Повышение экологической безопасности судовых дизельных двигателей на основе контроля токсичности отработавших газов тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.08.05, кандидат наук Атласов Роман Юрьевич

• Атласов Роман Юрьевич
• кандидат наук
• 2020

Оглавление диссертации кандидат наук Атласов Роман Юрьевич

Введение

1 Современное состояние проблемы снижения загрязнения воздушной среды су довыми дизельными двигателями

1.1 Актуальность задач повышения экологической безопасности судовых ди зельных двигателей посредством снижения выбросов вредных веществ

1.2 Существующие способы и технологии снижения эмиссии вредных веществ с отработавшими газами судовых дизельных двигателей

1.3 Анализ результатов отечественных и зарубежных научных исследований, отраженных в публикациях по тематике снижения токсичности отработавших газов судовых дизельных двигателей

1.4 Постановка задач исследования

2 Инструментальное исследование теплотехнических параметров и токсичности отработавших газов судовых дизельных двигателей

2.1 Система измерения теплотехнических параметров и концентрации вредных веществ в отработавших газах дизельных двигателей

2.2 Оценка погрешностей результатов экспериментов

2.3. Мониторинг выбросов оксидов азота с отработавшими газами в условиях эксплуатации двигателя

2.4. Краткая характеристика объекта исследования

2.5. Результаты инструментальных измерений токсичности отработавших газов судовых дизельных двигателей производства компаний «MAN Diesel & Turbo» и «Wartsila»

2.6. Выводы по второму разделу

70

3 Разработка математических моделей на основе экспериментального исследова ния теплотехнических и экологических параметров судовых дизельных двигате лей в условиях эксплуатации

3.1 Анализ возможности работы судовых дизельных двигателей 6S90MC-C производства компании «MAN Diesel & Turbo» на режиме с улучшенными экологическими характеристиками

3.2 Математическая модель зависимости удельных выбросов диоксида азота от нагрузки и угла опережения впрыска топлива главных двигателей модели 6S90MC-C танкера «Mazyonah»

3.3 Анализ возможности работы судовых дизельных двигателей 7RT-Flex82T производства компании «Wartsila» на режиме с улучшенными экологическими характеристиками

3.4 Математическая модель зависимости удельных выбросов оксидов азота от нагрузки, угла опережения впрыска топлива и двухфазного впрыска топлива главных двигателей 7RT-Flex82T танкера «Mazyonah»

3.5 Выводы по третьему разделу

4 Оптимизация экологических параметров судового дизеля на основе моделирования рабочих процессов

4.1 Влияние смесеобразования и типа камеры сгорания на токсичность отработавших газов

4.2 Влияние угла опережения впрыскивания топлива на экологические показатели судового дизельного двигателя

4.3 Влияние топливоподачи на токсичность отработавших газов судовых дизельных двигателей

4.4 Влияние распределения топлива в струе на качество протекания процессов сгорания в пространстве камеры сгорания дизеля

4.5 Математическая модель зависимости удельных выбросов оксидов азота от значений регулировочных параметров дизельных двигателей серии SMC/-С

4.6 Выводы по четвертому разделу

123

5 Использование лазерных технологий для оценки токсичности отработавших га-

зов судовых энергетических установок

5.1 Теоретические основы метода лазерного зондирования

5.2 Экспериментально-расчетное исследование молекул оксидов азота и серы

5.3 Судовая система лазерного экологического мониторинга выбросов вредных веществ с отработавшими газами дизельных двигателей

5.4 Алгоритмы решения задач корректировки регулировочных параметров дизелей с целью приведения их в соответствие с требованиями этапов Tier 2 или Tier 3 Конвенции МАРГО Л

5.5 Выводы по пятому разделу

Заключение

Список использованных источников

Приложения

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

ВВ - вредные вещества. Вещества, содержащиеся в небольших количествах в отработавших газах и придающие им неблагоприятные либо вредные для человека и окружающей среды свойства; ВМТ - верхняя мертвая точка; ГД - главный двигатель; ДВС - двигатель внутреннего сгорания; ЗВ - загрязняющие вещества; ОГ - отработавшие газы; ПКВ - поворот коленчатого вала; САУ - система автоматического управления;

Технический кодекс по NOx 2008 года - Технический кодекс по контролю за выбросами окислов азота из судовых дизельных двигателей 2008 года в редакциях 2012 года, 2014 года и последующих редакциях; ТНВД - топливный насос высокого давления; УОВТ - угол опережения впрыска топлива; ЦПГ - цилиндропоршневая группа; С02 - диоксид углерода;

ЕСА = Emission Control Area - район контроля выбросов

EEDI = Energy Efficiency Design Index - конструктивного коэффициента энергетической эффективности (ККЭЭ);

EEOI = Energy Efficiency Operational Indicator - операционный показатель энергетической эффективности;

£nox ~ удельный выброс оксидов азота, г/(кВт ч);

IMO = International maritime organization - Международная морская организация (ИМО);

MARPOL 73/78 = International Convention for the Prevention of Pollution from Ships - Международная конвенция по предотвращению загрязнения с судов 1973 года, измененная Протоколом 1978 года к ней (МАРПОЛ 73/78);

МЕРС = Marine Environment Protection Committee - Комитет по защите морской среды (КЗМС);

MCR = maximum continuous rating - максимальная длительная мощность;

NOx - оксиды азота. Смесь различных оксидов азота, образовавшихся в процессе горения топлива в цилиндре двигателя; SOx - оксиды серы;

SFC = specific fuel consumption - удельный расход топлива;

VIT = Variable Injection Timing - система регулирования угла опережения впрыска топлива.

ВВЕДЕНИЕ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Повышение экологической безопасности судовых дизельных двигателей на основе контроля токсичности отработавших газов»

Актуальность избранной темы.

Защита окружающей среды в последнее время выдвинулась в число глобальных проблем человечества.

Постоянное увеличение потребления углеводородных топлив и выбросов в атмосферу вредных веществ от их использования вызывает нарушение естественного процесса самоочищения биосферы и представляет угрозу жизни человека. Чтобы остановить этот процесс, подписаны международные соглашения, приняты государственные постановления и программы защиты окружающей среды от вредных выбросов [15, 40, 41, 71, 73].

В странах Европейского Союза нормирование выбросов вредных веществ с отработавшими газами автомобильных дизелей осуществляется в соответствии с Правилами ЕЭК ООН № 49. За прошедшие годы эти правила неоднократно подвергались существенной корректировке, как по перечню нормируемых вредных веществ, так и по ужесточению их нормативов. Согласно Евро-5 (действуют с 2008 года) значение удельных выбросов оксидов азота с отработавшими газами автомобильных дизельных двигателей не должно превышать 2 г/ (кВт-ч) [48]. То есть, по сравнению с Евро-3 (действуют с 2000 года) требования к значению удельных выбросов оксидов азота были ужесточены на 250 %.

Распоряжением Правительства РФ № 2446-р в 2010 году была утверждена Государственная Программа Российской Федерации «Энергосбережение и повышение энергетической эффективности на период до 2020 года».

Конечной целью этой Программы является снижение энергоёмкости валового внутреннего продукта за период с 2007-2020 г. на 40 %. Значительное внимание в ней отводится снижению затрат энергии на перевозки водным транспортом. Благодаря высокой энергетической эффективности дизельные двигатели в

настоящее время вытеснили другие типы энергетических установок на судах морского и речного флота и в обозримом будущем они сохранят доминирующее положение.

Работающий дизельный двигатель является интенсивным источником акустического, теплового и химического загрязнения окружающей среды.

Проблема сокращения выбросов загрязняющих веществ работающим дизельным двигателем является одной из важнейших задач, как судоходства, так и дизелестроения, от решения которой зависит состояние здоровья человека и сохранение генофонда.

В соответствии с Федеральным Законом РФ № 2222 «Об охране атмосферного воздуха» Россия обязуется выполнять требования «Технического Кодекса по выбросам окислов азота от судовых двигателей», который является составной частью «Международной Конвенции по предотвращению загрязнения с судов» (МАРПОЛ 73/78).

