Теория и практика применения в автотранспортных средствах тепловых аккумуляторов фазового перехода тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.22.10, доктор технических наук Шульгин, Василий Валентинович

• Шульгин, Василий Валентинович
• доктор технических наук
• 2004

Оглавление диссертации доктор технических наук Шульгин, Василий Валентинович

ВВЕДЕНИЕ.

1. ОБЩЕЕ СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ И ЕЕ АНАЛИЗ: ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1. Состояние проблемы экологической безопасности автотранспортных средств. 18:

1.2. Анализ вопросов технической эксплуатации автотранспортных средств в условиях низких температур окружающей среды.

1.3. Исследование состояния проблемы предпусковой тепловой подготовки двигателей городских автобусов в Санкт-Петербурге.

1.3.1. Экономическая оценка затрат на предпусковую тепловую подготовку двигателей:.88*

1.3.2. Оценка способов предпусковой тепловой подготовки двигателей автобусов по показателям экологической безопасности.

1.3 ;3. Квалиметрическая оценка способов предпусковой тепловой подготовки двигателей автобусов.

1.4. Цель и задачи исследования.

21ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ!АНАЛИЗ ПРОТЕКАНИЯ ДЕЙСТВИТЕЛЬНОГО ТЕРМОДИНАМИЧЕСКОГО ЦИКЛА НА ПРИМЕРЕ АВТОТРАКТОРНЫХ ДИЗЕЛЕЙ

И ОСОБЕННОСТИ ИХ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ В УСЛОВИЯХ НИЗКИХ

ТЕМПЕРАТУР ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ!.

2:1; Процессы газообмена.

2.2. Процесс сжатия.

2.3; Процесс сгорания;.

214. Индикаторные показатели:.

2.5. Эффективные показатели:.146'

2.6. Внешний тепловой баланс.

2.7. Особенности функционирования систем и механизмов автотракторных дизелей в условиях низких температур окружающей среды.153

2.8. Анализ выбросов вредных веществ автотракторными дизелями в условиях; низких температур окружающей среды на основе современных теоретических представлений об образовании токсичных веществ.

2.9. Выводы.

3. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ АККУМУЛИРОВАНИЯ ОТХОДЯЩЕЙ ТЕПЛОТЫ ОТРАБОТАВШИХ ГАЗОВ И ОХЛАЖДАЮЩЕЙ ЖИДКОСТИ АВТОТРАКТОРНЫХ ДИЗЕЛЕЙ.

3.1. Физические основы аккумулирования теплоты.

3.2. Научная концепция повышения технико-экологической безопасности автотранспортных средств за счет аккумулирования отходящей теплоты отработавших газов и охлаждающей жидкости автотракторных дизелей.

3;3. Методика расчета основных исходных параметров утилизации отходящей теплоты отработавших газов и охлаждающей жидкости автотракторных дизелей.

3.4. Вариантный расчет основных исходных параметров утилизации отходящей теплоты отработавших газов и охлаждающей жидкости двигателя городского автобуса.

3.5. Выводы.

4. ОБОСНОВАНИЕ ПРИМЕНИМОСТИ ТЕПЛОВЫХ АККУМУЛЯТОРОВ ФАЗОВОГО ПЕРЕХОДА В КАЧЕСТВЕ БОРТОВЫХ НАКОПИТЕЛЕЙ ТЕПЛОТЫ НА АВТОМОБИЛЯХ.

4.1. Анализ конструкций и классификация тепловых аккумуляторов фазового перехода, применяемых на мобильных машинах.

4.2. Научные проблемы выбора теплоаккумулирующих материалов.

4.2.1. Кристаллогидраты солей и оснований;.

4.2.21 Органические вещества;.

4.2.3. Соли и основания.

4.2.4. Прогнозирование термодинамических характеристик теплоаккумулирующих материалов.

4.2.5. Методика выбора теплоаккумулирующего материала.

4.3. Теоретические и лабораторные исследования возможности применения переохлажденных жидкостей в качестве теплоаккумулирующих материалов.

4.3.1. Теоретические исследования физики переохлажденных жидкостей и перспектив применения их в качестве теплоаккумулирующих материалов.

4.3.2. Лабораторные исследования возможности применения тригидрата ацетата натрия в качестве теплоаккумулирующего материала.

4.4. Показатели эффективности тепловых аккумуляторов фазового перехода.

4.5. Выводы.

5. НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ РАСЧЕТА И КОНСТРУИРОВАНИЯ'

БОРТОВЫХ СИСТЕМ АВТОМОБИЛЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ТЕПЛОВЫХ.

АККУМУЛЯТОРОВ ФАЗОВОГО ПЕРЕХОДА И ОПЫТ ИХ ПРИМЕНЕНИЯ. .289 5.1. Основные теоретические предпосылки и анализ существующих математических моделей тепловых аккумуляторов фазового перехода:.

5:2. Разработка математических моделей функционирования систем предпусковой тепловой подготовки автотракторных двигателей с тепловыми аккумуляторами фазового перехода.

5.2.1. Основные модельные представления и допущения, принимаемые при разработке математических моделей:.

5.2.2. Математическая модель функционирования теплового аккумулятора фазового перехода в процессе зарядки.

5.2.3! Математическая модель функционирования теплового аккумулятора фазового перехода в процессе хранения теплоты.

