Совершенствование рабочих процессов ДВС с искровым зажиганием, работающих на смесевых газовых топливах тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.04.02, кандидат технических наук Демидов, Алексей Андреевич

• Демидов, Алексей Андреевич
• кандидат технических наук
• 2013

Оглавление диссертации кандидат технических наук Демидов, Алексей Андреевич

ОГЛАВЛЕНИЕ

стр.

Введение

Глава 1 Применение смесевых газовых топлив в ДВС с ИЗ

1.1 Экологические и энергетические проблемы современных ДВС с ИЗ и методы их решения

1.2 Анализ современной сырьевой базы для производства альтернативных моторных топлив для ДВС с ИЗ

1.3 Виды газовых моторных топлив и и опыт их применения в ДВС с ИЗ

1.4 Обзор математических моделей для расчета рабочего процесса и экологических показателей ДВС с ИЗ при его работе смесевых газовых

топ ливах

Выводы по первой главе

Постановка цели и задачи исследования

Глава 2 Разработка математической модели для расчета мощностных, топливо-экономических и экологических показателей две с из при его работе на смесевых газовых топливах

2.1 Особенности математической модели и её основные допущения

2.2 Определение элементарного состава и физико-химических свойств смесевых газовых топлив

2.3 Расчет параметров рабочего тела в процессе газообмена, наполнения и сжатия

2.4 Расчет процесса сгорания

2.5 Разработка метода математического описания закона тепловыделения

при работе ДВС с ИЗ на смесевых газовых топливах

2.6 Расчет потерь теплоты

2.7 Расчет образования оксидов азота

2.8 Расчет индикаторных и эффективных показателей ДВС с ИЗ

2.9 Разработка алгоритма и программного обеспечения «2Z GAS», для

расчета мощностных, топливо-экономических и экологических показателей

ДВС с ИЗ при его работе на смесевых газовых топливах

Выводы по второй главе

Глава 3 Проведение экспериментальных исследований ДВС с ИЗ при его работе на бензине и синтез-газе воздушной конверсии метана

3.1 Описание испытательного стенда и измерительной аппаратуры

3.2 Создание макетного образца ДВС для его работы на бензине и СГ ВКМ

3.3 Методика проведения экспериментальных исследований, получение и обработка результатов

3.4 Идентификация математической модели и анализ правильности её

работы

Выводы по третьей главе

Глава 4 Исследование эффективности применения смесевых газовых топлив в две с из в составе КЭУ автобуса

4.1 Расчетные исследования влияния процесса сгорания на мощностные, топливо-экономические и экологические показатели ДВС с ИЗ при его работе на смесевых газовых топливах

4.2 Анализ методик испытаний для сертификации автотранспортных средств массой более 3,5 тонн с комбинированной энергетической

установкой

4.3 Проведение расчетных исследований ДВС с ИЗ в составе КЭУ при его

работе на смесевых газовых топливах

Выводы по 4 главе

142

Заключение

Список сокращений и условных обозначений

Список литературы

ПРИЛОЖЕНИЕ А

ПРИЛОЖЕНИЕ Б

ПРИЛОЖЕНИЕ В

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Совершенствование рабочих процессов ДВС с искровым зажиганием, работающих на смесевых газовых топливах»

ВВЕДЕНИЕ

Увеличение численности населения и улучшение благосостояния людей приводит к росту легкового автомобильного парка. Как известно, в Российской Федерации преимущественно каждый легковой автомобиль снабжен двигателем внутреннего сгорания с искровым зажиганием (ДВС с ИЗ), который является основным потребителем бензина, получаемого из невозобновляемой нефти и основным источником выбросов вредных веществ и парниковых газов в окружающую среду.

В связи с этим в настоящее время актуальны проблемы исчерпаемости природных нефтяных запасов и нарушения экологии, особенно в крупных городах с высокой плотностью населения и легкового автомобильного парка. Для решения вышеописанных проблем существуют направления, позволяющие снизить негативное воздействие автотранспортных средств (АТС) на окружающую среду и уменьшить расход невозобновляемых нефтяных запасов.

Одним из таких направлений является использование в ДВС с ИЗ альтернативных жидких и газовых моторных топлив, получаемых из различных ненефтяных источников и позволяющих снизить уровень вредных веществ и парниковых газов в отработавших газах АТС.

Номенклатура жидких альтернативных моторных топлив для ДВС с ИЗ представлена преимущественно спиртовыми топливами, такими как этанол и метанол.

Среди газовых топлив в качестве моторного топлива в настоящее время в ДВС с ИЗ активно используются компримированный природный газ (КПГ) и сжиженный нефтяной газ (СНГ). В качестве моторных топлив также могут быть использованы промежуточные и побочные горючие газовые продукты, такие как коксовый, доменный, водяной, синтез-газ (СГ), получаемые в процессе деятельности различных производственных предприятий. Помимо этого в качестве моторных топлив можно применять биогаз различного состава,

получаемый из отходов сельскохозяйственных, животноводческих,

деревообрабатывающих и других предприятий. В качестве моторных топлив для ДВС с ИЗ также могут применяться водород, ацетилен, аммиак и другие горючие газы и их смеси.

Смесевые газовые моторные топлива могут быть многокомпонентными и иметь в своем составе горючие и негорючие газы различного элементарного состава. Физико-химические свойства газовых компонентов характеризуются различными теплотой сгорания, пределами воспламеняемости, скоростью горения, теплоемкостью, молекулярной массой, октановым числом и рядом других свойств, которые в значительной мере будут влиять на процесс сгорания газового смесевого топлива и мощностные, топливо-экономические и экологические показатели ДВС с ИЗ.

Для предварительного анализа и обоснования выбора перспективных газовых моторных топлив для ДВС с ИЗ необходимы сравнительные расчетные исследования изменения мощностных, топливо-экономических и экологических показателей ДВС с ИЗ при его переводе с традиционного бензина на смесевые газовые топлива.

Таким образом, необходима методология и инструментарий для исследования и расчета рабочего процесса ДВС с ИЗ при его работе на смесевых газовых топливах, учитывающие их состав и физико-химические свойства, а также позволяющих рассчитать параметры для дальнейшей проектировки систем топливоподачи, зажигания и управления ДВС с ИЗ.

Цель диссертационной работы. Разработка математической модели и проведение расчетных и экспериментальных исследований рабочих процессов ДВС с ИЗ при его работе как на моно так и смесевых газовых топливах, расширение сырьевой базы моторных топлив и достижение современных и перспективных требований по мощностным, топливо-экономическим и экологическим показателям.

Задачи исследования:

• разработка математической модели для расчета рабочего процесса ДВС с ИЗ при его работе на смесевых газовых топливах, учитывающей их многокомпонентный состав и различные физико-химических свойства;

• разработка метода математического описания закона тепловыделения в ДВС с ИЗ при его работе на смесевых газовых топливах на основе проведенных экспериментальных исследований;

• создание макетного образца ДВС с ИЗ для работы на смесевом газовом топливе и проведение на нем сравнительных экспериментальных исследований для проверки правильности расчетов, выполненных с помощью математической модели;

• проведение расчетно-теоретических исследований влияния процесса сгорания смесевых газовых топлив в ДВС с ИЗ на мощностные, топливо-экономические и экологические показатели;

• проведение аналитических исследований характерных режимов работы ДВС с ИЗ в составе комбинированной энергоустановки (КЭУ) автобуса в сравнении с режимами работы ДВС в стандартизованных испытательных циклах, используемых для сертификации ДВС различного назначения по экологическим требованиям;

° проведение сравнительных расчетных исследований мощностных, топливо-экономических и экологических показателей ДВС с ИЗ в составе КЭУ при его работе на смесевых газовых топливах на режимах испытательного цикла.

Объектами исследований являются созданный макетный образец ДВС с ИЗ 24 7,7/6,7, работающий на бензине и синтез-газе воздушной конверсии метана (СГ ВКМ) и серийный ДВС с ИЗ ЗМЗ 40522.10.

Методы исследования. Расчетно-теоретические исследования проводились с помощью разработанной в процессе выполнения работы, прикладной компьютерной программы «2ZGAS». Экспериментальные исследования проводились на моторном стенде в ГНЦ РФ ФГУП "НАМИ".

Достоверность результатов данной работы обеспечена сопоставлением расчетных результатов, выполненных с помощью программы «2Z GAS», с

результатами собственных экспериментальных исследований, а также

экспериментальных исследований, проведенных в ГНЦ РФ ФГУП "НАМИ"

ранее.