В Российской Федерации экологические показатели двигателей внутреннего сгорания регламентированы стандартом ГОСТ 31967-2012 Двигатели внутреннего сгорания поршневые. Выбросы вредных веществ с отработавшими газами. Нормы и методы определения [18]. Данный стандарт соответствует международным стандартам ISO 8178-1:2006, ISO 8178-2:2008, ISO 8178-4:2007, ISO 8178-5:2008 в части номенклатуры нормируемых параметров для газообразных вредных веществ, методов их измерений и расчета удельных средневзвешенных значений, определения расхода отработавших газов, а также выбора испытательных циклов в зависимости от назначения двигателя. Стандарт распространяется на выбросы газообразных вредных веществ с отработавшими газами при проведении стендовых испытаний новых и капитально отремонтированных судовых, тепловозных и промышленных поршневых дизельных двигателей внутреннего сгорания и устанавливает их нормы и методы определения.

В представленной ниже таблице приведены принятые в данном стандарте нормы выбросов оксидов азота для судовых двигателей

Постановка на производство Нормы удельных средневзвешенных выбросов оксидов азота, (г/кВт ч), при номинальной частоте вращения коленчатого вала двигателя, об/мин

п< 130 130 <п< 2000 п < 2000

До 01.01.2011 г. 17,0 45 п0-2 9,8

После 01.01.2011 г. 14,4 44 п-0'23 7,7

Как следует из данной таблицы, технические нормы по выбросам оксидов азота из этого стандарта во многом приближены к нормам Евро и полностью соответствуют требованиям Международной Конвенции MARPOL 73/78.

Нормирование экологических показателей судовых дизельных двигателей осуществляется в соответствии с разработанными Комитетом по защите морской среды ИМО требованиями Приложения VI «Правила предотвращения загрязнения воздушной среды с судов» Конвенции МАРПОЛ 73/78. Разработанные Комитетом и действующие с 1 января 2011 г. технические нормы IMO Tier-2 касаются только выбросов оксидов азота.

В приложении к циркулярному письму Российского морского Регистра судоходства № 313-15-1173ц от 06.12.2018 Руководство по применению положений Международной Конвенции МАРПОЛ 73/78, отмечается следующее: «III этап: судовой дизельный двигатель установлен на судне, построенном на или после: 1 января 2016 г. и эксплуатируемом в Североамериканском районе контроля выбросов или в районе контроля выбросов Карибского моря Соединенных Штатов; 1 января 2021 г. и эксплуатируемом в районе контроля выбросов Балтийского моря или в районе контроля выбросов Северного моря: 3,4 г/(кВт ч) при п менее 130 об/мин; 9 п("°'2) г/(кВт ч) при п, равном 130 об/мин или более, но менее 2000 об/мин; 2,0 г/(кВт ч) при п, равном 2000 об/мин или более, где п - номинальная частота вращения коленчатого вала двигателя. Наименования и расположение районов контроля выбросов NOx III этапа указаны в пункте 6 правила 13 Приложения VI к Конвенции МАРПОЛ 73/78 с поправками».

Такое резкое ужесточение нормативов на выбросы загрязняющих воздушную среду веществ вынуждает судовладельцев, а также судостроительные компа-

нии постоянно изыскивать все новые и новые технические решения, улучшающие экологические показатели дизелей.

В настоящее время сложилась ситуация, когда развитие современных судовых дизельных двигателей и их конкурентоспособность определяются главным образом разработкой технологических решений, позволяющих снизить выбросы вредных веществ до уровня указанных выше экологических требований. Эти требования могут быть достигнуты разными средствами.

Наиболее известные в судостроительной отрасли способы снижения выбросов оксидов азота, такие как селективное каталитическое восстановление и рециркуляция отработавших газов обладают рядом серьезных недостатков - это значительное усложнение конструкции и увеличение расхода топлива. Рост цен на топливо вынуждает судостроительные компании искать такие методы, которые одновременно обеспечивают снижение выбросов оксидов азота без заметного ухудшения топливной экономичности дизельного двигателя.

Среди таких методов заслуживают особого внимания те, которые направлены на совершенствование рабочего процесса путем влияния на термодинамику горения топлива в цилиндре двигателя внутреннего сгорания.

Сказанное подтверждает актуальность диссертации, в которой на основе экспериментальных исследований выполнена разработка математических моделей и комплекса научно-обоснованных технических решений, направленных на повышение экологической безопасности при эксплуатации дизельных двигателей судостроительных компаний «MAN Diesel & Turbo» и «Wartsila» посредством непрерывного мониторинга токсичности отработавших газов и корректировки влияющих на экологические характеристики регулировочных параметров двигателей.

Степень разработанности темы диссертационного исследования.

Экспериментальные и теоретические исследования по изучению закономерностей образования вредных веществ в судовых дизелях проводятся в научно-исследовательских институтах и ВУЗах, как в России, так и за рубежом. Однако еще недостаточно разработаны математические модели, полученные на основе

анализа эксплуатационных параметров судовых дизельных двигателей, которые позволили бы разработать технологические мероприятий, направленные на снижение токсичности отработавших газов с целью приведения их значений в соответствие с введенными нормами Приложения VI «Правила предотвращения загрязнения воздушной среды с судов» Конвенции МАРПОЛ 73/78.

В качестве главных двигателей на суда, в основном, устанавливают дизеля с номинальной частотой вращения коленчатого вала до 130 об/мин следующих ведущих мировых производителей: MAN Diesel & Turbo (MAN D&T) и Wartsila. Развитие конструкций и улучшение показателей МОД этих производителей достигли в настоящее время по результатам стендовых испытаний высоких показателей, как с точки зрения экономичности, так и соответствия экологическим требованиям. Но ценными для теории и практики судового дизелестроения, судовладельцев являются полученные в реальных условиях эксплуатации данные, характеризующие экологическую безопасность современных дизельных двигателей, а также возможность выполнения требований Приложения VI «Правила предотвращения загрязнения воздушной среды с судов» Конвенции МАРПОЛ 73/78.

Решению задач повышения экологической безопасности при эксплуатации дизельных двигателей судостроительных компаний «MAN Diesel & Turbo» и «Wartsila» посредством непрерывного мониторинга токсичности отработавших газов и корректировки регулировочных параметров, которые позволят привести токсичность выбросов судовых двигателей в соответствие с введенными Конвенцией МАРПОЛ 73/78 нормами за счет внедрения новых технических решений посвящено диссертационное исследование.

Объектами данного диссертационного исследования являются главные судовые дизельные двигатели с частотой вращения коленчатого вала до 130 об/мин производства компаний «MAN Diesel & Turbo» и «Wartsila».

Предмет исследования - математические модели и технологические мероприятий, направленные на снижение токсичность отработавших газов судовых двигателей и приведение их в соответствие с действующими и перспективными экологическими требованиями Конвенции МАРПОЛ 73/78.

База исследования.

Работа выполнена на кафедре «Техносферная безопасность на транспорте» ФГБОУ ВО «Государственный морской университет имени адмирала Ф.Ф.Ушакова», а также морских судах компаний Baltic Group International Ltd. (BGI) и Публичного акционерного общества «Современный коммерческий флот» (ПАО «Совкомфлот»).

Цели и задачи исследования.

Целью диссертационного исследования является проведение в условиях эксплуатации судов экспериментальных исследований и разработка на основе обработки их результатов математических моделей и комплекса научно-обоснованных технических решений, направленных на повышение экологической безопасности при эксплуатации дизельных двигателей судостроительных компаний «MAN Diesel & Turbo» и «Wartsila» посредством непрерывного мониторинга токсичности отработавших газов и корректировки влияющих на экологичность регулировочных параметров двигателей.

Достижение поставленной в данной работе цели требует решения следующих основных задач:

1. Анализ эксплуатационных режимов судовых дизельных двигателей, оказывающих влияние на их экологическую безопасность, а также мероприятий и технологических решений, позволяющих осуществлять контроль в судовых условиях токсичность отработавших газов двигателей.

2. Экспериментальное исследование в судовых условиях и накопление данных по токсичности отработавших газов судовых дизельных двигателей в условиях изменения их нагрузки.

3. Разработка на основе экспериментальных исследований количественного состава вредных компонентов отработавших газов двигателей математических моделей, позволяющих оценивать влияние на величину удельных выбросов оксидов азота нагрузки и регулировочных параметров судовых дизельных двигателей судостроительных компаний «MAN Diesel & Turbo» и «Wartsila».

4. Разработка на основе моделирования рабочих процессов судового дизельного двигателя программы МЕ-С математических моделей, позволяющих оценивать влияние на величину удельных выбросов оксидов азота следующих регулировочных параметров двигателя: степени сжатия, угла опережения и продолжительность впрыска топлива при различных значениях частоты вращения коленчатого вала дизеля.