5.2.4. Математическая модель функционирования теплового аккумулятора фазового перехода в процессе разрядки.

5:3. Разработка математических моделей функционирования систем термокаталитической нейтрализации вредных веществ отработавших газов, совмещенных стендовыми аккумуляторами фазового перехода:.

5.3! Г. Основные модельные представления и допущения; принимаемые при разработке математических моделей:.

5.3:2. Математические модели функционирования системы каталитический нейтрализатор - тепловой аккумулятор фазового перехода:.

5.4. Основные требования по проектированию систем с бортовыми тепловыми; аккумуляторами фазового перехода.

5:5: Методика расчета систем предпусковой тепловой подготовки дизелей автомобилей с тендовыми аккумуляторами фазового перехода.

5.5.1. Методика конструкторского расчета:.

5.5:2! Методика поверочного расчета:.360?

1};сииои1 и иьрьлида. асчет. тематических моделей функционирования систем термо-зализации вредных веществ отработавших газов, совме-аккумуляторами фазового перехода.!

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Теория и практика применения в автотранспортных средствах тепловых аккумуляторов фазового перехода»

Автомобильный транспорт - это «кровеносная; система» государства. Современное индустриальное общество нуждается в перемещении больших масс грузов и пассажиров на значительные расстояния; по всей территории страны и за рубеж. Особенно ■ велико значение автомобильного транспорта для Российской Федерации с ее исключительно обширной территорией и удаленностью источников сырья, энергоносителей и промышленных центров; Как подсистема транспортного комплекса страны, автомобильный транспорт обеспечивает взаимодействие большинства отраслей экономики,. являясь связующим: звеном? разнообразных логистических цепей доставки всевозможной продукции;

Роль автомобильного транспорта: в обеспечении эффективного функционирования 5 производства возрастает в; последнее; время ускоренными темпами. Поставл ен-ная Президентом Российской Федерации В.В1 Путиным стратегическая задача об удвоении за десятилетие валового внутреннего продукта страны [264] может быть успешно решена только при слаженном взаимодействии всех отраслей экономики, в том числе и автомобильного транспорта.

Следует отметить, что он имеет большое значение и в реализации таких приоритетных государственных задач, как повышение обороноспособ ности; страны, укрепление правопорядка и борьба с международным терроризмом.

Большинство современных грузовых автомобилей» и автобусов оснащается дизельными двигателями» внутреннего сгорания (ДВС). В настоящее время и на перспективу дизельные двигатели остаются самой экономичной энергетической установкой в диапазоне от 5 кВт до 50 МВт в одном агрегате. Они безальтернативно используются ; в таких отраслях, как транспорт, горнодобывающая; промышленность,. сельскохозяйственная ; т строительно-дорожная техника; малая автономная; энергетика, объекты оборонного значения1 и т.п. В качестве: одного из факторов, отрицательно влияющих на состояние подотрасли общепромышленного двигателестроения, является несоответствие экологических показателей двигателей требованиям международных стандартов [265].

Дизельные двигатели, являясь важнейшей составной частью мировой экономики, потребляют значительную долю производимых горюче-смазочных материалов нефтяного происхождения и отработавшими газами наносят существенный урон окружаю щей среде. Суммарная: установленная мощность только автомобильных ДВС, находящихся? в эксплуатации в странах СНГ, оценивается? величиной' 1,3-1,6 млрд. кВт; при этом они выделяют в атмосферу с отработавшими газами около 29,4 млн. т в год окиси углерода СО (68% валового выброса СО); 2,0 млн. т. в год оксидов азота NOx (31% валового выброса NOx); 6,0 млн. т в год углеводородов СпНт (42% валового выброса С„Нт) [267]. Все возрастающее влияние антропогенной»нагрузки на окружающую среду может иметь крайне отрицательные последствия для жизни человечества, сохранения Homo sapiens как биологического вида. Согласно оценкам экспертов ВОЗ, три четверти всех болезней человека обусловлены неблагополучным состоянием окружающей среды, нарушением естественных связей в природе вследствие ее загрязнения продуктами деятельности цивилизации [268].

Конкурентоспособность ДВС в сравнении с другими альтернативными источниками энергии может быть обеспечена, главным образом, при условии дальнейшего улучшения показателей токсичности и топливной экономичности [38].

Одна из современных и актуальных проблем; в области эксплуатации автотранспортных средств - это проблема их экологической безопасности. Она не является локальной,- а имеет мировое значение, поскольку с ней столкнулись во всех про-мышленно развитых странах с высоким уровнем автомобилизации.

В настоящее время права и свободы человека и гражданина в области экологической безопасности закреплены в Конституции Российской Федерации [269] ЬТак, ст. 42 Конституции РФ; гласит: «Каждыйs имеет право ; на благоприятную окружающую среду, достоверную информацию о ее состоянии и на возмещение ущерба, причиненного его здоровью! или имуществу экологическим; правонарушением», а требования ст. 58 Конституции?РФsнакладывают на,человека обязанность «сохранять природу и окружающую среду, бережно относиться к природным богатствам».