Научная новизна состоит:

• в разработке математической модели для расчета рабочего процесса ДВС с ИЗ при его работе на смесевых газовых топливах с учетом их многокомпонентного состава и различия физико-химических свойств;

• в разработке метода математического описания закона тепловыделения в ДВС с ИЗ при его работе на смесевых газовых топливах, основанного на обработке и анализе результатов экспериментальных исследований ДВС с ИЗ, работающего на бензине;

• в разработке методики проведения экспериментальных исследований ДВС с ИЗ при его работе на СГ В КМ и результатах экспериментальных испытаний ДВС на СГ ВКМ;

• в результатах расчетных исследований влияния процесса сгорания смесевых газовых топлив в ДВС с ИЗ на мощностные, топливо-экономические и экологические показатели;

• в результатах аналитических исследований характерных режимов работы ДВС с ИЗ в составе КЭУ в сравнении с режимами работы ДВС в стандартизованных испытательных циклах, используемых для сертификации ДВС различного назначения по экологическим требованиям;

• в получении сравнительных результатов расчетных исследований топливо-экономических и экологических показателей ДВС с ИЗ при его работе на смесевых газовых топливах на режимах испытательного цикла.

Практическая ценность работы включает:

• разработку прикладной компьютерной программы «2Z GAS» с пользовательским интерфейсом, позволяющей производить расчеты рабочего процесса и определять мощностные, топливно-экономические и экологические показатели ДВС с ИЗ при его работе на смесевых газовых топливах;

• создание стендового макетного образца ДВС с ИЗ с системой питания и системой электронного управления топливоподачей для его работы на СГ ВКМ и проведение на нем сравнительных экспериментальных исследований на бензине и СГ ВКМ.

Основные положения, выносимые на защиту:

• математическая модель расчета рабочего процесса ДВС с ИЗ при его работе на смесевых газовых топливах;

• метод математического описания закона тепловыделения в ДВС с ИЗ при его работе на смесевых газовых топливах, основанный на обработке и анализе результатов экспериментальных исследований ДВС с ИЗ на бензине;

• результаты расчетных и экспериментальных исследований мощностных, топливо-экономических и экологических показателей созданного макетного образца ДВС с ИЗ при его работе на бензине и СГ ВКМ;

• результаты расчетных исследований влияния процесса сгорания смесевых газовых топлив в ДВС с ИЗ на мощностные, топливо-экономические и экологические показатели;

результаты аналитических исследований характерных режимов работы ДВС с ИЗ в составе КЭУ в сравнении с режимами работы ДВС в стандартизованных испытательных циклах, используемых для сертификации ДВС различного назначения по экологическим требованиям;

• сравнительные результаты расчетных исследований мощностных, топливо-экономических и экологических показателей ДВС с ИЗ при его работе на смесевых газовых топливах на режимах испытательного цикла.

Личный вклад автора. 1. На основе технической и патентной литературы сделан обзор теоретических и экспериментальных работ по применению в ДВС с ИЗ различных газовых топлив, а также проведены аналитические исследования существующих математических моделей по расчету рабочего процесса ДВС с ИЗ при его работе на смесевых газовых топливах.

2. Разработана математическая модель для расчета рабочего процесса ДВС с ИЗ при его работе на смесевых газовых топливах, учитывающая их многокомпонентность и различия физико-химические свойств.

3. Разработан метод математического описания закона тепловыделения в ДВС с ИЗ при его работе на газовых топливах и их смесях, основанный на обработке и анализе результатов экспериментальных исследований ДВС с ИЗ, работающего на бензине.

4. Разработана прикладная программа «2Z GAS» с пользовательским интерфейсом, позволяющая производить расчеты рабочего процесса и определять мощностные, топливно-экономические и экологические показатели ДВС с ИЗ при его работе на смесевых газовых топливах.

5. Разработана методика проведения экспериментальных исследований ДВС с ИЗ при его работе на бензине и СГ ВКМ.

6. Создан стендовый макетный образец ДВС с ИЗ, на котором проведены сравнительные экспериментальные исследования и получены мощностные, топливо-экономические и экологические показатели при его работе на бензине и СГ ВКМ.

7. Получены результаты теоретических исследований влияния процесса сгорания смесевых газовых топлив в ДВС с ИЗ на мощностные, топливо-экономические и экологические показатели.

8. Получены результаты аналитических исследований характерных режимов работы ДВС с ИЗ в составе КЭУ автобуса в сравнении с режимами работы ДВС в стандартизованных испытательных циклах, используемых для сертификации ДВС различного назначения по экологическим требованиям.

9. Получены сравнительные результаты расчетных исследований мощностных топливо-экономических и экологических показателей ДВС с ИЗ при его работе на смесевых газовых топливах на режимах испытательного цикла.

Реализация результатов работы.

Результаты расчетных и экспериментальных исследований мощностных, топливо-экономических и экологических показателей ДВС с ИЗ при его работе на

смесевых газовых топливах используются в учебном процессе кафедры «Менеджмент высоких технологий» МАДГТУ (МАДИ) при чтении курса лекций и проведении лабораторных и практических занятий по дисциплинам: «Инновационные технологии в сфере мобильных энергетических установок», «Инновационные технологии энергосбережения».

Программа для ЭВМ «2Z GAS» внедрена в учебный процесс кафедры «Тракторы и автомобили» «МГУ Природообустройства» и используется при выполнении практических занятий по дисциплине «Рабочие процессы энергетических установок».

Апробация работы.

Материалы диссертационной работы были доложены на: Научно-технической студенческой конференции "Технологии и разработки в природообустройстве" (ФГОУ ВПО "МГУП", г. Москва, 2009 г.); Международной научно-практической конференции "Научные проблемы автомобильного транспорта" (ФГОУ ВПО "МГАУ", г. Москва, 2010 г.); 12-ой Международной автомобильной конференции "Современные силовые установки для автомобильной, внедорожной и специальной техники" (ОАО "АСМ-холдинг", г. Москва, 2010 г.); VIII Международном Автомобильном Научном Форуме (МАНФ-2010) "Развитие национальной базы научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ" (НИЦИАМТ ФГУП "НАМИ", г. Дмитров, 2010 г.), Международной научно-технической конференции ААИ, посвященной 145-летию МГТУ "МАМИ" "Автомобиле - и тракторостроение в России: приоритеты развития и подготовка кадров" (МГТУ "МАМИ", г. Москва, 2010 г.), Научно-технической конференции "5-е Луканинские чтения. Решение энергоэкологических проблем в автотранспортном комплексе" (МГТУ "МАДИ", г. Москва, 2011 г.) , 74 Международной научно-технической конференции ААИ "Экология и энергетическая эффективность автотранспортных средств" (НИЦИАМТ ФГУП "НАМИ", г. Дмитров, 2011 г.), 75 Международной научно-технической конференции ААИ "Перспективы развития автомобилей. Развитие транспортных средств с альтернативными энергоустановками" (ОАО "АВТОВАЗ", г. Тольятти,

2011 г.), Международной молодежной конференции "Энергоэффективный автомобильный транспорт будущего" (МГТУ "МАМИ", Москва, 2012 г.), а также на заседании научно-технического совета в ГНЦ РФ ФГУП "НАМИ".

Публикации. Основные положения диссертационной работы опубликованы в 11 печатных работах, из них 6 работ в изданиях, входящих в перечень утвержденных ВАК РФ изданий для публикации трудов соискателей ученых степеней.

Объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, общих выводов и рекомендаций; содержит 174 страниц машинописного текста, 56 иллюстраций, 40 таблиц, 2 страницы основных обозначений и сокращений и списка используемой литературы из 158 наименований.

Автор выражает признательность и благодарность своим учителям научному руководителю к.т.н. Теренченко А. С. и научному консультанту д.т.н. Козлову А. В. , а также коллективу ГНЦ РФ ФГУП "НАМИ" за проявленное внимание, помощь и поддержку на протяжении всего периода выполнения диссертационной работы.

1 ПРИМЕНЕНИЕ ГАЗОВЫХ ТОПЛИВ В ДВС с ИЗ

1.1 Экологические и энергетические проблемы современных ДВС с ИЗ и

методы их решения

Непрерывный рост численности населения и изменения в образе жизни людей способствует увеличению количества легковых АТС, что приводит к увеличению расхода бензина и соответственно снижению запасов невозобновляемых нефтяных ресурсов.