5. Разработка с использованием полученных математических моделей для оценки влияния эксплуатационных режимов и регулировочных параметров судовых дизельных двигателей компаний «MAN Diesel & Turbo» и «Wartsila» алгоритмов решения задач выполнения требований Tier 2 и Tier 3 Приложения VI Конвенции МАРПОЛ 73/78 по выбросам диоксидов азота с отработавшими газами в воздушную среду.

6. Разработка технологических решений, а также судовой системы лазерного непрерывного мониторинга состава отработавших газов судового дизельного двигателя, позволяющих осуществлять непрерывный контроль концентрации вредных веществ в отработавших газах двигателя и решать задачи снижения их токсичности.

Научная новизна результатов работы заключается в:

1. Разработке математической модели для оценки влияния нагрузки и угла опережения впрыска топлива главных двигателей модели SMC/-C на значение удельных выбросов диоксида азота в отработавших газах. Данная модель позволяет решать задачу оптимизации значения угла опережения впрыска топлива в зависимости от нагрузки судового дизеля с целью снижения удельных выбросов диоксидов азота до нормируемых Конвенцией МАРПОЛ 73/78 значений.

2. Разработке математической модели для оценки влияния на значение удельных выбросов диоксида азота в отработавших газах нагрузки, угла опережения впрыска топлива и двухфазного впрыска топлива главных двигателей модели RT-Flex. Модель позволяет решать задачу оптимизации значения угла опережения впрыска топлива и массы предвпрыска топлива в зависимости от нагрузки главного судового дизельного двигателя.

3. Разработке на основе моделирования рабочих процессов судового дизельного двигателя МЕ-С математических моделей, позволяющих оценивать влияние на величину удельных выбросов оксидов азота следующих регулировочных параметров двигателя: степени сжатия, угла опережения и продолжительность впрыска топлива при различных значениях частоты вращения коленчатого вала дизеля.

4. Разработке с использованием полученных математических моделей алгоритмов решения задачи выполнения требований Tier 2 и Tier 3 Конвенции МАР-ПОЛ 73/78 по выбросам диоксидов азота с отработавшими газами посредством оценки влияния нагрузки и регулировочных параметров судовых дизельных двигателей производства компаний «MAN Diesel & Turbo» и «Wartsila».

5. Разработке судовой системы лазерного мониторинга, позволяющей осуществлять непрерывный контроль концентрации вредных веществ, содержащихся в отработавших газах судовых дизельных двигателей.

6. Разработке судовой системы автоматического управления токсичностью отработавших газов дизельных двигателей производства компаний «MAN Diesel & Turbo» и «Wartsila» посредством непрерывного мониторинга их токсичности, а также учета нагрузки главного двигателя и корректировки его регулировочных параметров, влияющих на экологические показатели двигателя.

Теоретическая и практическая значимость

Теоретическая значимость диссертации состоит в том, что:

- предложенные математические модели позволяют оценивать влияние нагрузки и регулировочных параметров судовых дизельных двигателей производства компаний «MAN Diesel & Turbo» и «Wartsila» на токсичность их отработавших газов;

- полученная на основе моделирования рабочих процессов судового дизеля производства компании «MAN Diesel & Turbo» модели SME-C математическая модель позволяет оценивать влияние на величину удельных выбросов оксидов азота следующих регулировочных параметров дизеля: степени сжатия, угла опережения и продолжительность впрыска топлива. Также с использованием данной

модели может быть выполнена многопараметрическая оптимизация исследуемых параметров малооборотного судового двигателя для снижения эмиссии оксидов азота с учетом наличия ограничительных параметров;

- полученные на основе экспериментальных исследований и вычислительного эксперимента значения постоянных молекул оксидов азота и серы могут быть использованы для оценки оптимальных режимов и параметров работы систем лазерного локального и непрерывного замера концентрации указанных выше загрязняющих веществ в выбросах судовых дизельных и котельных установок;

- предложенная судовая система лазерного мониторинга позволяет осуществлять непрерывный контроль концентрации вредных веществ, решать задачи контроля и снижения токсичности отработавших газов, а также осуществлять диагностирование судовых дизельных двигателей.

Практическая значимость диссертации состоит в том, что:

- собранные данные по токсичности отработавших газов судовых дизельных двигателей при изменении их нагрузки позволяют разрабатывать организационные мероприятия и технологические решения, направленные на снижение содержания вредных веществ в продуктах сгорания судовых топлив;

- полученные математические модели для оценки параметров и концентрации вредных веществ в отработавших газах судовых дизельных двигателей могут использоваться в системах мониторинга экологической безопасности судоходных компаний, в организациях занимающихся проектированием дизельных установок, в учебных процессах морских ВУЗов;

- предложенная судовая система лазерного мониторинга позволяет осуществлять непрерывный контроль концентрации вредных веществ в продуктах сгорания топлива, решать задачи непрерывного мониторинга экологической безопасности объектов водного транспорта судоходных компаний.

Результаты, полученные в диссертации, внедрены в деятельность судоходных компаний: ООО «СКФ Менеджмент Сервисиз (Дубай)», «Safemarin Corporation S.A.» (т/х «Cabo Misaki»), ООО «Baltic Group International Novorossiysk» (т/х «BUKHA»), «Hermes Marine Managemtnt S.A.» (т/х «CHLOE V»); а также исполь-

зуются в учебном процессе при подготовки инженеров-судомехаников по специальности «Эксплуатация судовых энергетических установок», магистрантов и бакалавров по направлению подготовки «Техносферная безопасность» в ФГБОУ ВО «Государственный морской университет имени адмирала Ф.Ф.Ушакова».

Методология и методы диссертационного исследования.

Методологии диссертационного исследования базируется на использовании учитывающих специфику предмета и объекта изучения следующих методах:

- системный подход (позволяет раскрыть многообразие проявлений изучаемого объекта, определить место предмета исследования диссертации в разрабатываемой отрасли науки);

- проектный метод (определяет целостность исследования, стадии и порядок его разработки);

- абстрактно-логический метод (используется для построения теории и включает многообразные приемы и операции: анализ и синтез, дедукцию и индукцию, восхождение от конкретного к абстрактному, и наоборот, аналогию, формальную логику, гипотетическое предположение);

- моделирование как метод исследования структуры, основных свойств, законов развития и взаимодействия с окружающим миром объекта моделирования;

- эмпирический метод, связанный с постановкой экспериментальных проверок теории и наблюдений за эволюцией природных и технических процессов;

- статистико-вероятностный метод, дающий возможность реализовать количественный подход к изучению научных данных в единстве с качественным анализом.

Для достижения поставленной цели и решения сформулированных задач исследования использованы современные достижения во многих областях знаний: теория двигателей внутреннего сгорания, опыт эксплуатации судовых энергетических установок, теория планирования эксперимента, методы статистической обработки данных, дисперсный и корреляционный анализ и другие.

Положения, выносимые на защиту:

1. Полученные на основе инструментальных исследований в судовых условиях математические модели для оценки влияния нагрузки и настройки регулировочных параметров на значения удельных концентраций оксидов азота, содержащихся в отработавших газах судовых дизелей производства компаний «MAN Diesel & Turbo» и «Wartsila».

2. Полученные на основе моделирования рабочих процессов судового дизеля компании «MAN Diesel & Turbo» модели SME-C математические модели, позволяющая оценивать влияние на величину удельных выбросов оксидов азота частоты вращения коленчатого вала и следующих регулировочных параметров дизеля: степени сжатия, угла опережения и продолжительность впрыска топлива.

3. Судовая система лазерного мониторинга, позволяющая осуществлять непрерывный контроль концентрации вредных веществ, решать задачи контроля и снижения токсичности отработавших газов, а также осуществлять диагностирование судовых дизельных двигателей.

4. Алгоритмы решения задачи выполнения требований Международной Конвенции МАРПОЛ 73/78 по выбросам оксидов азота с отработавшими газами в воздушную среду на основе использования полученных математических моделей для оценки влияния эксплуатационных режимов и регулировочных параметров судовых дизелей компании «MAN Diesel&Turbo» программ МС и ME.