Начиная с конца 50-ых годов XX столетия, проблема экологической безопасности ; автотранспортных; средств становится социально; значимой, ею * занимаются ученые во всех развитых; странах мира. Благодаря их усилиям были разработаны и внедрены • в практику эксплуатации многочисленные: способы и средства борьбы с вредными выбросами ДВС. Одним; из наиболее эффективных способов; обезвреживания отработавших газов дизелей следует признать каталитическую (термокаталитическую) нейтрализацию содержащихся в них вредных веществ с использованием в качестве катализаторов драгоценных, дефицитных и дорогостоящих металлов - прежде всего платины, а также палладия, родия, рутения. Кроме то го, в качестве катализаторов могут применяться и оксиды некоторых металлов, например, оксиды меди, хрома, никеля, кобальта, которые по своим? свойствам.т уступают платине, но при этом несравненно дешевле [ 146]. Современные каталитические нейтрализаторы обеспечивают эффективность превращения; вредных продуктов« неполного сгорания топлива (СО, С„ Нт, в том! числе • тяжелых полициклических ароматических углеводородов, альдегидов) до 80+95%, что представляет собой достаточно высокий экологический эффект [3 8; 146,184,199,200].

Однако каталитические нейтрализаторы обладают одним существенным недостатком, который заключается1 в том, что эффективность очистки; ими; вредных веществ; отработавших газов во многом определяется?температурой-реактора. В свою очередь характер тепловой нагрузки каталитического нейтрализатора зависит от режима работы ДВС. В условиях сложного городского движения ДВС работает, как правило, на неустановившихся режимах с непрерывным изменением во времени крутящего момента и частоты * вращения коленчатого вала. При' этом; практически возможны любые их сочетания, допустимые для данного двигателя. Кроме того, эффективность нейтрализации^ резко снижается в. периоды* пуска-прогрева? ДВС., особенно при низких температурах окружающего воздуха, когда температура отработавших газов имеет крайне низкое значение. Таким образом, при эксплуатации автотранспортных средств из общей проблемы их экологической безопасности можно выделить частную, но весьма значимую проблему оптимизации тепловой с нагрузки; каталитического нейтрализатора в целях скорейшего выхода матрицы конвертора' на эффективный режим работы.,

Другой актуальной проблемой эксплуатации автотранспортных средств является проблема пуска ДВС при их безгаражном хранении в условиях низких температур окружающей среды. Ее актуальность: вытекает из климатогеографических особенностей- Российской! Федерации., Северные и северо-восточные районы страны, занимающие более 62% площади бывшего СССР, относятся к зоне сурового климата, где продолжительность морозного периода составляет 240-270 дней: в году, а число дней со средней; многолетней .температурой, ниже -15 РС - 184 дня в году. Средние и абсолютные годовые минимумы, температуры в этих районах составляют -(4(Н60) °С. Особенностью эксплуатации в таких регионах автомобилей и других мобильных машин является их ежедневное применение при безгаражном хранении [21].

Проблема пуска ДВС автомобилей; при их безгаражном хранении в условиях низких температур окружающей- среды; является? одной из наиболее сложных проблем;, возникающих в процессе зимней эксплуатации; автомобильной; техники. Затруднения? пуска; ДВС имеют объективный характер и возникают из-за сложности создания пусковой частоты вращения коленчатого вала, ухудшения условий смесеобразования и воспламенения смеси.

Для успешного пуска двигателя необходимо обеспечить минимальную пусковую частоту вращения коленчатого вала, при которой достигаются необходимые давление, температура и воспламенение горючей смеси: в его цилиндрах. Низкие температуры затрудняют испарение и воспламенение топлива из-за повышения? его вязкости, приводят к падению мощности аккумуляторных батарей и ухудшению работы электростартерных устройств. При низких температурах резко повышается вязкость моторных масел в двигателе, понижается! температура охлаждающей; жидкости, не обеспечивается рекомендуемая рабочая температура различных деталей: и узлов двигателя: Пуск холодного дизеля возможен при температуре воздушного заряда в камере сгорания в; момент впрыска топлива не ниже 3 50-400 °С, что соответствует минимальной пусковой частоте вращения коленчатого в ал а 100-200 мин*1 [164].

В настоящее; время» рассматриваемая проблема' достаточно хорошо изучена; Благодаря трудам отечественных и зарубежных ученых и инженеров разработаны и внедрены.многочисленные:способы;и средства?безгаражного хранения! подвижного состава (облегчения пуска машин в зимний период), а также рекомендации и типовые проекты подобных устройств. Тем не менее практика эксплуатации показывает, что многие: из них: имеют существенные недостатки, сдерживающие их широкое применение и требующие поиска принципиально новых способов решения проблемы. Так, например, широко используемые в мире системы предпусковой тепловой подготовки двигателей мобильных машин с индивидуальными подогревателями являются конструктивно сложными 1 техническими«устройствами; обладающими повышенной г пожароопасностью и низкой надежностью. Кроме того, в эксплуатации они требуют больших затрат и квалифицированного сервисного технического обслуживания.