Как известно нефть играет доминирующую роль в мировом энергетическом балансе, поскольку является основным сырьем для производства бензина и дизельного топлива. По оценке специалистов, после 2020 года прогнозируется уменьшение добычи нефти в связи с исчерпаемостью имеющихся нефтяных месторождений, сокращением работ по поиску новых месторождений и отсутствием эффективных технологий добычи. [37,72,73,82]

На сегодняшний день в Российской Федерации наблюдается рост цен на основные нефтепродукты бензин и дизельное топливо. С конца 2009 года растут цены на автомобильный бензин, а с середины 2010 года на дизельное топливо. График изменения цен на бензин АН - 92 и дизельное топливо в среднем по Российской Федерации проиллюстрирован на рисунке 1.1

Однако при неуклонном росте цен на моторные топлива в Российской Федерации по оценкам кампании British Petroleum наблюдается ежегодный рост добычи нефти который, как показано на рисунке 1.2, в несколько раз превышает рост её потребления внутри страны, что является необоснованным для увеличения цен на нефтяные моторные топлива. [128]

Руб./литр

33 31 29

Рисунок 1.1- Рост цен на бензин АИ-92 и дизельное топливо в Российской Федерации с 2008 по 2013 г.

Тыс. бврелей/cvrN

1 1 ООО

юооо

9000 8000 7000 бООО 5 ООО 4000

зооо

2000

2008

-добыча -использование

2009

Заключение диссертации по теме «Тепловые двигатели», Демидов, Алексей Андреевич

Выводы по 4 главе

1. Проведены расчетные исследования влияния выбора параметров описания процесса сгорания смесевых газовых топлив в ДВС с ИЗ, которые показали, что параметры описания закона сгорания, а также физико-химические свойства сжигаемого топлива имеют значительное влияние на результаты расчета мощностных, топливо-экономических и экологических показателей ДВС с ИЗ.

2. Проведены исследования режимов работы ДВС с ИЗ в составе КЭУ автобусов, в сравнении со стационарными испытательными циклами, принятыми в США, Европе и Японии для сертификации ДВС по экологическим нормам, которые показали, что из существующих испытательных циклов 13-ти режимный стационарный испытательный цикл ESC, принятый ЕЭК ООН и утвержденный Правилами №49 наиболее полно отражает режимы работы двигателей в составе КЭУ городского автобуса.

3. С помощью математической модели и программы «2Z GAS» проведены сравнительные расчетные исследования мощностных, топливо-экономических и экологических показателей ДВС с ИЗ в составе КЭУ автобуса при его работе на смесевых газовых топливах на режимах 13-ти ступенчатого стационарного испытательного цикла ESC. Анализ результатов проведенных расчетных исследований показал, что, не смотря на снижение среднего за цикл показателя Ne(u) на 29 % и увеличение ge(4) на 64% в сравнении с бензином при использовании СГ ПКМ (а=1,7) в ДВС с ИЗ в составе КЭУ в 1,38 раз снижается уровень нормируемых выбросов С02, по выбросам NOx ДВС с ИЗ в составе КЭУ соответствует экологическому классу Евро-5 и имеет высокий показатель ще = 36%.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

По результатам выполненной диссертационной работы были сделаны следующие выводы и получены следующие результаты:

1) увеличение численности легковых АТС приводит к ухудшению экологической обстановке и росту потребления мировых нефтяных запасов. Существует ряд мер по снижению расхода невозобновляемого нефтяного топлива и уменьшения количества вредных веществ с ОГ ДВС с ИЗ. Одним из перспективных направлений является применение альтернативных моторных топ лив;

2) из имеющейся сырьевой базы возобновляемых и невозобновляемых ресурсов наиболее перспективными ресурсами для производства альтернативных моторных топлив являются природный газ и биоотходы;

3)В настоящее время одним из направлений является применение газовых моторных топлив в ДВС с ИЗ. В мире накоплен опыт по использованию в качестве топлив различных горючих газов, таких как ПГ, СНГ, водород, а также смесевых газов, в частности биогаз и СГ различных составов и различных газовых смесей. На начальном этапе перевода ДВС с ИЗ на смесевые газовые топлива для оценки перспективности его использования необходимо проведение расчетно-теоретических исследований;

4) Расчетно-теоретические исследования протекания рабочего процесса и анализ мощностных, топливо-экономических и экологических характеристик можно осуществить с помощью предварительно разработанных математических моделей. Анализ имеющихся зарубежных математических моделей для расчета рабочего процесса ДВС при его работе на смесевых газовых топливах показал, что они позволяют адекватно рассчитывать мощностные и топливо-экономические показатели ДВС, однако не всегда адекватно рассчитывают экологические показатели ДВС с ИЗ. В связи с этим необходим инструментарий, позволяющий рассчитывать мощностных, топливо-экономических и экологических ДВС с ИЗ при его работе на смесевых газовых топливах;

5) разработана математическая модель, позволяющая рассчитывать рабочий процесс ДВС с ИЗ при его работе на смесевых газовых топливах. Данная модель отличается учетом многокомпонентного состава смесевого газового топлива и различием физико-химических свойств газов, входящих в топливо.

6) сформулирован и теоретически обоснован метода математического описания закона тепловыделения в ДВС с ИЗ при его работе на смесевых газовых топливах, основанный на обработке и анализе результатов экспериментальных исследований ДВС с ИЗ, работающего на бензине;

7) созданные математическая модель и метод математического описания закона тепловыделения легли в основу разработанных алгоритма и программного обеспечения «2Z GAS», позволяющих проводить сравнительные расчетные исследования ДВС с ИЗ при его работе на различных смесевых газовых топливах;

8) на базе ДВС KOHLER СН 22/640 создан стендовый макетный образец ДВС с ИЗ 24 7,7/6,7 с системой питания и системой электронного управления, предназначенных для работы ДВС на СГ ВКМ;

9) разработана методика проведения экспериментальных исследований ДВС с ИЗ на СГ ВКМ, по которой проведены экспериментальные исследования макетного образца ДВС с ИЗ на бензине и СГ ВКМ;

10) в сравнении с работой ДВС на бензине Ne при работе ДВС на СГ ВКМ ниже в 1,3-1,5 раз. Удельный эффективный расход топлива ДВС при его работе на СГ ВКМ выше в среднем в 8 раз, чем при работе ДВС на бензине. Выбросы оксидов азота ДВС на СГ ВКМ ниже в 4-10 раз, чем при работе ДВС на бензине. Выбросы С02 при работе на СГ ВКМ в 1,5-2 раза ниже, чем при работе ДВС на бензине;

11) после обработки экспериментальных данных относительные отклонения между показателями эффективной мощности, удельного эффективного расхода топлива, удельных выбросов С02 и NOx составляли от 1 до 7%, что говорит о правильной работе математической модели;

12) помимо проверки расчетов математической модели по результатам проведенных экспериментальных испытаний макетного образца ДВС на СГ ВКМ была проведена адекватность математической модели по экспериментальным испытаниям ДВС ЗМЗ 40622 на СНГ и ЗМЗ 40522.10 на метане, проведенные в ГНЦ РФ ФГУП НАМИ ранее. Экспериментальные значения параметров Ne, ge, NOx по сравнению с расчетными значениями отличаются не более чем на 10%;

13) проведены расчетные исследования влияния выбора параметров описания процесса сгорания смесевых газовых топлив в ДВС с ИЗ, которые показали, что параметры описания закона сгорания, а также физико-химические свойства сжигаемого топлива имеют значительное влияние на результаты расчета могцностных, топливо-экономических и экологических показателей ДВС с ИЗ;

14) проведены исследования режимов работы ДВС с ИЗ в составе КЭУ автобусов, в сравнении со стационарными испытательными циклами, принятыми в США, Европе и Японии для сертификации ДВС по экологическим нормам, которые показали, что из существующих испытательных циклов 13-ти режимный стационарный испытательный цикл ESC, принятый ЕЭК ООН и утвержденный Правилами №49 наиболее полно отражает режимы работы двигателей в составе КЭУ городского автобуса;

15) с помощью математической модели и программы 2Z «GAS» проведены сравнительные расчетные исследования мощностных, топливо-экономических и экологических показателей ДВС с ИЗ в составе КЭУ автобуса при его работе на смесевых газовых топливах на режимах 13-ти ступенчатого стационарного испытательного цикла ESC. Анализ результатов проведенных расчетных исследований показал, что, не смотря на снижение среднего за цикл показателя Ne(u) на 29 % и увеличение ge(4) на 64% в сравнении с бензином при использовании СГ ПКМ (а=1,7) в ДВС с ИЗ в составе КЭУ в 1,38 раз снижается уровень нормируемых выбросов С02, по выбросам NOx ДВС с ИЗ в составе КЭУ соответствует экологическому классу Евро-5 и имеет высокий показатель rje = 36%.

