагирующих потоков: Пер. с англ. М.: Мир, 1990. - 660 с.

184. Ракитский Ю.В. Численные методы решения жестких систем. М.: Наука, 1979.-214 с.

185. Ши Д. Численные методы в задачах теплообмена: Пер. с англ. М.: Мир, 1988. - 544 с.

186. Элементы системы автоматизированного проектирования ДВС. Алгоритмы прикладных программ / P.M. Петриченко, С.А. Батурин, Ю.Н. Исаков и др.; Под общ. ред. P.M. Петриченко М.: Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1990. - 328 с.

187. ГОСТ 17.2.2.01.-84 "Охрана природы. Атмосфера. Дизели автомобильные. Дымность отработавших газов. Нормы и методы измерений" -М.: Изд. стандартов, 1984. 6с.

188. ГОСТ 17.2.2.02.-98 "Охрана природы. Атмосфера. Нормы и методы определения дымности отработавших газов дизелей, тракторов и самоходных сельскохозяйственных машин" М.: Изд. стандартов, 1998. - 5с.

189. ГОСТ 17.2.2.05.-97 "Охрана природы. Атмосфера. Нормы и методы определения выбросов вредных веществ с отработавшими газами дизелей, тракторов и самоходных сельскохозяйственных машин" М.: Изд. стандартов, 1997.-8с.

190. Стандарт ИСО 789/4-86 "Сульскохозяйственные тракторы. Методы испытаний. Часть 4. Измеренные дымности отработавших газов" 4с.

191. Правило ЕЭК ООН №96 "Единообразные предписания, касающиеся официального утверждения дизелей для установки на сельскохозяйственных и лесных тракторах в отношении выбросов этими дизелями загрязняющих веществ" 6с.

192. Директива Совета европейского экономического сообщества 77/537/ЕЭС от 28.06.77 "О мерах, ограничивающих выбросы загрязняющих частиц дизелями, используемыми в колесных сельскохозяйственных и лесных тракторах" 15с.

193. ОСТ 37.001.234-81 "Охрана природы. Атмосфера. Дизели автомобильные. Выбросы вредных веществ с отработавшими газами. Нормы и методы измерений" 5с.

194. ГОСТ 18509-88. "Дизели тракторные и комбайновые. Методы стендовых испытаний." М.: Изд-во стандартов, 1988. - 70с.

195. Стенд обкаточно-тормозной КИ 5543 ГОСНИТИ /техническое описание и инструкция по эксплуатации М.: ГОСНИТИ, 1988. 25с.

196. Николаенко А.В., Белоусов А.Д., Протасов С.Н. Приведение дымности и токсичности отработавших газов тракторных дизелей к стандартным атмосферным условиям / Двигателестроение. 1989, №9. - с.40-42.

197. ГОСТ 12.1.003-83 "Шум, общие требования безопасности". М.: Изд. стандартов, 1983. - 17с.

198. ГОСТ 12.1.050-86 "Методы измерения шума на рабочих местах". -М.: Изд. стандартов, 1986. 27с.

199. СН 2.2.4/2.1.8.562-96 "Шум на рабочих местах, в помещениях жилых, общественных зданий и на территории жилой застройки" Минздрав России, М.: 1997.- 11с.

200. Цыпцын В.И., Стрельников В.А., Амельченко В.А. Нейтрализатор отработавших газов. Патент РФ на изобретение №2105165. Опубл. 20.02.98. Бюл. №5.

201. Цыпцын В.И., Стрельников В.А., Истомин С.В. Термический нейтрализатор отработавших газов дизеля. Патент РФ на изобретение №2119065. Опубл. 20.09.98. Бюл. №25.

202. Цыпцын В.И., Стрельников В.А., Сухиташвили М.Д., Гришин А.П. Нейтрализатор отработавших газов дизеля. Патент РФ на изобретение №2174184. Опубл. 27.09.01. Бюл. №27.