С учетом вышеизложенного, в практике все чаще применяются запрещенные и нерациональные способы облегчения пуска машин в зимний период, такие, как; применение ; паяльных лампе и факелов;для предпускового=разогрева ДВС, организация» работы двигателей машин в; межсменный 1 период в режиме холостого хода и другие. Последний способ не только приводит к неоправданным финансовым издержкам, связанным: с непроизводительным сжиганием топлива, моторного масла и расходом моторесурса двигателей,. но и к дополнительному загрязнению окружающей; среды вредными веществами, содержащимися в продуктах сгорания топлива, а также является причиной шумовых нагрузок в зоне жилой застройки. Так, например, в Автобусном? парке № 5 - филиале Санкт-Петербургского ГУП «Пассажиравтотранс» на открытой стоянке находятся 139 автобусов Икарус-250,-280, дизели которых в зимний период в большинстве случаев работают в режиме холостого хода. С учетом коэффициента выхода на линию; равного 0,8, и среднего времени межсменной стоянки в течение 5 ч суточные выбросы вредных веществ составляют: окиси углерода СО - 153,5 кг; углеводородов СпНт- 16,7 кг; оксидов азота 20,3 кг; сажи - I кг [56]. Нетрудно подсчитать, что за зимний период эксплуатации (150 суток) суммарная эмиссия вышеуказанных вредных веществ, выделяемых 139 автобусами, может достигать 28,7 т.

Сформулированные проблемы; экологической безопасности автотранспортных средств - и пуска ДВС автомобилей при их; безгаражном хранении в условиях низких температур окружающей: среды тесно связаны. Действительно, пуск двигателей подвижного состава зимой обеспечивается при! помощи; средств безгаражно го хранения, функционирование которых, как правило, связано со значительным; экологическим: ущербом; наносимым; природе; Поэтому при * применении тех или иных технических средств, облегчающих пуск;ДВС в зимний период, должна; производиться их:экологическая экспертиза.

Рассмотренные проблемы представляется возможным объединить в одну крупную научную проблему, имеющую важное народнохозяйственное значение, а именно проблему повышения технико-экологической; безопасности автотранспортных средств путем адаптации их к эксплуатации в условиях низких температур окружающей среды и горолского цикла движения. Решению этой крупной научно-технической проблемы и посвящено диссертационное исследование.

В ? настоящее время; одним г из; приоритетных направлений развития всех отраслей отечественной экономики является создание энергоэффективных технологий, позволяющих рационально расходовать энергетические ресурсы. В полной мере это относится и к автомобильному транспорту. В связи с этим принципиально новым подходом > к решению сформулированной выше проблемы; является ? использование отходящей теплоты отработавших газов и охлаждающей; жидкости ДВС без применения каких-либо внешних источников энергии.

Известно, что 50-70% теплоты, введенной с топливом в двигатель, составляют тепловые потери с отработавшими газами и охлаждающей жидкостью. Создание технической системы, утилизирующей часть этих потерь с целью накопления энергии и дальнейшего ее использования для повышения »технико-экологической : безопасности автотранспортных средств, является одним: из наиболее перспективных вариантов реализации энергоэффективных технологий. Основным элементом такой системы должен быть тепловой аккумулятор фазового перехода [270].

В конце 80-ых - начале 90-ых годов XX века появились первые сообщения об успешных испытаниях опытных образцов тепловых аккумуляторов фазового перехода, монтируемых на борту мобильных машин: и предназначенных, главным образом, для предпускового разогрева их двигателей и отопления салонов (кабин) при неработающих ДВС в зимний период эксплуатации [41,47,55,56,57,71,72,73,74,79,82,130.243; 270]. В настоящее время в мире организован выпуск небольших партий систем предпусковой тепловой подготовки двигателей; с тепловыми аккумуляторами фазового перехода. Такие системы производят российская компания «АвтоПлюсМАДИ» под названием «устройство облегчения пуска автомобильного двигателя» для бензиновых и дизельных двигателей с рабочим объемом до 4,0 л, а также канадская фирма «CENTAUR Thermal Systems Inc» для двигателей легковых и небольших грузовых автомобилей:

Тепловые аккумуляторы фазового перехода как бортовые накопители теплоты; способны решать и: многие другие проблемы автомобильного транспорта, например;, проблемы его экологической безопасности и, в частности, проблему оптимизации тепловой нагрузки каталитического нейтрализатора в целях скорейшего выхода матрицы конвертора на эффективный режим работы. Однако широкое внедрение подобных устройств на автомобильном транспорте требует целенаправленных дополнительных теоретических и экспериментальных исследований;

Эффективность процессов утилизации; и аккумулированияштходящей теплоты отработавших газов и охлаждающей жидкости дизельного двигателя автотракторного типа; работающего вусловиях низких температур окружающей среды, непосредственно связана с протеканием его действительного термодинамического цикла. В "'рассматриваемых : климатических условиях рабочий процесс дизеля имеет существенные отличия 1 по сравнению с протеканием его при стандартных климатических условиях. В результате воздействия низких температур окружающего воздуха функционирование: систем: и механизмов г дизельного двигателя усложняется,. при : этом происходит изменение его экологических показателей; Данные процессы, к сожалению, исследованы недостаточно; а в современной» научно-технической литературе представлены разрозненные и часто неоднозначные результаты теоретических и экспериментальных исследований, посвященных работе ДВС в условиях низких температур.