СПИСОК УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ И СОКРАЩЕНИЙ

Сокращения

АТС - автотранспортные средства;

ВКМ - воздушная конверсия метана;

ВМТ - верхняя мертвая точка; г.п.к.в - градус поворота коленчатого вала;

ДВС - двигатель внутреннего сгорания;

ЕЭК - Европейская экономическая комиссия;

ИЗ - искровое зажигание;

КПГ - компримированный природный газ;

КС -камера сгорания;

КЭУ - комбинированная энергоустановка;

ОГ - отработавшие газы;

ООН - организация объединенных наций;

ПГ - природный газ;

ПБА - пропан-бутан автомобильный;

ПКМ - паровая конверсия метана;

СГ - синтез-газ;

СНГ - сжиженный нефтяной газ; TBC - топливовоздушная смесь; УКМ - углекислотная конверсия метана;

HCCI - двигатель с гомогенной топливовоздушной, воспламеняемой от сжатия; ESC - Европейский стационарный цикл;

Обозначения г, - содержание компонента в топливе по объему;

С,, Я,, Oi, 5,., Ni - элементарный состав компонента топлива;

С, Н, 0,5, N - элементарный состав топлива; у, т ,1,р, / - индексы содержания атомов в компоненте топлива ;

Ь0- теоретическое количество воздуха, необходимое для сгорания 1 кг топлива, кмоль/кг; а - коэффициент избытка воздуха; а,„ > ьт ■> ст ~ коэффициенты для вычисления изобарной теплоемкости топлива, кДж/кмоль- К ;

Т0 - температура окружающей среды, °К;

- площадь поршня, м2; И - диаметр цилиндра, м; ¥и - объем цилиндра, м ;

- ход поршня, м;

С,„- скорость поршня, м/с; п- число оборотов, мин"1;

АРвп - потери давления во впускной системе, мПа; уе - удельный вес заряда, кН/м3;

Сеп - коэффициент сопротивления впускной системы; с(сР) ~ среднее за период впуска проходное сечение впускных клапанов, м2; р0 -давление окружающей среды, мПа; п8 - коэффициент нагрузки; л1(ср) - средний коэффициент расхода впускных клапанов;

25 - показатель, характеризующий течение заряда через впускные клапана; рт - давление газовых в выпускной системе, мПа; рг - давление остаточных газов, мПа; аг -коэффициент уравнения для давления остаточных газов, АРвып - потери давления в выпускной системе, мПа; £ - степень сжатия в двигателе; у - коэффициент остаточных газов; Тг - температура остаточных газов, °К; т]у - коэффициент наполнения; АТ - подогрев заряда от стенок, °К; Ус - объем камеры сжатия, м ;

А

2* О цилиндра; кДЖ/м с-К ап Ъг - коэффициенты для расчета механического КПД;

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Демидов, Алексей Андреевич, 2013 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Адамович, Б.А. Каталитические нейтрализаторы отработавших газов и экологическая безопасность АТС/ Б.А. Адамович// Автомобильная промышленность.- 2005.- № 1,- С. 9 - 11.

2. Александров, A.A. Альтернативные топлива для двигателей внутреннего сгорания/ A.A. Александров, И.А. Архаров, В.В. Багров.- М.: ООО НИЦ «Инженер», ООО «Онико-М», 2012.-791 с.

3. Анализатор INFRALIGHT IIP: Экит 5.920.001 РЭ: руководство по эксплуатации. - М.: «НПО ЭКО-ИНТЕХ», 2010.- 19 с.

4. Арутюнов, B.C. Окислительные превращения метана: монография /B.C. Арутюнов, О.В. Крылов,- М.: Наука, 1998. - 361 с.

5. Ассад, М.С. Закономерности горения водорода, синтез-газа и этанола в двигателях внутреннего сгорания: автореф. дис. ... док. технич. наук: 01.04.14/ Ассад Мохамад Сабетович. - Минск, 2010.- 40 с.

6. Бризицкий, О.Ф. Испытания синтез-газа в ДВС автомобиля/ О.Ф. Бризицкий, В.Я. Терентьев, В.А. Кириллов// Транспорт на альтернативном топливе.- 2008.- №6.- С. 25-27

7. Брозе, Д. Д. Сгорание в поршневых двигателях/ Д. Д. Брозе.- М.: Машиностроение, 1969. -248 с.

8. Бурцев, Н.В. Применение бортового генератора синтез-газа на автомобиле под управлением адаптивной микропроцессорной системы/ Н.В. Бурцев// Производство энергии и биотоплив второго поколения из непищевой биомассы: VII Международный автомобильный научный форум: сб. докл./ГНЦ РФ ФГУП НАМИ,- М., 2010.- С.65-76.-(Труды НАМИ; вып.№243)

9. Варламов, Л.И. Испытательные станции поршневых и газотурбинных двигателей/Л.И. Варламов. - М.: «Машгиз», 1963. - 173 с.

10. Вибе, И.И. Новое о рабочем цикле двигателей: книга / И.И. Вибе.- М., Свердловск: «Машгиз», 1962.- 272 с.

11. Газовые двигатели Caterpillar серии G 3600-G 3300: руководство по выбору, монтажу и эксплуатации.-G: Caterpillar, 1997. -46 с.

12. Галышев, Ю.В. Анализ перспективы создания водородных двигателей/ Ю.В. Галышев// Альтернативная энергетика и экология.- М.- 2005.- С. 19-23

13. Галышев, Ю.В. Конвертирование рабочего процесса транспортных две на природный газ и водород: автореф. дис. ... док. технич. наук: 05.04.02/ Галышев Юрий Витальевич,- СПб.- 2010.- 362 с.

14. Галышев Ю.В. Анализ перспективы создания водородных двигателей /Ю.В. Галышев// International Scientific Journal for Alternative Energy and Ecology ISJAEE. - 2005. - №2 (22). C. 19-23

15. Гиринович, М.П. Исследование процессов образования оксидов азота при сгорании топлив в перспективных дизелях: дис. ...канд. техн. наук: 05.04.02/ Гиринович Михаил Петрович.-М.,2006.-123 с.

16. ГОСТ Р 41.49-2003 Единообразные предписания, касающиеся сертификации двигателей с воспламенением от сжатия и двигателей, работающих на природном газе, а также двигателей с принудительным зажиганием, работающих на сжиженном нефтяном газе, и транспортных средств, оснащенных двигателями с воспламенением от сжатия, двигателями, работающими на природном газе, и двигателями с принудительным зажиганием, работающими на сжиженном нефтяном газе, в отношении выбросов вредных веществ. - М.: Изд-во стандартов, 2004. - 150 с.

17. ГОСТ Р 52087 -2003 Газы углеводородные сжиженные топливные. Технические условия. -М.: ГУП ВНИИУС, 2003. -17 с.

18. Гуреев, A.A. Испаряемость топлива для поршневых двигателей: книга/ А.А.Гуреев, Г.М. Камфер,- М.: Химия, 1982. - 264 с.

19. Гусаров, А.П. Газ как перспективное автомобильное топливо /А.П. Гусаров, М.Е. Вайсблюм, М.Г. Соколов// Экология двигателя и автомобиля: сб. науч. тр./ ГНЦ РФ ФГУП НАМИ,- М.,1998.- С.172.- (Труды НАМИ)

20. Гусаров, А.П. Потребление топлива и выбросы С02 автомобилями/А.П. Гусаров// Журнал ассоциации автомобильных инженеров.- 2009.- №3 (56)

21. Девянин, С.Н. Использование биогаза в качестве топлива для дизелей/ С. Н. Девянин, В. J1. Чумаков, В. А. Марков, А. А. Ефанов // Грузовик. - 2011. - № 11. -С. 32-43

22. Демидов, A.A. Проблемные вопросы снижения выбросов парниковых газов автотранспортными средствами/ A.A. Демидов, Ю.В. Шюте, A.C. Теренченко, A.B. Козлов // доклад на МАНФ: сб. науч. тр./ ГНЦ РФ ФГУП НАМИ,- М., 2011 .-С. 104-115 .- (Труды НАМИ)

23. Демидов, A.A. Сертификация автотранспортных средств массой более 3,5 тонн с комбинированной энергетической установкой/А.А. Демидов//Тезисы и доклады международной научно-практической конференции, посвященной 80-летию ФГОУ ВПО МГАУ имени В.П. Горячкина «Научные проблемы автомобильного транспорта» - Москва : ООО «УМЦ «Триада», 2010. - С.44-45

24. Демидов, A.A. Расчетные и экспериментальные исследования двигателя внутреннего сгорания, работающего на газовых топливах из биомассы/ A.A. Демидов, A.C. Теренченко, A.B. Панфилов // ГНЦ РФ ФГУП НАМИ.- М., 2012. -С 69-79,- (Труды НАМИ)

25. Демидов, А.А.Теоретические исследования силовых установок, работающих на альтернативных топливах/А.А.Демидов, A.B. Козлов, A.C. Теренченко // Сборник материалов 75-ой Международной научно-технической конференции ААИ "Перспективы развития автомобилей. Развитие транспортных средств с альтернативными энергоустановками". - Тольятти, ОАО "АВТОВАЗ", 2011. (электронное издание на CD)