Степень достоверности научных результатов обеспечивается:

- использованием комплекса методов натурных экспериментальных исследований и статистической обработки данных, апробацией полученных результатов и репрезентативностью опытных данных;

- использованием в экспериментальных работах установок и приборов, обеспечивающих высокую точность измерений, достаточными объемами выборок и их статистическим анализом;

- получением на основе использования теории планирования эксперимента математических моделей для оценки влияния нагрузки и настройки регулировочных параметров на значения удельных концентраций оксидов азота, содержащих-

ся в отработавших газах судовых дизелей производства компаний «MAN Diesel & Turbo» и «Wartsila», степень достоверности которых проверена по критерию Фишера;

- удовлетворительным соответствием результатов проведенных в судовых условиях экспериментов расчета данным стендовых испытаний компании «MAN Diesel & Turbo».

- апробацией полученной информации и репрезентативностью опытных данных.

Апробация результатов исследования.

Материалы диссертации докладывались на:

- научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава ФГБОУ ВО «Государственный морской университет имени адмирала Ф.Ф.Ушакова» (г. Новороссийск) 2014-2019 г.г.;

- международных научных конференциях «Лазерно-информационные технологии в медицине, биологии, геоэкологии и транспорте» 2014-2019 г.г.

Структура и объём работы. Диссертация объёмом 167 страниц состоит из: перечня сокращений и условных обозначений, введения, пяти разделов, заключения, списка использованной литературы из 80 наименований, 2-х приложений, 43 рисунков и 11 таблиц.

Публикации. Основные результаты диссертации опубликованы в 13 научных работах, все по теме диссертации. Из них 5 статьи (4 статьи в рецензируемых научных журналах из списка ВАК России), 8 материалов конференций и тезисов докладов. Публикации выполнены в соавторстве, авторская доля от 50% до 80%.

1 СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ СНИЖЕНИЯ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ВОЗДУШНОЙ СРЕДЫ СУДОВЫМИ ДИЗЕЛЬНЫМИ

ДВИГАТЕЛЯМИ

1.1 Актуальность задач повышения экологической безопасности судовых дизельных двигателей посредством снижения выбросов вредных веществ

Морской транспорт - один из важнейших компонентов общественного и экономического развития, поглощающий значительное количество ресурсов и оказывающий серьезное влияние на окружающую среду [15].

Одним из наиболее важных требований, которое в настоящее время предъявляются к судовым энергетическим установкам - является безусловное выполнение Международных экологических норм. Это требование часто ставится на первое место в перечне основных направлениях развития мирового двигателе-строения.

Первые Международные нормы, ограничивающие выбросы вредных веществ с отработавшими газами судовых дизелей были приняты 26 сентября 1997 года Международной Морской Организации (IMO) на «Международной Конвенции по предотвращению загрязнения с судов» (МАРПОЛ 73/78). Этот директивный документ вступил в силу 1 января 2000 г. [47].

Составной частью Приложения VI МАРПОЛ 73/78, является «Технический Кодекс по выбросам окислов азота от судовых двигателей». В этом документе нормируются удельные средневзвешенные выбросы загрязняющих веществ, которые содержатся в отработавших газах дизелей.

Требования Положения «Технического Кодекса», касающиеся условий проведения испытаний, методов измерений и методик обработки результатов испытаний полностью соответствуют требованиям Международного стандарта ГОСТ

ISO 8178-4-2013 «Двигатели внутреннего сгорания поршневые. Измерение выброса продуктов сгорания» [17].

В США охрану атмосферного воздуха осуществляет United States Environment Protection Agency (USEPA) - Агентство по Защите Окружающей Среды».

В странах ЕЭС, для судовых дизелей речного флота, контроль за выбросами вредных веществ в атмосферный воздух осуществляет «Рейнская Комиссия» (RCINC). Эта Комиссия в свою очередь подчиняется «Европейскому Агентству Окружающей Среды» (ЕЕА).

Нормы загрязнения, установленные Агентством ЕЕА, также соответствуют Международному стандарту ГОСТ ISO 8178-4-2013 «Двигатели внутреннего сгорания поршневые. Измерение выброса продуктов сгорания» [17].

С 2009 года вступил в силу Европейский стандарт «Предельного Уровня Выбросов для Европейских Водных Путей» (Stage III А).

Для Российского морского флота требования по предотвращению загрязнения атмосферы судовыми дизелями были изложены в разработанном Российским морским Регистром судоходства и вступившем в силу с 1 апреля 2019 года «Руководстве по применению положений Международной конвенции по предотвращению загрязнения с судов 1973 г., измененной протоколом 1978 г. к ней (МАРПОЛ 73/78)». В Руководстве установлены нормативные значения выбросов вредных веществ, находящихся в составе отработавших газов, методы измерений, обследования и порядок освидетельствования судовых дизельных двигателей. Принятые в Руководстве требования также полностью соответствуют требованиям Технического Кодекса Приложения VI Материалов «Международной Конвенции МАРПОЛ 73/78».

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Атласов Роман Юрьевич, 2020 год

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Ахназарова C.JI., Кафаров В.В. Методы оптимизации эксперимента в химической технологии. Учеб. пособие. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Высш. шк, 1985.-327 с.

2. Бошняк JI.JI. Измерения при теплотехнических исследованиях. - JL: Машиностроение, 1974. - 447 с.

3. Бродский А.Д., Кан B.JI. Краткий справочник по математической обработке результатов измерений. -М.: Стандартгиз, 1960. - 168 с.

4. Варбанец P.A. Влияние системы VIT на характер рабочего процесса малооборотных дизелей MAN B&W серии MC / P.A. Варбанец, Ю.Н. Кучеренко, А.И. Головань, Н.И. Александровская // Авиационно-космическая техника и технология. - 2013. - № 10. - С. 161-165.

5. Васькевич Ф.А. Двигатели внутреннего сгорания. Теория, эксплуатация, обслуживание. - Новороссийск: МГА имени адмирала Ф.Ф.Ушакова, 2009. - 266 с.

6. Воевудский E.H. Статистические модели и их приложения на морском транспорте: Учебное пособие. - М.: ЦРИА "Морфлот", 1980. - 49 с.

7. Возницкий И.В. Практика использования морских топлив на судах. -СПб.: Моркнига, 2006. - 124 с.

8. Возницкий И.В. Современные малооборотные двухтактные двигатели. -Одесса: Изд-во ООО «Моркнига», 2007. - 121 с.

9. Возницкий И. В. Судовые двигатели внутреннего сгорания. Том 1 / И.В. Возницкий, A.C. Пунда. - М.: МОРКНИГА, 2010. - 260 с.

10. Возницкий И.В. Топливная аппаратура судовых дизелей: Учебное пособие. - СПб.: Изд-во ООО «Моркнига», 2007. - 131 с.

11. Воронина Э.И. Лидарная система управления качеством над промышленным районом / Э.И. Воронина, В.Е. Привалов, В.Г. Шеманин // Экологические системы и приборы. - 2002. - № 4. - С. 13-15.

12. Воронина Э.И. Лидарная система определения аварийных выбросов углеводородов в атмосферу / Э.И. Воронина, В.Е. Привалов, В.Г. Шеманин // Безопасность жизнедеятельности. - 2003. - № 9. - С. 30-33.

13. Гедгаудас А. Определение выбросов оксидов азота двигателей морского парома в условиях эксплуатации / А. Гедгаудас, В. Смайлис, Р. Страздаускене // Двигателестроение. - 2005. -№4. - С.33-38.

14. Голуб Е.С., Мадорский Е.З., Розенберг Г.Ш. Диагностирование судовых технических средств: Справочник. -М.: Транспорт, 1993. - 150 с.

15. Голубев И. Р. Окружающая среда и транспорт: Учебное пособие/ И.Р. Голубев, Ю.В. Новиков. -М.: Транспорт, 1987. - 96 с.

16. Горбунов В.В., Патрахальцев Н.Н. Токсичность двигателей внутреннего сгорания: Учеб. пособие. - М.: Изд-во РУДН, 1998. - 214 с.

17. ГОСТ ISO 8178-4-2013 Двигатели внутреннего сгорания поршневые. Измерение выброса продуктов сгорания. Часть 4. Испытательные циклы для двигателей различного применения на установившихся режимах. - М: Стандартин-форм, 2014.-23 с.

18. ГОСТ 31967-2012 Государственный Стандарт Российской Федерации. Двигатели внутреннего сгорания поршневые. Выбросы вредных веществ с отработавшими газами. Нормы и методы определения. - М.: Стандартинформ, 2014. -28 с.