Создание теории применения; тепловых аккумуляторов> фазового перехода на автотранспортных средствах немыслимо без разработки теоретических основ аккумулирования отходящей теплоты отработавших газовг и охлаждающей жидкости автотракторных дизелей. При этом центральное место в теоретических основах составляет разработка научной; концепции повышения технико-экологической« безопасности автомобильного транспорта! за? счет аккумулирования; данной теплоты; Кроме того, для инженерной практики; вопрос о правильном ? выборе исходных данных, на основании > которых производится расчет, имеет первостепенное значение. В ? связи с этим возникает, потребность и в разработке соответствующей методики расчетам основных исходных параметров утилизации отходящей теплоты.

Принципиально важными являются и вопросы; обоснования»применимости тепловых аккумуляторов фазового перехода в качестве бортовых накопителей теплоты па автомобилях. Систематизация имеющегося опыта и дальнейшее развитие теории включают в себя- разработку? классификации и показателей тепловых аккумуляторов фазового перехода, применяемых на мобильных машинах, а также исследования научных проблем выбора теплоаккумулирующих материалов и возможности применения переохлажденных жидкостей в качестве теплоаккумулирующих материалов. Положительное решение последней проблемы дает возможность создания принципиально нового- теплового аккумулятора фазового перехода с санкционированной (управляемой) кристаллизацией теплоаккумулирующего материала, происходящей с выделением скрытой теплоты фазового перехода. Практическое достижение этого результата позволит существенно повысить технические показатели бортовых накопителей теплоты.

Фундаментом создаваемой теории являются научно-технические основы расчета и конструирования бортовых систем автомобиля с использованием тепловых аккумуляторов фазового перехода. Они включают в себя; разработку математических: моделей функционирования систем предпусковой тепловой подготовки автотракторных двигателей и; термокаталитической нейтрализации вредных веществ отработавших газов с тепловыми аккумуляторами фазового перехода; методик расчета данных бортовых: систем, основанных: на активном: использовании5 математических моделей, и основных требо ваний: по их проектированию . При этом достоверность результате в теоретических исследований подтверждается проводимыми лабораторными и натурными испытаниями опытных образцов систем и опытом их внедрения в практическую деятельность.

Исследованию рассмотренных выше проблем; и посвящена настоящая диссертационная работа.

Основной: целью!настоящего исследования является*разработка! научно-технической: методологии! расчета и конструирования бортовых энергетических систем: с тепловыми аккумуляторами фазового перехода, в основу которой? положены: взаимосвязанные физико-химические процессы и явления; протекающие в дизельном двигателе, тепловом аккумуляторе фазового перехода и каталитическом нейтрализаторе, базирующейся на комплексных теоретических и экспериментальных исследованиях и направленной на повышение технико-экологической безопасности автотранспортных средств: в эксплуатации путем: адаптации их к условиям низких: температур; окружающей среды и городского цикла движения.

Научная новизна диссертации: заключается в разработке* научной концепции повышения технико-экологической; безопасности автотранспортных средств: за; счет аккумулирования отходящей теплоты отработавших газов и охлаждающей жидкости автотракторных дизелей, методики расчета основных исходных параметров утилизации отходящей теплоты отработавших газов и охлаждающей жидкости автотракторных дизелей; методики выбора тенлоаккумулирующего материала, структуры показателей эффективности бортовых тепловых аккумуляторов фазового перехода, математических- моделей функционирования;систем предпусковой тепловой1 подготовки автотракторных двигателей; и термокаталитической ; нейтрализации: вредных веществ отработавших газов с тепловыми аккумуляторами фазового перехода, теплообменник которых конструктивно состоит из коаксиально расположенных цилиндрических «кольцевых» капсул с: кольцевыми зазорами для прохода жидкого или газообразного теплоносителя и методики< расчета: систем предпусковой тепловой<подготовки дизелей автомобилей с тепловыми аккумуляторами фазового перехода, а также в обосновании применимости переохлажденных жидкостей в качестве теплоаккумулирующих материалов и получении; результатов экспериментальных исследований, опыта внедрения! и дальнейшей эксплуатации систем предпускового разогрева двигателей ряда автомобилей с применением тепловых аккумуляторов фазового перехода.

Диссертационная работа выполнялась на кафедре организации перевозок,, управления и безопасности на автомобильном транспорте Автомобильно-дорожного института Санкт-Петербургского Государственного архитектурно-строительного университета и в научно-исследовательской г группе надежности и живучести: электроэнергетических систем • объектов военной: инфраструктуры»В оенного ? инженерно-технического университета; заместителем! начальника которой г является автор диссертации.

Основная часть экспериментальных: исследований проведена: автором наспециально созданных лабораторных установках Военного инженерно-технического университета и комплекса- «Тепломаш» ЗАО «Атомэнерго» ДО ОАО «Кировский; завод», а также на эксплуатируемой; автомобильной технике ряда автотранспортных и промышленных предприятий Северо-Западного региона России.*

Результаты>выполненного исследования внедрены в;Автобусном;парке:№: 3:-филиале Санкт-Петербургского ГУЛ1 «Пассажиравтотранс», ОАО «55 Металлообрабатывающий завод» (Санкт-Петербург), АООТ; «Пяозерский леспромхоз» (Республика Карелия) при? выполнении» научно-исследовательских и: опытно-конструкторских работ, в том числе по целевым; программам; Государственном^ комитете Российской Федерации: по строительству и жилищно-коммунальному комплексу (Госстрое России) при разработке нормативного документа - Свода правил по проектированию и строительству «Механизация; строительства. Эксплуатация- строительных машин в зимний период» (СП 12-104-2002); Санкт-Петербургском Государственном политехническом университете в курсе лекций М.И Куколева. «Системы ДВС» и магистерской диссертации! A.A. Степанова; «Тепловые накопители; для предпусковой; подготовки ДВС в условиях зимнего периода» (см. ПРИЛОЖЕНИЯ).