26. Демидов A.A. Результаты расчетных и экспериментальных исследований параметров ДВС, работающих на газовых топливах из биомассы/Демидов А.А.//Автомобильная промышленность №5 - М., «Машиностроение», 2013 -С.30-31

27. Демидов. A.A. Расчетные исследования влияния закона сгорания на мощностные, топливно-экономические и экологические показатели двигателя с искровым зажиганием при его работе на различных газовых топливах/ A.A. Демидов, A.B. Козлов, A.C. Теренченко// Эффективность и комплексная

безопасность автотранспортных средств: сб. науч. тр./ ГНЦ РФ ФГУП НАМИ. -М., 2011. - С. 37-47,- (Труды НАМИ)

28. Джонсон Н. Статистика и планирование эксперимента в науке и технике: методы планирования эксперимента./ Н. Джонсон, Ф. Лион.- пер с англ. - М.: Мир, 1981.-520 с

29. Драгомиров, С.Г. Современные системы топливоподачи автомобильных бензиновых двигателей/С.Г. Драгомиров// Двигателестроение.- 1999.- № 4.-С. 18-22. (20)

30. Дьяков, И.Ф. Электронные системы впрыскивания топлива/И.Ф. Дъяков, В.М. Петров// Автомобильные промышленность.- 2010,- №5.- С.28-30.

31. Дьяченко, Н.Х. Теория двигателей внутреннего сгорания: книга/ Н.Х. Дьяченко, А.К. Костин.- Л.: Машиностроение, 1974.- 552 с.

32. Звонов, В.А. Оценка традиционных и альтернативных топлив по полному жизненному циклу/В.А. Звонов, A.B. Козлов, A.C. Теренченко// Автостроение за рубежом. - 2001. - №12. - С. 14-20

33. Звонов, В.А. Анализ причин уменьшения выброса вредных веществ при сгорании в цилиндре двигателя метанола и диметилового эфира по сравнению с дизельным топливом/ В.А. Звонов, A.C. Теренченко//Автомобили и двигатели: сб. науч. тр./ГНЦ РФ ФГУП НАМИ.-М., 2002,- С.58-68,- (Труды НАМИ; вып.№230)

34. Звонов, В.А. Математическая модель процесса сгорания и образования NOx в дизеле с добавкой испаренного метанола на впуск/ В.А. Звонов, A.C. Теренченко// Приводная техника. - 2003. - №3. - С.32-42

35. Звонов, В.А. Методика расчета рабочего процесса и образования оксидов азота в цилиндре дизеля с неразделенной камерой сгорания/В.А. Звонов, Г.С. Корнилов, Л.С. Заиграев// Проблема конструкции двигателей и экология: сб. науч. тр./ГНЦ РФ ФГУП НАМИ.- М., 1999. -С.205-224,- (Труды НАМИ; вып. № 224)

36. Звонов, В.А. Оценка альтернативных топлив по полному жизненному циклу/ В.А. Звонов, A.B. Козлов, A.C. Теренченко// Проблемы конструкции

двигателей и экология: сб. науч. тр./ ГНЦ РФ ФГУП НАМИ. -М., 1999. - С. 186194.- (Труды НАМИ)

37. Звонов, В.А. Оценка традиционных и альтернативных топлив по полному жизненному циклу/ В.А. Звонов, A.B. Козлов, A.C. Теренченко// Автостроение за рубежом,- М., 2001. - №12. - С. 14-20

38. Звонов, В.А. Токсичность двигателей внутреннего сгорания: книга/ В.А. Звонов.- М.: Машиностроение, 1973.- 200 с.

39. Звонов, В.А. Токсичность двигателей внутреннего сгорания: учебное пособие/ В.А. Звонов. -М.: Машиностроение, 1981.- 159 с.

40. Звонов, В.А. Экологическая безопасность автомобиля в полном жизненном цикле/ В.А. Звонов, A.B. Козлов, A.C. Теренченко// Стандарты и качество. -2001.-№7-8-С.128-133.

41. Звонов, В.А. Экология автомобильных двигателей внутреннего сгорания: учебное пособие/ В.А. Звонов, JI.C. Заиграев, В.И. Черных. - Луганск: ВНУ им. В. Даля, 2004 - 268 с.

42. Звонов, В.А.Метанол как топливо для транспортных двигателей/ В.А.

Звонов , В.И. Черных , В.К Балакин - Харьков: Основа, 1990. - 150с.

»

43. Звонов, В.А. Технико-экономические и экологические показатели применения метанола как топлива для двигателей внутреннего сгорания./ В.А Звонов В.А., В.И. Черных, JI.C. Заиграев - Экотехнология и ресурсосбережение: 1995, № 4,- С.11-18.

44. Зленко, М.А. Ресурсы, техническая возможность и экономическая целесообразность получения и использования альтернативных топлив из биомассы сельхозпроизводства/М.А. Зленко, В.Ф. Кутенев, В.А. Лукшо// Производство энергии и биотоплив второго поколения из непищевой биомассы: VII Международный автомобильный форум: сб. науч. тр./ ГНЦ РФ ФГУПНАМИ. - М., 2010. - С.3-21,- (Труды НАМИ; вып. №243)

45. Зельдович, Я.Б.Окисление азота при горении/ Я.Б Зельдович, П.Я. Садовников, Д.А.Франк-Каменецкий//. - М.: Изд-во Академии наук СССР, 1947. - 147 с.

46. Золотницкий, В.А. Новые газотопливные системы автомобилей/ под научной редакцией С.Н. Погребного //- Третий Рим.- М., 2005.-С. 64.

47. Иващенко, H.A. Многозонные модели рабочего процесса двигателей внутреннего сгорания : учеб. пособие/Р.З Кавтрарадзе, H.A. Иващенко. - М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э.Баумана, 1997. - 58 с.

48. Ипатов, A.A. Автотранспорт и экология мегаполисов: учебное пособие/ A.A. Ипатов, В.Ф. Кутенев, A.C. Лукшо.-М.: Экология • Машиностороение, 2010.-254 с.

49. Ипатов, A.A. Электромобили и автомобили с комбинированными энергетическими установками (КЭУ): книга / A.A. Ипатов, A.A. Эйдинов.-М.: ГНЦ РФ ФГУП НАМИ, 2004.- 328 с.

50. Испытания опытного образца генератора синтез-газа в составе две ваз-2114 на моторном стенде: отчет о НИР/ Русаков М.М.- М.:ТГТУ, 2005.- 30с.

51. Испытания пакета присадок F2-21 eeFuel к бензину и пропану-бутану автомобильному: отчет о НИР/ Лукшо В.А. - М.: НАМИ, 2011. - 24 с.

52. Каменев, В.Ф. Анализ влияния продуктов конверсии жидких углеводородных топлив на топливоэкономические показатели двигателя с искровым зажиганием/ В.Ф. Каменев, В.М. Фомин, H.A. Хрипач// Автомобильные двигатели: сб. науч. тр./ГНЦ РФ ФГУП НАМИ.- М.,2005.-С. 8088,- (Труды НАМИ; вып.№233).

53. Кавтарадзе Р.З. Локальный теплообмен в поршневых двигателях. Учеб. Пособие для вузов/Р.З. Кавтарадзе - М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э.Баумана, 2001.592 с.[хххх]

54. Каменев, В.Ф. Корнилов Г.С., Фомин В.М. Термохимическое преобразование топлив в системах питания энергетических установок автотранспортных средств. / В.Ф. Каменев, Г.С Корнилов, В.М. Фомин - М.: Изд-во НАМИ, 2002,- 168 с.

55. Каменев, В.Ф. Гибридное автотранспортное средство с энергетической установкой, работающей на водородном топливе/ В.Ф. Каменев, Г.С. Корнилов,

H.A. Хрипач// International Scientific Journal for Alternative Energy and Ecology ISJAEE.-2004.- №2 (10).- С. 28-36.

56. Капустин, А. Необходимые условия при решении задач по использованию природного газа в качестве топлива для автотракторных двигателей/ А. Капустин// Транспорт на альтернативном топливе.- 2005.-№6.- С. 28-32.

57. Клементьев, A.C. Исследование влияния степени сжатия при конвертации двигателя автомобиля ГАЗ 31105 на газовое топливо/ A.C. Клементьев, М.Н. Бибиков, Н.М. Филькин// Транспорт на альтернативном топливе.- 2010.- №4.- С. 14-17.