19. ГОСТ 24028-2013 Государственный Стандарт Российской Федерации. Двигатели внутреннего сгорания поршневые. Дымность отработавших газов. Нормы и методы определения. -М.: Стандартинформ, 2014. - 15 с.

20. ГОСТ 30574-98 Межгосударственный Стандарт. Дизели судовые тепловозные и промышленные. Измерение выбросов вредных веществ с отработавшими газами. Циклы испытаний. - Минск: ИПК Издательство стандартов, 1999. - 90 с.

21. ГОСТ 10448-80 Межгосударственный Стандарт. Дизели судовые, тепловозные и промышленные. Приемка. Методы испытаний. - М.: ИПК Издательство стандартов, 2003. - 38 с.

22. ГОСТ Р 52517-2005 Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии. Национальный стандарт Российской Федерации. Двигатели внутреннего сгорания поршневые. Стандартные исходные условия, объявление мощности, расхода топлива и смазочного масла. - М.: ФГУП Стандартинформ, 2008. - 35 с.

23. Гумеров И.Ф. Повышение экологических показателей качества автомобильных дизелей КАМАЗ - основное направление их развития / И.Ф. Гумеров, Р.Х. Хафизов, Е.Р. Борисенков, H.A. Гатауллин, В.В. Румянцев // Двигателестрое-ние.-2013, №1,-С. 31-37.

24. Двигатели внутреннего сгорания: теория поршневых и комбинированных двигателей / Д.Н. Вырубов, H.A. Иващенко, В.И. Ивин и др.; под ред. A.C. Орлина, М.Г. Круглова. 4-е изд. - М.: Машиностроение, 1983. - 372 с.

25. Динамическое устройство для очистки выхлопных газов судового двигателя: пат. 2608094 Рос. Федерация: МПК F01N 3/08 / Туркин A.B., Туркин В.А., Ежов B.C.; заявитель и патентообладатель Гос. морской ун-т им. адм. Ф.Ф. Ушакова.-№ 015134787; заявл. 18.08.2015; опубл. 13.01.2017, Бюл. № 2 .-2 с.

26. Звонов В.А. Токсичность двигателей внутреннего сгорания. - М.: Машиностроение, 1981. - 154 с.

27. Зиненко H.H. Совершенствование эксплуатации судовых малооборотных двигателей на основе контроля параметров и концентрации вредных веществ в отработавших газах: дисс. ... канд. техн. наук: 05.08.05. Новороссийск, 2013. -133 с.

28. Зиненко H.H., Пруцков А.Г., Бордунов Б.В., Букаренко Ю.Г., Мартынович Е.С., Яременко Е.В., Панамарев Е.В. ПАТЕНТ №110068 на полезную модель «Система мониторинга энергоэффективности и экологической безопасности судов (S3ES-NOVOSHIP)» // Федеральная служба по интеллектуальной собственно-

сти, патентам и товарным знакам РФ. - Государственный реестр полезных моделей Российской Федерации. - 2011.

29. Кавтарадзе Р.З. Теория поршневых двигателей. Специальные главы: Учебник для вузов. - М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2008 - 720 с.

30. Климова, Е.В. Методы дескриптивной статистики в анализе токсичных составляющих отработавших газов судовых дизелей // Вестник АГТУ, сер. Морская техника и технологии . - 2010. - № 2. - С. 88-95.

31. Комплексная система технического обслуживания и ремонта судов. Основное руководство. РД 31.20.50-87. - М.: в/о «Мортехинформреклама», 1988. -218 с.

32. Комплексное устройство для очистки выхлопных газов судового двигателя: пат. 2536749 Рос. Федерация, МПК F01N 3/08 / Туркин A.B., Туркин В.А., Ежов B.C.; заявитель и патентообладатель Гос. морской ун-т им. адм. Ф.Ф. Ушакова. -№ 2013117222/06; заявл. 15.04.2013; опубл. 27.12.2014, Бюл. № 36. - 8 с.

33. Кравченко Н.С. Методы обработки результатов измерений и оценки погрешностей в учебном лабораторном практикуме: учебное пособие /Н.С. Кравченко, О.Г. Ревинская. - Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2011.-88 с.

34. Крутов В.И. Определение оптимальных значений угла опережения впрыскивания топлива для дизелей транспортного назначения / В.И. Крутов, В.А. Марков, В.И. Шатров и др. // Двигателестроение. - 1996. -№ 11. - С. 31-32.

35. Кулешов A.C. Многозонная модель для расчета сгорания в дизеле. 2. Расчет скорости тепловыделения при многоразовом впрыске // Вестник МГТУ. Машиностроение. - 2007. - Спец. выпуск. Двигатели внутреннего сгорания. - С. 32-45.

36. Кулешов A.C. Многозонная модель для расчета сгорания в дизеле с многоразовым впрыском: расчет распределения топлива в струе // Ползуновский вестник. - 2006. - №4. - С. 78-86.

37. Кулешов A.C. Развитие методов расчета и оптимизации рабочих процессов ДВС: автореф. дис. ... д-ра техн. наук. -М., 2011. -32 с.

38. Кулешов A.C. Программа расчета и оптимизации двигателей внутреннего сгорания ДИЗЕЛЬ-РК. Описание математических моделей, решение оптимизационных задач. - М.: МГТУ им. Баумана, 2004. - 123 с.

39. Кулешов A.C., Грехов Л.В. Математическое моделирование и компьютерная оптимизация топливоподачи и рабочих процессов двигателей внутреннего сгорания. - М.: МГТУ, 2000. - 64 с.

40. Либефорт Г.Б. Судовые двигатели и окружающая среда. - Л.: Судостроение, 1979. - 141 с.

41. Лозановская И.Н. и др. Экология и охрана биосферы при химическом загрязнении: Учеб. пособие. - М.: Высшая школа, 1998. - 287 с.

42. Лышевский A.C. Процессы распыливания топлива дизельными форсунками. -М.: Машгиз, 1963. - 179с.

43. Макаров В.А., Баширов P.M., Габитов И.И. Токсичность отработавших газов дизелей. - М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2002. - 376 с.

44. Марков В.А. Метод снижения токсичности отработавших газов дизелей транспортного назначения / В.А. Марков // Известия ВУЗов. Машиностроение. -1993.-№10-12.-с. 74-83.

45. Марков В.А. Токсичность отработавших газов дизелей / В.А.Марков, P.M. Баширов, И.И. Габитов. - М.: Изд-во МГТУ им. Баумана, 2002. - 376 с.

46. Марков В.А. Оценка расхода топлива и токсичности отработавших газов дизеля на различных режимах / В.А. Марков, М.И. Шлено, В.В. Фурман // Грузовик. - 2006. - № 2. - С. 40-49.

47. Международная Конвенция по предотвращению загрязнения с судов (МК МАРПОЛ-73/78), Книга III, - СПб.: АО «ЦНИИМФ», 2017. - 412 с.

48. Мельник Г.В. Развитие двигателестроения за рубежом (по материалам конгресса CIMAC 2013) // Двигателестроение. - 2013, № 3. - С. 39-53.

49. Миронов Э.Г. Методы и средства измерений: учебное пособие. - Екатеринбург: ГОУ ВПО УГТУ-УПИ, 2009. - 463 с.

50. Морозов В.В. Методы обработки результатов физического эксперимента / В.В. Морозов, Б.Е. Соботковский, И.Л. Шейнман. - Санкт-Петербург: Изд-во СПбГЭТУ «ЛЭТИ», 2004. - 64 с.

51. Мультиблочное устройство для очистки выхлопных газов судового двигателя: пат. 159648 Рос. Федерация: МПК F01N 3/08 / Туркин А.В., Туркин В.А., Ежов B.C.; заявитель и патентообладатель Гос. морской ун-т им. адм. Ф.Ф. Ушакова. - № 2015125232/06; заявл. 25.06.2015; опубл. 20.02.2016, Бюл. №5.-2 с.

52. Нгуен Х.Х. Оценка эмиссии отработавших газов дизелей эксплуатирующихся судов смешанного (река-море) плавания // Материалы конференции «Технические науки в России и за рубежом». - М.: Ваш полиграфический партнер.-2011.-С. 103-110.