Отдельные результаты исследования, выполненного автором' диссертации совместно сС.Д. Гулиным и С.А. Яковлевым,.были отмечены дипломом победителя конкурса, проводившегося в 1997 г. Правительством и Законодательным Собранием Санкт-Петербурга на лучшую научно-практическую разработку военных ученых, внедренную в городское хозяйство Санкт-Петербурга. За отдельные разработки автор диссертации; и В.Н. Ложкин, С.Д. Гулин, Г.И. Никифоров, Г.М. Золотарев, Г.А. Ни-колаенко, Д.А. Кулыгин решением Международного Жюри VII Международного салона промышленной собственности «Архимед-2004», проводившегося; в Москве: в 2004 г., были награждены дипломами и серебряными медалями (см. ПРИЛОЖЕНИЯ).

Полученные результаты могут быть также использованы на предприятиях автомобильной промышленности и дизелестроения, при эксплуатации дизельных установок различного типа и назначения, а также разработчиками систем каталитической (термокаталитической) нейтрализации и предпусковой тепловой подготовки ДВС мобильных машин.

По результатам выполненной; работы на защиту выносятся следующие основные положения:

1. Общее состояние и анализ: проблемы повышения технико-экологической безопасности автотранспортных средств.

2. Результаты.теоретического анализа протекания действительного термодинамического цикла на примере автотракторных дизелей и особенностей функционирования их систем и механизмов в условиях низких температур окружающей среды.

3. Научная концепция повышения технико-экологической безопасности автотранспортных средств за счет аккумулирования отходящей теплоты отработавших газов и охлаждающей жидкости автотракторных дизелей, основанная на широком применении на автомобилях бортовых тепловых аккумуляторов фазового перехода.

4. Методика расчета основных исходных параметров утилизации - отходящей теплоты отработавших газов и охлаждающей жидкости авто факторных дизелей, разработанная на основе применения стандартизованных циклов - ездовых циклов на дороге и испытательных циклов на стенде, отражающих характерные условия эксплуатации автомобилей.*.

5: Результаты теоретических исследований?по проблеме выбора оптимального теплоаккумулирующего материала для бортового теплового аккумулятора фазового перехода, анализ: которых позволил разработать пригодную для практического использования методику выбора теплоаккумулирующего материала.

6. Обоснование применимости переохлажденных жидкостей в качестве:тепло-аккумулирующих материалов, позволяющих создать принципиально новый тепловой аккумулятор фазового перехода: с санкционированной:(управляемой) кристаллизацией теплоаккумулирующего материала, происходящей с выделением скрытой теплоты, фазового перехода плавление-кристаллизация.

7. Структура показателей эффективности бортовых тепловых аккумуляторов: фазового перехода, позволяющих сравнивать различные по конструкции и назначению тепловые аккумуляторы фазового перехода и систематизировать их по одному или нескольким признакам.

8. Математические модели с функционирования систем предпусковой тепловой подготовки автотракторных двигателей I и термокаталитической нейтрализации I вредных ; веществ отработавших газов: с: тепловыми аккумуляторами; фазового перехода; теплообменник которых: конструктивно состоит из; коаксиально расположенных цилиндрических «кольцевых» капсул с; кольцевыми зазорами для прохода жидкого или газообразного теплоносителя:

9. Методика расчета систем предпусковой тепловой подготовки дизелей автомобилей* с тепловыми аккумуляторами фазового перехода, справедливость которой подтверждается: выполненным? вариантным; расчетом применительно4 к: городскому автобусу ЛиАЗ-5256.

10.4 Результаты экспериментальных исследований, опыта внедрения * и дальнейшей эксплуатации систем предпускового разогрева? двигателей' ряда автомобилей:с применением тепловых аккумуляторов фазового перехода.

Автор диссертации выражает глубокую благодарность научному консультанту Заслуженному деятелю науки РФ доктору технических наук профессору кафедры организации перевозок, управления и безопасности на автомобильном транспорте Автомобильно-дорожного института Санкт-Петербургского Государственного архитектурно-строительного университета В.Н. Ложкину, научным сотрудникам научно-исследовательской группы надежности и живучести электроэнергетических систем объектов военной инфраструктуры Военного инженерно-технического университета кандидату технических наук доценту Г.И. Никифорову и Ю.Г. Киневу, доценту кафедры двигателей внутреннего сгорания Санкт-Петербургского Государственного политехнического университета кандидату технических наук старшему научному сотруднику М.И. Куколеву, генеральному директору ОАО «55 Металлообрабатывающий завод» Г.М. Золотареву, начальнику отдела городского заказа Комитета по транспорту Правительства Санкт-Петербурга кандидату военных наук доценту О.Н. Кузьмину, директору и начальнику производственно-технического отдела Автобусного парка № 3 - филиала Санкт-Петербургского ГУП «Пассажиравтотранс» Н.М. Васильеву и Д.А. Кулыгину, директору комплекса «Тепломаш» ЗАО «Атомэнерго» ДО ОАО «Кировский завод» Н.Г. Лисеву и многим другим за ценные конструктивные замечания и советы, практическую помощь и поддержку.