58. Козлов, A.B. Анализ методик испытаний для сертификации автотранспортных средств массой более 3,5 тонн с комбинированной энергетической установкой/ A.B. Козлов, A.C. Теренченко, H.A. Хрипач, А.А Демидов//Конструкции и сертификация автомобильной техники: сб. науч. ст. /ГНЦ РФ ФГУП «НАМИ».- М., 2010 . - С. 71-78-(Труды НАМИ; вып.№245)

59. Козлов A.B. Особенности рабочего процесса ДВС с искровым зажиганием на газовом топливе биомассы/ A.B. Козлов, A.C. Теренченко, A.A. Демидов// Тезисы докладов научно-технической конференции 5-е Луканинские чтения. Решение энергоэкологических проблем в автотранспортном комплексе. - М., МАДИ, 2011. -С .41-42.

60. Козлов, A.B. Теоретические основы оценки показателей силовых установок автомобилей в полном жизненном цикле: автореф. дис. ...док. техн. наук: 05.04.02/Козлов Андрей Викторович. -М., 2004,- 33 с.

61. Козлов, A.B. Улучшение экологических и экономических показателей тепловоза применением метанола в качестве частичного заменителя дизельного топлива/ A.B. Козлов // Экология Донбасса: сб. науч. тр. - Луганск, 1993. -С. 75-76.

62. Козлов, A.B. Экологическая модель ДВС с искровым зажиганием/А.В. Козлов// Автомобильная промышленность.- 2003.-№ 4.- С. 12-15.

63. Колчин, А.И. Расчет автомобильных и тракторных двигателей: учеб. пособие для вузов/ А.И. Колчин, В.П. Демидов.- 2-е изд., перераб. и доп. - М.: «Высшая школа», 1980. - 400 с.

64. Корнилов, Г.С. Совершенствование технико-экономических и экологических показателей автомобильных дизелей в полном жизненном цикле: дис. док. техн. наук: 05.04.02/ Корнилов Геннадий Сергеевич. -М., 2005.-439 с.

65. Кремлевский, П.П. Расходомеры и счетчики кол-ва веществ: справочник/ П.П. Кремлевский. - кн.2. - Спб.: «Политехника», 2004. - 412 с.

66. Кульчицкий, А.Р. Транспорт и парниковые газы/ А.Р. Кульчицкий, В.В. Эфрос// Автомобильная промышленность,- 2005.- № 6. -С.25-27.

67. Куров, Б.А. Испытание автомобилей: учебное пособие/ Б.А. Сычев, С.А. Лаптев, И.В. Балабин.- М.: «Машиностроение», 1976. - 208 с.

68. Кутенев, В.Ф. Комплексное решение по снижению выбросов вредных веществ и парниковых газов автотранспортными средствами [Электронный ресурс]/ В.Ф. Кутенев, A.A. Демидов, A.C. Теренченко, Ю.В. Шюте.- М.: Агросельхозмашхолдинг, 2010.- 1 электрон, опт. диск (CD-ROM)

69. Кутенев, В.Ф. Проблемы экологии автотранспорта в России/ В.Ф. Кутенев, В.А. Звонов, Г.С. Корнилов// Экология двигателя и автомобиля: сб. науч. тр./ ГНЦ РФ ФГУП НАМИ. - М., 1998.- С.3-11,- (Труды НАМИ)

70. Кутенёв, В.Ф. Экологическая безопасность автомобилей с двигателями внутреннего сгорания: учебное пособие/ В.Ф. Кутенев, В.Б. Кисуленко, Ю.В. Шюте.- М. : Экология «Машиностроение, 2009.- 253 с.

71. Лежнев, Л.Ю. Улучшение топливно - экономических и экологических показателей двигателей внутреннего сгорания в составе комбинированных энергетических установок автотранспортных средств: автореф. дис. ... канд. технич. наук: 05.04.02/Лежнев Леонид Юрьевич. -М., 2005.- 24 с.

72. Каменев, В.Ф. Конструктивное исполнение нейтрализатора отработавших газов и экологические показатели автомобиля/ В.Ф. Каменев, H.A. Хрипач, C.B. Алешин, Б.А. Папкин //Автомобильная промышленность.- 2007,- №1,- С.21 - 22.

73. Луканин, В.Н. Промышленно-транспортная экология: учеб. для вуз /В.Н. Луканин, Ю.В. Трофименко.- М.: Высш. шк., 2001. - 273 с.

74. Лукшо, В.А. Оценка показателей природного газа как моторного топлива в полном жизненном цикле/ В.А. Лукшо, A.B. Козлов, A.C. Теренченко// Транспорт на альтернативном топливе.- 2011.- №3.- С. 4-20.

75. Лукшо, В.А. Исследование показателей двигателя с искровым зажиганием при работе на газовых топливах/ В.А. Лукшо, A.B. Козлов, A.C. Теренченко, A.A. Демидов // Транспорт на альтернативном топливе.-2011.- № 6 (24).- С. 28-34.

76. Лукшо, В.А. Технические аспекты обеспечения экологической безопасности АТС с газовыми двигателями/ В.А. Лукшо, A.C. Тюфяков, Л.Ю. Григорьев// Комбинированные энергоустановки автотранспортных средств: сб. науч. тр./ ГНЦ РФ ФГУП НАМИ. -М., 2009.- С.133 -148,- (Труды НАМИ; вып.№242).

77. Льотко, В. Применение альтернативных топлив в двигателях: учебное пособие/ В. Льотко, В.Н. Луканин, A.C. Хачиян,- М.: МГТУ МАДИ, 2000.- 311 с.

78. Люхтер, А.Б. Теоретическое и экспериментальное обоснование разработки энергетической установки автомобиля с бортовой системой синтеза водородосодержащего топлива: автореф. дис. ... канд. технич. наук: 05.04.02/ Люхтер Александр Борисович.- М., 2006.- 21 с.

79. Макаров, В.В. Спирты как добавки к бензинам/ В.В. Макаров, A.A. Петрыкин, В.Е. Емельянов// Автомобильная промышленность.- 2005,- №8,- С. 24-26.

80. Малолетнев, A.C. Современное состояние технологий получения жидкого топлива из углей/ A.C. Малолетнев, М.Я. Шпирт// Рос. химический журнал.-2008.- № 6.- С. 44-52.

81. Малюга, А.Г. Перспективная автомобильная техника и стационарные силовые установки ОАО КАМАЗ с газовыми двигателями// Транспорт на альтернативном топливе.- 2008,- №6,- С. 52-55.

82. Марков, В.А. Работа дизелей на нетрадиционнных топливах: учебное пособие/ В.А. Марков, А.И. Гайвороновский, Л.В. Грехов, H.A. Иващенко,- М.: Легион-Автодата, 2008.-464 с.

83. Марков, В.А. Спиртовые топлива для дизельных двигателей/ В.А. Марков, H.H. Патрахальцев// Транспорт на альтернативном топливе.- 2009.-№6.-С.40-46.

84. Методические указания к курсовому и дипломному проектированию «Расчет рабочего процесса четырехтактного двигателя на газообразном топливе»: учебное пособие для студентов специальности 0523 дневной и вечерней форм обучения/ В.А. Звонов.- Ворошиловград: ВМСИ, 1988.-27 с.

85. Методические указания к курсовому, дипломному проектированию и НИРС «Расчет рабочего процесса двигателя с искровым зажиганием с применением двухзонной модели сгорания»: учебное пособие для студентов дневной и вечерней формы обучения специальности 15.01/ В.А. Звонов, В.Ф. Николаенко. - Ворошиловград: ВСМИ, 1989. - 28 с.

86. Методические указания к практическим занятиям «Расчет рабочего процесса ДВС при работе на смесевых топливах» по курсу «Теория рабочих процессов двигателей»: учебное пособие для студентов специальности 1501/ В.А. Звонов, В.Ю. Баранов, В.А. Гречка,- Луганск: ЛМСИ, 1992.- 52 с.

87. Митин, С.Г. Биоэнергетика: мировой опыт и прогноз развития. Научный аналитический обзор: учебное пособие/ С.Г. Митин, Л.С. Орсик, Н.Т. Сорокин.-М.: ФГНУ Росинфорагротех, 2007.- 204 с.

88. Мурашов, В.Е. Технологический процесс и оборудование для аэрации несанкционированных свалок и полигонов твердых бытовых отходов Московской области: дис. ... канд. технич. наук: 05.17.08/ Мурашов Владимир Ефимович.- М., 2002.-139 с.

89. Мурко, В.И. Результаты численного моделирования процесса сжигания водоугольного топлива/В.И. Мурко, А. Риестерер, С. А. Цецорина //Ползуновский вестник.- 2011,- №2/1.- С. 230-234.

90. Олейник, A.B. Методология создания, доводки и организации производства каталитических нейтрализаторов для автомобилей массой до 3,5 тонн: автореф. дис. ... канд. технич. наук: 05.04.02/0лейник Анатолий Владимирович - М., 2004.- 23 с.