203. Цыпцын В.И., Стрельников В.А., Сухиташвили М.Д., Гришин А.П. Каталитический нейтрализатор отработавших газов дизеля. Патент РФ на изобретение №2184249. Опубл. 27.06.02. Бюл. №18.

204. Гришин А.П. Улучшение экологических показателей автотракторных дизелей путем применения нейтрализаторов отработавших газов / Дис . канд. техн. наук. Саратов, 2002. 157 с.

205. Колчин А.Н., Демидов В.П. Расчет автомобильных и тракторных двигателей. М.: Высшая школа, 1971. - 520 с.

206. Moussavi М., Hughes К. The emissions of environmental legislation and vehicle emissions of the future of alternative fuels in the transportation industry // Transactions of the Nebraska Academy of since. 1992 - p.22.

207. Стрельников B.A., Истомин C.B., Цыпцын В.И. Повышение эффективности очистки отработавших газов в дизелях // Тракторы и сельхозмашины. -2001, №12, с. 8-10.

208. J. Brener, R. Bruck, R Diewald, P. Hirth. Temperature Examination on a Metal Catalist System // SAE technical paper 971028,1997. p.28.

209. E Otto, F. Albrecht, J. Liebl. The development of BMW Catalist Concepts for LEWULEV and EU III/IV Legislations // SAE technical paper series 980418. p.16.

210. Уонг X. Основные формулы и данные по теплообмену для инженеров: пер. с англ. / Справочник М.: Атомиздат 1979. - 216 с.

211. Беляев Н.М. Основы теплопередачи: Учебник. К.: Выща школа. Головное издательство, 1989. - 343 с.

212. Киреев В.А. Методы практических расчетов в термодинамике химических реакций. М.: Химия, 1970. - 328 с.

213. Попова Н.М. Катализаторы очистки газовых выбросов промышленных производств. М.: Химия, 1991. - 176 с.

214. Теплообмен в химически регулируемых газовых теплоносителях. Под. ред. Красина А.К., Нестеренко В.Б. и Девойно А.Н. (Ин-т ядерной энергетики АН БССР). Мн.: Наука и техника, 1971. - 168 с.

215. Идельчик Н.Е. Гидравлические сопротивления (Физико-механические основы). М.: Государственное энергетическое издательство, 1954.-316 с.

216. Витков Г.А., Холпанов Л.П., Шерстнев С.Н. Гидравлическое сопротивление и тепломассообмен. Математическое моделирование каталитических реакторов: Сб. науч. тр. Новосибирск, 1989. - 260 с.

217. Аэров М.Э., Тодес О.М., Наринский Д.А. Аппараты со стационарным зернистым слоем: Гидравлические и тепловые основы работы. Л.: Химия, 1979.- 176 с.

218. Конвективный теплообмен и гидродинамика: Сб. науч. тр. / Под ред. Долинского А.А. (отв. ред.) и др. Киев: Наук думка, 1985. - 188 с.

219. Кафаров В.В. Мешалкин В.П. Проектирование и расчет оптимальных систем технологических трубопроводов. М.: Химия, 1991. - 368 с.

220. Михеев М.А., Михеева Н.М. Основы теплопередачи. Изд. 2-е, Стереотип. М.: Энергия, 1977.

221. Голубцов В.М., Михайличенко С.В. К расчету коэффициентов сопротивления пылевых циклонов // Теплотехника. 1985, №4, с.41-44.

222. Тагер С.А. Расчет аэродинамического сопротивления циклонных камер сгорания // Теплоэнергетика. 1971, №7, с.88-91.

223. Bruck R., Dievald R., Hirth P., Kaiser F.W. Design criteria for metallic substrates for catalitic converters / SAE technical paper series 1995, №950789 -p. 10.

224. Ложкин В.Н. Теория и практика безразборной диагностики и каталитической нейтрализации отработавших газов дизелей / Дис . докт. техн. наук. Санкт-Петерберг, 1994, с.305-318.

225. Стрельников В.А., Истомин С.В. Экологическая безопасность дизелей // Автомобильный транспорт. 2003, №9, с.42-44.