Заключение диссертации по теме «Эксплуатация автомобильного транспорта», Шульгин, Василий Валентинович

Исследования, посвященные разработке научно-технических основ расчета и конструирования? бортовых систем автомобиля с использованием ГЛФП, а также опыт их применения, позволяют сделать следующие ВЫВОДЫ:

I. Разработанные математические модели функционированиясисгем предпусковой тепловой; подготовки автотракторных дизелей с ТЛФП и функционирования систем; гермокаталитической нейтрализации вредных веществ О!7, совмещенных с ТЛФП, представляют собой математические зависимости в виде систем алгебраических и дифференциальных уравнений, имеющих аналитические и численные решения. Они описывают тепловые и гермокаталитические процессы в системах ДВС-ТЛФП и КН-ТЛФП в периоды зарядки ТЛФП. хранения в нем тепло гьь и разрядки; Данные математические модели: построены на основе анализа и последующего принятия ряда допущений, широко используемых в мировой практике при решении задачи Стефана в различных ее интерпретациях, применительно к ТЛФП капсульной конструкции. изображенной на рис. 29.45.47.49.50.51. Поскольку большинство проектируемых ТЛФП имеют в своем составе теплообменник, поверхности которого являются телами канонической формы (цилиндры, шары и т.п.). полученные зависимости могут быть легко адаптированы к любой подобной конструкции.

21 Разработанные основные требования по проектированию систем е бортовыми ТАФП имеют общий характер.Они дают возможность обоснованно выбрать приемлемую в условиях конкретной инженерной задачи; конструкцию ТЛФП. а также сконструировать на его основе системы предпусковой тепловой подготовки ДВС и термокаталитической нейтрализации вредных веществ ОП.

3. Методика расчета систем предпусковой тепловой подготовки дизелей?автомобилей; с ТЛФП; представляет собой; последовательность действий, направленных на рациональную организацию вычислшелыюю процесса, и состоит из двух взаимосвязанных частей - конструкторского и поверочного расчетов. Она позволяет- разрабатывать данные системы не только для транспортных средств, но и для строительных. дорожных, лесозаготовительных, коммунальных и других машин; В тгом заключаются ее универсальность и практическая значимость. Методика базируется на известных закономерностях теорий теплообмена, гидромеханики. ДВС и эксплуатации машин. В основу рассмафиваемой; методики положены разработанные в разд.5.2 математические модели.

4. Вариантный расчет системы предпускового разогрева дизеля автомобиля!с ТАФП и численный анализ математических моделей функционирования систем термокаталитической нейтрализации вредных веществ О Г, совмещенных с ТАФП, выполнены применительно к автобусу ЛиАЗ-5256; Они показали, что ранее известные и выведенные новые математические зависимости, описывающие тепловые и термока-галитические процессы в системах ДВС-ТАФП и КН-ТАФП. а также принятая после-до вагельность процедуры вычислительного процесса позволяют получить приемлемые „тля практики результаты. Результаты вариантного расчета и численного анализа теоретически;подтверждают предполагаемые эффективность и практическую целесообразность разработки бортовых систем автомобилей с.ТАФП!.

5. Экспериментальные исследования включали в себя проведение лабораторных испытаний основных элементов систем предпускового разофева ДВС (ТАФП; ТУ и других) и натурных испытаний систем в целом в условиях реальной зимней эксплуатации автомобилей. Натурные испытания и дальнейшая эксплуатация! опытных образцов данных систем показали, что они работоспособны и отличаются; высокой эффективностью, пожаробезопасностью. простотой в эксплуатации и отсутствием затрат на энергоносители. По своим техническим характеристикам системы; предпускового разофева ДВС автомобилей с ТАФП являются конкурентоспособными техническими устройствами; отвечающими основным требованиям современных отечественных стандартов: в; области; пуска; ДВС в; условиях низких температур окружающей среды (ГОСТ 19677-87. ГОСТ 20000-88. ОСТ 37.001.052-87. СП 12-104-2002).

Народнохозяйственная значимость экспериментальных исследований заключается в том. что в результате их проведения доказана практическая возможность решения проблемы предпусковой тепловой подготовки двигателей автомобилей в зимний период путем аккумулирования отходящей теплоты ОГ и ОЖ.

6. Обоснованность и достоверность разработанных математических моделей и методик, представляющих в комплексе научно-технические основы расчета и конструирования бортовых систем автомобиля с ТАФП, подтверждается данными натурных испытаний и положительным опытом внедрения разработок в практическую деятельность.

455

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Представленная диссертационная работа посвящена анализу и решению * крупной- научно-технической проблемы,, имеющей; важное народнохозяйственное значение. - проблемы повышения;технико-экологической безопасности автотранспортных средств путем адаптации их к эксплуатации в условиях низких температур? окружающей среды, и городского цикла движения: В рамках данного диссертационного исследования;разработана научно-техническая методология; расчета и конструирования бортовых энергетических систем с ГАФП.