91. Пат. 2118560 Российская Федерация, МПК B01D57/00, F25J3/00. Устройство для разделения биогаза на метан и двуокись углерода/ Просвирнин В.Ю., Евтеев В.К.; заявитель и патентообладатель Иркутская государственная сельскохозяйственная академия,- № 95114200/25; заявл. 09.08.1995; опубл. 10.09.1998,-4 с.

92. Пат. 2241525 Российская Федерация, МПК B01D53/14, B01D53/52, B01D53/96, С25В1/16, С25В1/22. Способ очистки газов от серосодержащих примесей/ Бахир В.М., Задорожний Ю.Г., Леонов Б.И., Барабаш Т.Б.; патентообладатель Бахир Витольд Михайлович, Задорожний Юрий Георгиевич.-№ 2003123616/15; заявл. 30.07.2003; опубл. 10.12.2004,- 4 с.

93. Патрахальцев, H.H. Повышение экономических и экологических качеств двигателей внутреннего сгорания на основе применения альтернативных топлив: учебное пособие/ H.H. Патрахальцев. - М.: РУДН, 2008. - 267 с.

94. Паушкин, Я.М. Растительная биомасса как сырье для получения олефинов и моторных топлив/ Я.М. Паушкин, А.Л. Лапидус, C.B. Адельсон // Химия и технология топлив и масел.- 1994.-№6.- С. 3-5.

95. Певнев, Н.Г. Перспективы использования газобаллонных автомобилей с бортовым генератором синтез-газа/ Н.Г. Певнев, В.А. Кириллов, О.Ф. Бризицкий// Транспорт на альтернативном топливе.-2010.- № 3.- С 40-45.

96. Перспективные автомобильные топлива: пер. с англ. - М.: Транспорт, 1982,-310 с.

97. Петриченко, P.M. Физические основы внутрицилиндровых процессов в двигателях внутреннего сгорания: Учеб. пособие/Р.М. Петриченко - Л.: Изд-во ЛГУ, 1983.-244 с.

98. Петриченко, P.M. Рабочие процессы поршневых машин. /P.M. Петриченко, В.В Осносовский - М.: Машиностроение, 1972. - 168 с.

99. Привод испытательного стенда с динамометром постоянного тока типа DS 736 -4: руководство,- V -Всеттин: «MEZ VSETIN», 1978 г. - 460 с.

100. Пронин, Е. Меры стимулирования природного газа в качестве моторного топлива/Е. Пронин// Транспорт на альтернативном топливе. - 2007.-№4.-С. 38-41.

101. Пронин, E.H. Природный газ в моторах 21 века/ E.H. Пронин// Транспорт на альтернативном топливе.- 2008.- №2.- С. 9-12. (31)

102. Разработка Целевой среднесрочной программы города Москвы по снижению влияния выбросов с отработавшими газами от автотранспорта на окружающую среду на 2008-2010 годы: отчет о НИР/ Кутенев В.Ф. - М.: ГНЦ РФ ФГУП НАМИ, 2008. -290 с.

103. Разработка технического проекта на коммерческие средне размерные автотранспортные средства на базе ресурсосберегающих и экологически чистых комбинированных энергоустановок. Создание макетного образца модульного силового агрегата: отчет о НИР/ Хрипач H.A. - М.: ГНЦ РФ ФГУП НАМИ , 2009 г. - 637 стр.

104. Райков, И.Я. Испытания двигателей внутреннего сгорания: учебник для вузов /И.Я. Райков.- М.: «Высшая школа», 197 . - 320 с.

105. Скибарко, С. О. Газификации Автотранспорта/ С.О. Скибарко// Транспорт на альтернативном топливе.- 2006.- №2.- С. 42-45.

106. Смоленский, В.В. Особенности процесса сгорания в бензиновых двигателях при добавке водорода в топливо-воздушную смесь: автореф. дис. канд. технич. наук: 05.04.02/ Смоленский Виктор Владимирович. -Тольятти, 2007.- 150 с.

107. Создание универсальных децентрализованных малогабаритных преобразователей энергии из биомассы, предназначенных для развития индивидуальных и фермерских хозяйств, а также спорта и туристического бизнеса: отчет о НИР/ Кутенев В.Ф. - М.: ГНЦ РФ ФГУП НАМИ, 2010. -130 с.

108. Создание универсальных децентрализованных малогабаритных преобразователей энергии из биомассы, предназначенных для развития индивидуальных и фермерских хозяйств, а также спорта и туристического бизнеса: отчет о НИР/ Кутенев В.Ф. - М.: ГНЦ РФ ФГУП НАМИ, 2011. - 95 с.

109. Создание универсальных децентрализованных малогабаритных преобразователей энергии из биомассы, предназначенных для развития индивидуальных и фермерских хозяйств, а также спорта и туристического бизнеса: отчет о НИР / Кутенев В.Ф. - М.: ГНЦ РФ ФГУП НАМИ , 2012. -43 с.

110. Сороко-Новицкий, В.И. Испытание автомобильных двигателей/ В.И. Сороко-Новицкий. - Ленинград, «ОНТИ им. Евг. Соколовой», 1935 г. - 360 с.

111. Стаскевич, Н.Л. Справочник по теплоснабжению и использованию газа/ Н.Л. Стаскевич, Г.Н. Северинец, Г.Я. Вигдорчик. - Л.: Недра, 1990. -762 с.

112. Стефановский, Б.С. Испытания двигателей внутреннего сгорания/ Б.С. Стефановский, Е.А. Скобцов, Е.К. Кореи.- М.: «Машиностроение», 1972.- 368 с.

113. Сонкин, В.И. Бензиновый двигатель с процессом управляемого самовоспламенения/ В.И. Сонкин, A.A. Артемов, Д.А. Иванов, А.А Демидов//Конструкции и сертификация автомобильной техники: сб. науч. ст. /ГНЦ РФ ФГУП «НАМИ».- М., 2010 . - С. 30-41-(Труды НАМИ; вып.№245)

114. Теренченко, A.C. Экологическая безопасность автомобильных дизелей в полном жизненном цикле: дис. ... канд. техн. наук: 05.04.02/ Теренченко Алексей Станиславович.- М., 2003-. 174 с.

115. Фундаментальные и поисковые исследования физико-химических процессов смесеобразования, воспламенения и горения в автотракторных двигателях, включая «экологически чистые» рабочие процессы экспериментальные и теоретические исследования процесса сгорания и образования вредных веществ в дизелях при регулировании параметров впрыскивания топлива, турбонаддува, фаз газораспределения и внутрицилиндровом катализе: отчет о НИР/ Звонов В.А.- М.: ГНЦ РФ ФГУП НАМИ, 1999,- 35 с.

116. Хитрин, Л.Н. Физика горения и взрыва/ Л.Н. Хитрин. - М.: изд. МГУ, 1957.443 с.

117. Хрипач, H.A. Совершенствование экологических и топливоэкономических показателей работы двигателя с принудительным зажиганием применением

предварительной термохимической конверсии метанола: дис. ... канд. технич. наук: 05.04.02/ Хрипач Николай Анатольевич. -М., 2004.- 199 с.

118. Чернова, И.Н. Биомасса как источник энергии/ И.Н. Чернова, Т.П. Коробкова, С.В. Киселева// Вестник Российской Академии Естественных наук. -2010.- №1.- С.54-60.

119. Экологи, охрана природы, экологическая безопасность: учебное пособие для системы профессиональной переподготовки и повышения квалификации госслужащих, руководителей и специалистов промышленных предприятий и организаций/ под общей редакцией проф. А.Т. Никитина, проф. МНЭПУ С.А. Степанова,- М.: МНЭПУ, 2000.- 648 с.

120. A guide to alternative fuel vehicles: California energy commission five edition/ Chairman D. A. Rohy.- Sacramento: CEC, 1999. - 104 p.

121. Aceves, S.M. HCCI combustion: Analysis and Experiments/ S.M. Aceves, D.L. Flowers, R. Dibble//SAE Technical Paper Series.- 2001,- N 2001-01-2077.-P.14-16

122. Analysis of Electric Drive Technologies for transit Applications: Battery -Electric, Hybrid- Electric, and Fuel Cells/Callaghan L., Lynch S. - Boston.: FTA, 2005-p.47

123. Biofuels for transportation. Global potential and implications for sustainable agriculture and energy in the 21 century: Report worldwatch institute.- Washington: BMELV, 2006 - 9 p.(46)

124. Biogas an all-rounder. New opportunities for farming, industry and the environment: German Biogas Assotiation. -Berlin: Sunbeam GmbH, 2009 - 88 p.

125. Biogas as a road transport fuel: An assessment of the potential role of biogas as a renewable transport fuel.-London: NCSA, 2006.- 48 p.