226. Цыпцын В.И., Стрельников В.А., Истомин С.В. Снижение токсичных выбросов автотракторных ДВС // Механизация и электрификация сельского хозяйства. 2003, №4, С.22-23.

227. Кузьмина Р.Н., Севостьянов В.П., Молина С.Е., Мухина П.П. Катализатор для очистки газа от оксидов азота и углерода. Патент РФ на изобретение №2162011. Опубл. 20.01.01. Бюл. №2.

228. Кутателадзе С.С. Основы теории теплообмена. Изд. 5-е перераб. и доп. - М.: Атомиздат. - 1979. - 416 с.

229. Дейч М.Е., Зарякин А.Е. Газодинамика диффузоров и выхлопных патрубков турбомашин. -М.: Энергия, 1970. 384 с.

230. Сипайлов Г.А., Санников Д.И., Жадан В.А. Типовые гидравлические и аэродинамические расчеты в электрических машинах. М.: Высшая школа, 1989. - 324 с.

231. Островский Г.М., Бережинский Т.А. Оптимизация химико-технологических процессов. Теория и практика. М.: Химия, 1984. - 240 с.

232. Кафаров В.В., Мешалкин В.П., Гурьев Л.В. Оптимизация теплообменных процессов и систем. М.: Энергоатомиздат, 1988. - 191 с.

233. Юдин Д.Б. Задачи и методы стохастического программирования. -М.: Сов. Радио, 1979. 392 с.

234. Математическое моделирование и оптимизация: Межвузовский тематический сборник научных трудов / Под ред. Сергиевского А.В., Горький: Горьк. гос. ун-т, 1990. 170 с.

235. Любарский Г.Я., Слабосницкий Р.П., Хажмурадов М.А., Адушкина Р.Н. Математическое моделирование и эксперимент. Киев: Наукова думка, 1987. - 160 с.

236. Стрельников В.А., Истомин С.В., Цыпцын В.И. Снижение токсичных выбросов автотракторных дизелей // Тракторы и сельскохозяйственные машины. 2003, №10, с.8-10.

237. Стрельников В.А. Обобщенный показатель эффективности работы каталитического нейтрализатора // Вестник Сар. госуд. агроунив. им. Н.И.Вавилова. Саратов 2003, №3, с.55-56.

238. Болотов А.К., Гуревич A.M., Фортуна В.Н. Эксплуатация сельскохозяйственных тракторов: Справочник. -М.: Колос, 1994. 495 с.

239. Иофинов С.А., Бабенко Э.Л., Зуев Ю.А. Справочник по эксплуатации машинно-тракторного парка. -М.: Агропромиздат, 1985. 272 с.

240. Григорьев Е.А. Статистическая динамика поршневых двигателей. -М.: Машиностроение, 1978. 104 с.

241. Салмин В.В. Улучшение эксплуатационных показателей автотракторных двигателей совершенствованием трибохимических и гидротермодинамических процессов в смазочных системах / Дис . докт. техн. наук. Саранск, 2003. - 405с.

242. ГОСТ 17.0.0.04-90. Система стандартов в области охраны природы и улучшения использования природных ресурсов. Экологический паспорт предприятия. Основные положения. М.: Госкомиздат СССР по охране природы, 1990,-30с.

243. Салова Т.Ю. Определение экологического ущерба от выбросов загрязняющих веществ в атмосферу // Улучшение эксплуатационных показателей двигателей тракторов и автомобилей. Сб. науч. тр., СПб: СПбГАУ, 2000. - С. 120 - 124.

244. Временная типовая методика определения экономической эффективности осуществления природоохранных мероприятий и оценка экономического ущерба, причиняемого народному хозяйству загрязнением окружающей среды. М.: Экономика, 1986, 96 с.

245. Гусаров А.П., Вайсблюм М.Е. Перспективы нормирования экологических показателей АТС // Автомобильная промышленность. — 2000, №2, с. 34-37.