53. Николаев Н.И. Теплотехнические и экологические параметры современных дизельных и котельных установок морских судов в эксплуатации: монография / Н.И. Николаев, Н.Н. Зиненко, В.Е. Панамарев. - Новороссийск: РИО ГМУ им. адм. Ф.Ф. Ушакова, 2017. - 154 с.

54. Николаев Н.И. Повышение эффективности и надежности турбокомпрессоров судовых двигателей в эксплуатации. - СПб.: Судостроение, 2009. - 230 с.

55. Новиков Л.А. Основные направления создания малотоксичных транспортных двигателей // Двигателестроение. - 2002. - №3. - С. 32-34.

56. Новиков Л.А. Современные и перспективные технологии для организации малотоксичной работы двигателей // Двигателестроение. - 2005. - №4. - С. 8 - 15.

57. Овсянников М.К., Петухов В.А. Дизели в пропульсивном комплексе. -Л.: Судостроение, 1987. -254 с.

58. Официальное издание // [Электронный ресурс]: [сайт]: http://www.caterpillar.com, свободный. - Загл. с экрана.

59. Официальные периодические издания: // [Электронный ресурс]:[сайт]: http://www.mandisel.com, свободный. - Загл. с экрана.

60. Официальное издание // [Электронный ресурс]: [сайт]: http://www, caterpillar, com, свободный. - Загл. с экрана.

61. Официальное издание // [Электронный ресурс]: [сайт]: http:// www.priroda.su, свободный. - Загл. с экрана.

62. Привалов В.Е., Шеманин В.Г. Параметры лидаров для дистанционного зондирования газовых молекул и аэрозоля в атмосфере. Учебное пособие. - СПб.: Балтийский ГТУ «ВОЕНМЕХ», 2001. - 56 с.

63. Разлейцев Н.Ф. Моделирование и оптимизация процесса сгорания в дизелях. - Харьков: Вища школа, 1980. - 169 с.

64. Резолюция второй конференции МЕРС ИМО. Технический кодекс по контролю за выбросами окислов азота из судовых дизельных двигателей. - СПб.: Гипрорыбфлот, 2009.

65. Российский морской регистр судоходства. Руководство по освидетельствованию судовых дизелей в соответствии с техническим кодексом по контролю выбросов окислов азота из судовых дизелей. - СПб.: РМРС, 2007.

66. Современные тенденции в организации рабочего процесса двигателей [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http : //mirmarine. net/dvs/topl ivny е -sistemv/pokazateli-rabotv-toplivnoi-apparaturv-sovremennvkh-dizelei/420-sovremennve-tendentsii-v-organizatsii-rabochego-protsessa-dvigatelei. - Загл. с экрана (дата обращения 28.05.2019).

67. Способ и устройство для комплексной очистки выхлопных газов судового двигателя: пат. № 2644601 Рос. Федерация: МПК F01N 3/08 / Туркин A.B., Туркин В.А., Ежов B.C.; заявитель и патентообладатель Гос. морской ун-т им. адм. Ф.Ф. Ушакова. -№2016121477; заявл. 31.05.2016; опубл. 05.12.2017, Бюл. № 34.-2 с.

68. Технический кодекс по NOx 2008 года. Технический кодекс по контролю за выбросами окислов азота из судовых дизельных двигателей. Резолюция МЕРС. 177(58), 2008.

69. Тойберг П. Оценка точности результатов измерений; пер. с нем. В.Н. Храменкова; под ред. Е.И. Сычева. -М.: «Энергоатомиздат», 1989. - 89 с.

70. Токсичность отработавших газов дизелей / В.А. Марков, P.M. Баширов, И.И. Габитов и др. - Уфа: Изд-во Башкирского государственного аграрного университета, 2000. - 144 с.

71. Туркин А.В., Шеманин В.Г., Туркин В.А. Лазерная система дистанционного зондирования концентрации загрязняющих веществ в выбросах судовых энергетических установок // Проблемы эксплуатации водного транспорта и подготовки кадров на юге России. Материалы 8-й региональной научно-технической конференции. - Новороссийск: МГА им. адм. Ф.Ф. Ушакова, 2010. - С. 29-31.

72. Фидели, В.А. Судовые двигатели и экология // Судоходство. - 2001. -№5. - С. 29.

73. Фомин Ю.Я., Никонов Г.В., Ивановский В.Г. Топливная аппаратура дизелей: справочник. -М.: Машиностроение, 1982. - 168 с.

74. Щавелев, Д.В. Разработка системы очистки отработавших газов судовых дизелей и с использованием жидкостных контактных аппаратов: [Электронный ресурс]: Дис. канд. техн. наук: 05.03.05 .- М.: РГБ, 2005 (Из фондов Российской Государственной библиотеки). - 162 с.

75. Altmann М. Life cycle analysis results of fuel cell ship. Recommendations for improving cost effectiveness and reducing environment impacts: Final report / M. Altmann, M. Weinberger, M. Weindorf / L-B-Systemtechnik, MTU Friedrichshafen. -FCSHIP G3RD-CT-2002-00823; № DTR-4.5-LBST-05.2004. - Hamburg, 2004. - 58 p

76. Daug Woodward. Pounder's Marine Diesel Engines and Gas Turbines, 9th Edition (2009) - (Malestrom).

77. Hountalas T. Two-Stroke Marine Diesel Engine Variable Injection Timing System Performance Evaluation And Optimum Setting For Minimum Fuel Consumption At Acceptable NOx Levels / D.T. Hountalas, S. Raptotasios, A. Antonopoulos, S. Daniolos, I. Dolaptzis, M. Tsobanoglou // Proceedings of the ASME 2014 12th Biennial Conference on Engineering Systems Design and Analysis, June 25-27, 2014, Copenhagen, Denmark.

78. Klaus Mollenhauser, Helmut Tschoeke. Handbook of Diesel Engines. Springer- Verlag, Berlin Heidelberg, 2010. - 634 p.

79. MAN Diesel. Marine Engine IMO Tier II, Programme 2nd edition. 2009. -

114 p.

80. Possibilities and Perspectives of Combustion System Development using Electronically Controlled Fuel Injection System / P. Eilts, G. Tinschmann // CIMAC Congress 2004, Kyoto. - Paper №138, 8 p.

ПРИЛОЖЕНИЯ

Приложение 1

Результаты замеров выбросов загрязняющих веществ с отработавшими газами судовых дизельных двигателей