126. Biogas as vehicle fuel- a european overview: trendsetter report 3.- Stockholm, 2003,- 50 p.

127. Bird, S.O. Coal-in-water: fuel of the future?/ S.O. Bird//Virginia minerals.-1986,-N 3.- P.21-30.(29)

128. Bougrine, S. On the combination of complex chemistry with a 0D coherent flame model to account for the fuel properties in spark ignition engines simulations:

application to methane-air-diluents mixtures/ S. Bougrine, S. Richard, D. Veynante// Elsevier, proceedings of the combustion Institute.- France, 2010.- 8 p.

129. BP Statistical Review of World Energy June 2012 [Электронный pecypc].-2012. - Режим доступа: http://www.bp.com/bodycopyarticle.do?categoryId= 1 &content!d =7052055.

130. Bruijstens, A.J Biogas composition, and engine performance, including database and biogas property model/ A.J. Bruijstens, W.P.H Beuman, M.V.D. Molen.-CO-financed by the European comission.-2008.- 25 p.

131. Centre for Energy Studies, Indian Institute of Technology. - New Delhi, India: Journal of Engineering and Applied Sciences.- 2011,- ISSN 1819-6608,- P. 94-101

132. Comes Antunes, J.M. An investigation of hydrogen-fuelled HCCI engine performance and operation/ J.M. Comes Antunes, R. Micalsen, A. P. Roskilly// Sir Joseph Swan Institute for Energy Research, Newcastle University.- UK.- P. 1-6

133. Erlandsson, O. Thermodynamic Simulation of HCCI Engine Systems: doctoral thesis/ Olof Erlandsson. -Lund, 2002,- 122 p.

134. Fanhua Ma. Hydrogen-enriched compressed natural gas as a fuel for engines /Fanhua Ma,Nashay Naeve,Mingyue Wang,Long Jiang, Renzhe Chen, Shuli Zhao//

135. Heywood, John B. Internal combustion engine fundamentals/ John B. Heywood. McGraw-Hill.-1988.- 930 p.

136. Hosseini, V. Intake pressure effects on HCCI combustion in a CFR engine/ V. Hosseini, M. D. Checkel// Mechanical Engineering Department, University of Albert.-Canada. -2007.-P.1-6

137. Hybrid transit bus certification workgroup. Engine Certification Reccomendation report/Bradley M.J. - Boston.: NAVC, 2000 - p.53

138. Meyer, E. The Perfomance of a patrol engine modified to operate on pure ethanol/ E. Meyer// African Sugar Technologists Assotiation.- 1986.- P. 251-254.

139. Midkiff, К. C. Fuel Composition Effects on Emissions From a Spark-Ignited Engine Operated on Simulated Biogases/ К. C. Midkiff, S. R. Bell ,S. Rathnam, S. Bhargava// Journal of Engineering for Gas Turbines and Power.- 2001.- P.132-137

140. Moreno, F. Modifications of a spark ignition engine to operate with hydrogen and methane blends: International Conference on Renewable Energies and Power Quality (ICREPQ'10)/ F. Moreno, M. Munoz, O. Magen, C. Monne, J. Arroyo// Laboratorio de Motores, Department of Mechanical Engineering C.P.S., University of Zaragoz.-Spain, 2010,-P. 1-6.

141.Mustafi, N.N. Spark - ignition engine performance with Powergas (mixture CO/H2): a comparison with gasoline and natural gas/ N.N. Mustafi, Y.C. Miraglia, R.R. Raine// Elsevier, Fuel 85, 2006. - P. 1605-1612.

142. Patent 8137655 United States, U.S.cl. 423/654, 252/373, int. cl. C01B 3/26, C01B 3/38. Prodaction and conditioning of synthesis gas obtained from biomass/ Esteban Chornet, Boris Valseecchi, Guillaume Drolet, Martin Gagnon, Betty Nguyen; assignee Enerkem Ink.-№ 12/386,767;filed apr.23,2009; publication data mar.4,2010.-20 p.

143. Patent 8187568 United States, U.S.cl. 423/650, 252/373, int. cl. C01B 3/24, C01B 3/38. Method and plant for the production of synthesis gas from biogas/ Lothar Günther; assignee DGE Dr. Ing. Guenther Engineering GmbH.- № 12/673,279;filed aug. 12,2008; publication data feb. 19,2009.-12 p.

144. Patent 8198058 United States, U.S.cl. 435/163, 435/161, int. cl. C12P 7/08, C12P 7/06. Efficient use of biogas carbon dioxide in liquid fuel synthesis/ John D. Offerman; assignee John D. Offerman.- № 12/074,749; filed mar. 5, 2008; publication data sep.l 1,2008.-22 p.

145. Perini, F. A quasi-dimensional combustion model for performanceand emissions of SI engines running on hydrogen-methane blends/ F. Perini, F. Paltrinieri, E. Mattarelli// Dipartimento di Ingegneria Meccanica e Civile, Universita" di Modena e Reggio Emilia, strada Vignolese, international journal of hydrogen energy 35.- Italy, 2010,- P. 4687-4701.

146. Persson, M. Biogas upgrading to vehicle fuel standards and grid injection/M.Persson, J.Owe, A. Wellinger//IEA Bioenergy.- 2006.-34 p.

147. Persson, M. Biogas Upgrading to Vehicle Fuel Standarts and Grid Injection/ M. Persson, O. Jonsson, A. Wellinger// IEA Bioenergy.- 2006,- 34 p.

148. Rakopolous, C.D. Development and validation of a multi-zone combustion model for performance and nitric oxide formation in syngas fueled spark ignition engine/ C.D. Rakopolous, C.N. Michos// Elsevier, Energy Conversion and Menegement.-2008.-№49.- P. 2924-2938

149. Safaria, H. Potentials of NOx emission reduction methods in SI hydrogen engines: simulation study/ H. Safaria, S.A. Jazayeria, R. Ebrahimib//a Department of Mechanical Engineering, K.N. Toosi University of Technology, international journal of hydrogen energy 34,- Iran, 2009,- P. 1015-1025

150. Sandhu, S.S. Performance and combustion characteristics of a typical motor bike engine operated on blends of cng and hydrogen using electronically controlled solenoid actuated injection system/ S. S. Sandhu, M. K. G. Babu, L. M. Das

151. Service manual KOHLER CH18-CH26, CH 620-CH 750, Engine division, KOHLER CO.- WISCONSIN, 2006.- 246 p.

152. Sobyanin, V. Syngas as a fuel for IC and diesel engines: efficiency and harmful emissions cut-off/ V. Sobyanin, O. Brizitskiy, V. Luksho// Proceedings International Hydrogen Energy Congress and Exhibition IHEC 2005 Istanbul.- Turkey, 2005.-P. 1-12

153. State Key Laboratory of Automotive Safety and Energy.- China: Tsinghua University.- P. 303-331

154. Status and outlook for biofuels, other alternative fuels and new vehicles :VTT. Research Notes 2426/ Nylund, Nils-Olof, Aakko-Saksa.-Helsinki: Edita Prima Oy, 2008.- 161 p.

155. Taglia, P. Biogas: rethinking the midwest potential/ P. Taglia, P.G. Staff// Clean Wisconsin. -2010.- 42 p

156. Thanapiyawanit, B. Single Zone Model for HCCI Engine Fueled with n-Heptane/ B. Thanapiyawaint, Jau-Huai. Lu// World Academy of Science, Engineering and Technology 53. - 2009. - P. 304-310

157. Wallner, T. The effects of blending hydrogen with methaneon engine operation, efficiency, and emissions/ T. Wallner, K. Henry, R. W. Peters// University of Alabama at Birmingham.- SAE International, 2007.-№01-0474,- P. 1-7

158. Wei-Dong, Hsieh. Engine performance and pollutant emission of an SI engine using ethanol-gasoline blended fuels/ Wei-Dong Hsieh, Rong HongChen, Tsung-Lin Wu// Atmospheric Enviromental 36. - 2002.- P. 404-410

ПРИЛОЖЕНИЕ А Расчетные значения показателей макетного образца при его работе на СГ ВКМ на режимах внешней скоростной характеристики

п, (мин"1) кВт ёе кг/кВт-ч NОх г/кВт-ч со2 г/кВт-ч а т <Ро г.п.к.в <Рг г.п.к.в.

2000 3,31 3,176 1,73 823 1 0,9 345 30

2400 5,29 3,084 1,36 801 1 0,9 345 30

2600 7,54 3,009 1,44 768 1 1 345 30

2800 9 2,945 1,5 760 1 1 345 30

3000 10,88 2,8 0,87 756 1 1 345 30

3400 11 2,784 0,76 720 1 1 345 30

3600 11,4 2,787 0,72 722 1 1 345 30