Время замера, т3/« ррт ррт ррт °с т/з

часы: минуты: сек. Р1о\¥ N02 ]ЧОх 802 Йетр 8рее(1

14:15:42 10,3 6,7 781,7 325 30,1 20,0

14:15:52 9,2 6,6 782,6 325 30,1 17,8

14:16:02 10,2 6,6 781,6 324 30,1 19,8

14:16:12 7,4 6,5 778,5 323 30,1 14,4

14:16:22 8,1 6,6 783,6 323 30,1 15,6

14:16:32 9,0 6,4 779,4 322 30,2 17,4

14:16:42 9,6 6,6 787,6 323 30,2 18,6

14:16:52 10,4 6,4 780,4 321 30,3 20,1

14:17:02 7,7 6,4 779,4 321 30,3 14,9

14:17:12 8,6 6,3 778,3 319 30,3 16,7

14:17:22 8,9 6,3 779,3 320 30,4 17,2

14:17:32 10,1 6,2 781,2 320 30,4 19,6

14:17:42 6,4 5,6 768,6 319 30,5 12,3

14:17:52 8,2 6,0 776,0 319 30,5 15,9

14:18:02 8,7 6,2 782,2 320 30,5 16,8

14:18:12 7,5 6,0 782,0 320 30,5 14,5

14:18:22 9Д 5,9 781,9 320 30,6 17,5

14:18:32 8,8 5,8 775,8 317 30,6 17,1

14:18:42 6,7 6,0 781,0 318 30,6 13,0

14:18:52 9,6 6,0 780,0 317 30,7 18,6

14:19:02 9,3 5,6 775,6 316 30,7 17,9

14:19:12 7,4 5,4 768,4 316 30,7 14,2

14:19:22 9,0 5,5 771,5 316 30,8 17,3

14:19:32 7,8 5,6 773,6 316 30,8 15,1

14:19:42 10,0 5,8 779,8 316 30,8 19,3

14:19:52 7,1 5,6 776,6 316 30,9 13,8

14:20:02 7,6 5,4 773,4 316 30,9 14,6

14:20:12 9,0 5,5 775,5 315 30,9 17,5

14:20:22 8,7 5,2 769,2 315 31,0 16,8

14:20:32 10,1 5Д 768,1 315 31,0 19,6

14:20:42 6,9 5,5 775,5 314 31,0 13,3

14:20:52 7,7 5,5 777,5 314 31,1 15,0

14:21:02 6,9 5,8 782,8 314 31,1 13,3

14:21:12 6,9 5,9 785,9 313 31,1 13,4

14:21:22 7,8 5,6 779,6 311 31,2 15,0

14:21:32 7,8 5,4 772,4 310 31,2 15,0

14:21:42 7,0 5,6 777,6 310 31,2 13,6

14:21:52 10,1 5,4 778,4 310 31,2 19,4

14:22:02 7,8 5,6 779,6 310 31,3 15,0

14:22:12 7,5 5,8 783,8 310 31,3 14,4

14:22:22 9,3 5,7 783,7 309 31,3 18,0

Время замера, т3/« ррт ррт ррт °с т/з

часы: минуты: сек. Р1<т N02 ]ЧОх 802 Йетр 8рее(1

14:22:32 8,3 5,9 785,9 309 31,4 16,1

14:22:42 9,0 5,4 778,4 308 31,4 17,3

14:22:52 6,9 5,2 773,2 308 31,4 13,3

14:23:02 6,9 5Д 775,1 308 31,4 13,4

14:23:12 9,2 5,4 777,4 309 31,5 17,7

14:23:22 8,7 5,2 776,2 309 31,5 16,9

14:23:32 7,8 5,2 776,2 309 31,5 15,1

14:23:42 6,9 5,2 774,2 308 31,6 13,4

14:23:52 6,7 5,3 779,3 309 31,6 12,9

14:24:02 9,0 5,2 779,2 309 31,6 17,4

14:24:12 7,8 5Д 778,1 308 31,7 15,1

14:24:22 8,1 4,8 771,8 308 31,7 15,7

14:24:32 8,1 4,9 770,9 307 31,7 15,6

14:24:42 8,3 4,8 771,8 308 31,7 16,0

14:24:52 7,8 4,6 767,6 308 31,7 15,1

14:25:02 8,4 4,8 772,8 309 31,7 16,2

14:25:12 7,4 5,0 778,0 309 31,7 14,3

14:25:22 6,5 5,0 778,0 309 31,8 12,6

14:25:32 7,9 4,9 774,9 309 31,8 15,3

14:25:42 7,6 4,9 777,9 310 31,8 14,7

14:25:52 8,5 4,9 779,9 310 31,8 16,4

14:26:02 9,8 4,9 779,9 309 31,9 18,9

14:26:12 6,9 5,0 784,0 309 31,9 13,4

14:26:22 6,7 4,8 777,8 308 31,9 12,9

14:26:32 7,8 4,6 776,6 309 31,9 15,0

14:26:42 6,8 4,7 775,7 308 32,0 13,1

14:26:52 8,1 4,6 778,6 309 32,0 15,6

14:27:02 8,8 4,6 776,6 308 32,0 17,0

14:27:12 8,1 4,5 774,5 309 32,0 15,6

14:27:22 6,5 4,4 774,4 309 32,1 12,5

14:27:32 7,8 3,8 760,8 307 32,1 15,1

14:27:42 8,8 3,9 762,9 308 32,1 16,9

14:27:52 8,9 4,3 771,3 310 32,1 17,2

14:28:02 7,4 4,2 772,2 309 32,1 14,2

14:28:12 7,6 4,5 776,5 309 32,2 14,7

14:28:22 7,9 4,2 770,2 310 32,2 15,3

14:28:32 7,4 4,4 775,4 309 32,2 14,3

14:28:42 10,2 4,2 769,2 308 32,3 19,8

14:28:52 7,4 4,3 771,3 309 32,3 14,4

14:29:02 7,0 4,0 769,0 309 32,3 13,5

14:29:12 8,2 3,7 760,7 308 32,3 15,8

14:29:22 8,2 3,7 764,7 310 32,4 15,8

14:29:32 8,4 4,1 768,1 311 32,4 16,2

14:29:42 8,2 4,0 766,0 310 32,4 15,8

14:29:52 5,2 3,7 762,7 310 32,4 10,0

14:30:02 8,0 3,8 757,8 310 32,5 15,5

14:30:12 8,3 4,0 762,0 310 32,4 16,0

14:30:22 5,6 4,3 769,3 311 32,5 10,8

14:30:32 8,4 4,2 765,2 310 32,5 16,2

14:30:42 6,2 4,1 762,1 311 32,5 12,0

Время замера, т3/« ррт ррт ррт °С т/з

часы: минуты: сек. Р1<т N02 NOx 802 Йетр 8рее(1

14:30:52 9Д 4,1 770,1 310 32,5 17,5

14:31:02 9,8 4,5 776,5 311 32,6 18,8

14:31:12 9,9 4,6 771,6 310 32,6 19,2

14:31:22 10,8 4,7 772,7 311 32,6 21,0

14:31:32 8,8 4,6 771,6 310 32,6 16,9

14:31:42 9,6 4,5 769,5 311 32,7 18,5

14:31:52 9,9 4,4 767,4 311 32,7 19,1

14:32:02 9,3 4,2 764,2 310 32,7 17,9

14:32:12 7,8 4,0 762,0 311 32,7 15,1

14:32:22 9,8 4,3 763,3 311 32,7 18,9

14:32:32 8,6 4,4 768,4 311 32,8 16,6

14:32:42 9,3 4,4 773,4 313 32,8 18,1

14:32:52 7,3 4,3 768,3 311 32,8 14,1

14:33:02 9,0 4,4 770,4 312 32,8 17,4

14:33:12 10,3 4,4 770,4 312 32,8 19,9

14:33:22 6,9 4,2 764,2 312 32,9 13,4

14:33:32 9Д 4,1 759,1 310 32,9 17,6

14:33:42 4,6 4,2 763,2 311 32,9 8,9

14:33:52 5,9 4,1 762,1 311 32,9 11,4

14:34:02 6,5 4,1 765,1 313 32,9 12,6

14:34:12 3,4 3,9 760,9 311 33,0 6,6

14:34:22 3,5 3,6 754,6 311 33,0 6,8

14:34:32 6,1 3,7 750,7 311 33,0 11,9

14:34:42 4,2 3,6 753,6 313 33,0 8,2

14:34:52 5,4 3,5 753,5 313 33,0 10,4

14:35:02 4,8 3,7 755,7 312 33,1 9,4

14:35:12 4,8 3,7 756,7 313 33,1 9,3

14:35:22 5,3 3,8 758,8 313 33,1 10,3

14:35:32 6,0 3,8 761,8 314 33,1 11,6

14:35:42 6,0 3,9 763,9 314 33,1 11,5

14:36:02 6,9 4,4 767,4 314 33,2 13,3

14:36:12 5,8 4,4 767,4 314 33,2 11,1

14:36:22 6,3 4,4 769,4 313 33,2 12,2

14:36:32 6,6 4,4 764,4 313 33,3 12,7

14:36:42 6,8 4,4 769,4 313 33,3 13,2

14:36:52 2,1 4,3 769,3 314 33,3 4,1

14:37:02 3,5 4,2 768,2 313 33,3 6,7

14:37:12 4,5 4,2 767,2 313 33,3 8,7

14:37:22 7,2 4,4 769,4 314 33,3 14,0

14:37:32 2,5 4,1 763,1 313 33,4 4,9

14:37:42 6,7 4,2 765,2 314 33,4 13,0

14:37:52 4,8 4,5 774,5 315 33,4 9,4

14:38:02 4,3 4,2 769,2 315 33,4 8,3

14:38:12 6,6 4,1 765,1 315 33,4 12,8

14:38:22 6,7 4,2 764,2 314 33,5 12,9

14:38:32 7,1 4,0 763,0 314 33,5 13,7

14:38:42 6,0 4,0 760,0 315 33,5 11,5

14:38:52 5Д 4,4 767,4 316 33,5 9,9

14:39:02 5,0 4,7 776,7 317 33,5 9,7

Время замера, т3/« ррт ррт ррт °С т/з

часы: минуты: сек. Р1<т N02 NOx 802 Йетр 8рее(1

14:39:12 4,6 4,6 776,6 316 33,5 9,0

14:39:22 2,7 4,5 771,5 315 33,6 5Д

14:39:32 3,9 4,3 768,3 314 33,6 7,6

14:39:42 6,1 4,5 772,5 314 33,6 11,9

14:39:52 6,7 4,8 780,8 314 33,6 12,9

14:40:02 3,3 4,8 780,8 314 33,6 6,4

14:40:12 5,0 4,7 775,7 313 33,6 9,6

14:40:22 6,1 4,9 774,9 313 33,6 11,8

14:40:32 6,7 4,8 778,8 314 33,7 13,0

14:40:42 6,8 4,6 771,6 313 33,7 13,2

14:40:52 6,1 4,5 771,5 314 33,7 11,7

14:41:02 6,4 4,4 764,4 313 33,7 12,3

14:41:12 7,0 4,3 762,3 312 33,7 13,5

14:41:22 6,0 4,0 759,0 313 33,7 11,6

14:41:32 6,4 4,3 763,3 313 33,7 12,4

14:41:42 5,9 4,4 767,4 314 33,8 11,3

14:41:52 7,3 4,4 768,4 316 33,8 14,1

14:42:02 7,1 3,8 755,8 315 33,8 13,7

14:42:12 8,0 3,6 747,6 315 33,8 15,5

14:42:22 7,9 3,5 750,5 316 33,8 15,3

14:42:32 7,8 3,9 757,9 316 33,9 15,2

14:42:42 6,9 4,1 757,1 317 33,9 13,4

14:42:52 6,9 3,9 759,9 317 33,9 13,3

14:43:02 7,4 3,7 757,7 317 33,9 14,2

14:43:12 8,5 3,7 751,7 317 33,9 16,4

14:43:22 7,6 3,8 752,8 317 33,9 14,6

14:43:32 6,9 3,7 753,7 318 33,9 13,2

14:43:42 9,0 3,9 756,9 317 33,9 17,3

14:43:52 7,7 4,0 758,0 319 33,9 14,8

14:44:02 7,8 4,1 763,1 319 33,9 15,1

14:44:12 8,7 4,5 772,5 320 34,0 16,9

14:44:22 7,7 4,6 770,6 319 34,0 14,8

14:44:32 6,9 4,2 763,2 318 34,0 13,4

14:44:42 7,4 4,4 769,4 319 34,0 14,4

14:44:52 7,6 4,3 768,3 319 34,0 14,6

14:45:02 9,8 4,4 766,4 318 34,0 19,0

14:45:12 8,9 4,3 766,3 317 34,1 17,2

14:45:22 8,3 4,1 761,1 318 34,1 16,0

14:45:32 8,4 4,0 763,0 320 34,1 16,2

14:45:42 7,1 3,8 759,8 319 34,1 13,7

14:45:52 9,3 3,9 754,9 319 34,1 18,0

14:46:02 9,0 4,2 760,2 319 34,1 17,4

14:46:12 9,9 4,0 760,0 320 34,1 19,2

14:46:22 9,0 3,8 757,8 321 34,2 17,4

14:46:32 9,3 3,8 759,8 321 34,1 17,9

14:46:42 9Д 3,6 757,6 321 34,2 17,5

14:46:52 9,6 3,8 755,8 320 34,2 18,6

14:47:02 8,3 4,4 770,4 321 34,2 16,0

14:47:12 7,6 4,2 767,2 320 34,2 14,6

Время замера, т3/« ррт ррт ррт °С т/з

часы: минуты: сек. Р1<т N02 NOx 802 Йетр 8рее(1

14:47:22 6,8 3,8 757,8 319 34,2 13,1

14:47:32 8,9 4,0 758,0 319 34,2 17,1

14:47:42 8,8 4,2 761,2 320 34,2 17,0

14:47:52 10,0 4,1 764,1 321 34,3 19,2

14:48:02 9,5 4,3 768,3 321 34,3 18,3

14:48:12 9Д 4,4 770,4 320 34,3 17,7

14:48:22 8,1 4,5 771,5 320 34,3 15,7

14:48:32 6,4 4,6 768,6 320 34,3 12,4

14:48:42 8,3 4,5 765,5 319 34,3 16,0

14:48:52 8,3 4,4 764,4 318 34,3 16,1

14:49:02 9Д 4,5 766,5 319 34,4 17,6

14:49:12 9,3 4,4 765,4 320 34,4 17,9

14:49:22 8,4 4,2 764,2 319 34,4 16,3

14:49:32 8,8 4,1 763,1 320 34,4 17,0

14:49:42 7,9 4,0 757,0 319 34,4 15,3

14:49:52 8,9 4,3 763,3 320 34,4 17,3

14:50:02 8,8 4,6 773,6 322 34,4 17,0

14:50:12 8,7 5,0 784,0 323 34,4 16,8

14:50:22 8,0 5,0 782,0 321 34,4 15,4

14:50:32 9,4 5,4 786,4 321 34,5 18,2

14:50:42 9,5 5,3 787,3 321 34,5 18,3

14:50:52 8,2 5,6 790,6 321 34,5 15,8

14:51:02 8,5 5,2 785,2 320 34,5 16,4

14:51:12 8,5 5,2 781,2 318 34,5 16,4

14:51:22 8,4 5Д 780,1 318 34,5 16,2

14:51:32 8,7 4,8 772,8 318 34,5 16,8

14:51:42 9,8 4,7 771,7 318 34,5 19,0

14:51:52 10,2 5,0 775,0 318 34,6 19,7

14:52:02 8,4 5Д 780,1 319 34,6 16,3

14:52:12 8,7 4,8 772,8 319 34,6 16,7

14:52:22 9Д 4,7 772,7 319 34,6 17,7

14:52:32 9,3 4,5 769,5 320 34,6 17,9

14:52:42 8,6 4,4 768,4 320 34,6 16,6

14:52:52 8,6 5,0 780,0 321 34,6 16,6

14:53:02 9,5 4,9 779,9 321 34,7 18,4

14:53:12 9,2 4,7 775,7 320 34,7 17,8

14:53:22 8,4 5,2 784,2 321 34,7 16,2

14:53:32 9,2 5,0 783,0 321 34,7 17,7

Приложение 2

Фрагмент Технического файла ИМО ЫОх судового дизельного двигателя с электронным управлением

4.3 Emission characteristics

The perforr-Dd emission measurements follow the guidelines given in the WAN B&W procedures 'Emission Measurement P-oceduras for IMO Certification of MAN BÎ.W Two-Stroke Eingires on Test 3ed.' The specific err'SSior, va.ues згь calcuiated using the MAN B&VV code 'IMCCALC version 5 in sccoriance with the A/Ox Technical Ocdo 2C08 O'ltpu* ^om ¡MOCA'.C for the applicable cycle load conditions durr>g the official test is :nc!-jded in the table's) be.ow. The NOx limit is fuifilied for all engine nodes.

t.3-1 E3 cycle F.conomy mode -

bate

Г '--

1 oad

Sample cooler temperatu.e

Oas sample temperature Ambient condition

C02 (dry)

CO (dry) _

NOx (wet) _

HC iwet)

Sl.ci ic emission ¡as measured)

02

C02

CO

Часкогоип<1 C02 (assumed)

Measured values

02 ¡dry)

NOx (as N02) ЧС (as CH4)

S02 (calculated; H20 (calcu.ated, Calculated data

Dry/wet coTectio- factor. К-»

NOx Humid'ty corecLon facto-- kM

txha-jst gas flov/

Oorre^ted NOx

SO amt. % test-oea Derf. ISO amb & re'erer.ce perf. ')

'SO arPD. à max operstiny values )

Summa»y emission data

% °C

%

%

% РРГТ

pjm oprrCI

gWh

5'kWh g/kWh

g/kWh

g/kVVh g/kYVh g'kWh

kg "kWh.

g/kWh

g kWh

g'kWh

201 ',/05/22 25 3

0.03

16.09 3.56 37 1083

61

1347.37 561.41

0.37_

18.31

0.31

2 6в

311 94

0.96135321?

0.985/34451

10.32

18.31 18.35

19.3?

2014/05/2?

50

0.ЭЗ

15.44 4.02

2? 1Э53 65

1501 8P

538.22 0.18 15.47 0.29 2.ES 2&5.4C

0.955в40733

1.003659351

9.23

15 47

15.89 1R.88

2014/05/22 75

3

0.03

15.23 4.19

15

942

78