Наиболее существенные выводы и результаты; но работе заключаются в следующем:

Р. В настоящее время актуальными проблемами в области эксплуатации;авто-транспортных- средств; являются; проблемы* их экологической безопасности» и< пуска ДВС при? безгаражном« хранении? автомобилей в условиях низких температур окружающей среды.

1.1. Одной из составляющих общей проблемьиэколотической безопасности автотранспортных средств является проблема, связанная с существенным изменением эффективности каталитической очистки^ОП в КН: Эта проблема обусловлена реальными; режимами работы; ДВС автомобиля, особенно в сложных городских условиях, характеризующихся?частыми и резкими 1 изменениями5скоростных и нагрузочных режимов. в результате чего не обеспечивается оптимальное тепловое состояние матрицы КН для осуществления реакций катализа.

1.2. Необходимость устойчивого функционирования автотранспортных средств в условиях низких температур окружающей среды выдвигает проблему пуска ДВС автомобиля при его безгаражном? хранении зимой, которая возникает вследствие; сложности создания? пусковой частоты >> вращения; коленчатого вала ДВС. ухудшения; условий? смесеобразования; и? воспламенения смеси; при; низких температурах окружающего воздуха.

Выполненное автором комплексное исследование предпусковой тепловой; подготовки двигателей городских автобусов; в Санкт-Петербурге на примере одного;из автобусных предприятий показало всю сложность ее решения. В частности, оно позволило сделать. вывод о том. что существующие способы, системы и устройства обеспечения пуска ДВС автобусов при низких температурах окружающею воздуха сопряжены со значительными материальными-затратами.необходимостью привлечения дополнительных людских ресурсов;, увеличением: выбросов вредных веществ е продуктами сгорания: и непроизводительным расходованием энергоносителей:. Поэтому они только лишь снижают осч роту рассматриваемой проблемы.

1.3. Проблемы экологической безопасности автотранспортных средств и пуска ДВС автомобиля при его безгаражном хранении в ¡условиях, низких температур окружающей среды£ имеют тесную связь. В связи с этим данные проблемы могут быть объединены и в дальнейшем рассматриваться с позиций теории безопасности автотранспортных средств в виде единой сформулированной выше научно-технической проблемы, которая!решается путем широкого внедрения на подвижном составе автомобильного транспорта бортовых энергетических систем с ТЛФП:

2. Теоретический анализ протекания действительного термодинамического цикла на примере автотракторных дизелей.функционирования их систем и выбросов ими вредных веществ-.на; основе современных теоретических представлений об образовании токсичных веществ в условиях низких температур окружающей среды показал, что:

2Л. Протекание процессов газообмена,.сжатия и сгорания: в условиях низких температур окружающего воздуха: существенно отличается?, о т их протекания при стандартных климатических условиях, в результате чего характерные параметры этих процессов изменяются. В рассматриваемых условиях .происходят- существенные изменения различных показателей, характеризующих протекание рабочего процесса в дизельном двигателе, в том числе индикаторных, эффективных показателей, а также составляющих внешнего теплового баланса.

Гак. на величины» составляющих внешнего теплового баланса значительное влияние оказывают температура окружающего воздуха Г„ и тепловой режим дизеля. в: результате изменения которых происходит заметное перераспределение этих составляющих. Установлено, что уменьшение температуры окружающего воздуха на I К вызывает снижение температуры охлаждающей жидкости на 0.-7+215 К и моторного масла на 0.4+0.5 К. С понижением теплового режима дизеля увеличивается доля теплоты . отданная ОЖ: при этом одновременно уменьшается доля теплоты; ц . уносимая с ()Г.

2.2. Низкие температуры окружающего воздуха оказывают сильное влияние на работу систем: и механизмов авго факторного дизеля. В: результате их воздействия! функционирование систем и механизмов приобретает отличительные ог стандартных, климатических условий особенности. Опыт эксилуагации дизельных двигателей ряда мобильных машин показал, что вследствие значительного понижения*теплового режима ДВС образуются г смолистые и окисляющие вещества, приводящие к сильному нагарообразованию, появлению следов коррозии и связанному с ними?интенсивному износу деталей; цилиндро-поршневой группы. Кроме того, вследствие увеличения вязкости топлива ухудшаются его прокачиваемоеть и условия распыливания форсунками; а из-за ухудшения процесса сгорания дизельного топлива в поддон двигателя попадают продукты его неполного сгорания, приводящие к окислению и загрязнению моторного масла: Низкие температуры окрулсающей среды и пониженный тепловой! режим дизеля способствуют повышению износа его основных деталей.

2.3; Характер изменения!концентраций вредных веществ в ОГ авготраючфных дизелей в условиях низких.температур окружающей среды зависит от целого ряда факторов. К ним относятся: снижение общего температурного уровня действительного термодинамического цикла, увеличение коэффициента избытка воздуха г/, режим работы ДВС и другие. Действие отдельных факторов характеризуется;как увеличением; гак и ^уменьшением; выбросов вредных, веществ. Поэтому при одновременном их воздействии характер изменения;концентраций;вредных веществ в ОП в области низких значений; Т., будет зависеть от того, какие факторы окажутся:превалирующими:,

2.4. Результаты выполненного теоретического анализа! необходимо учитывать при расчете и исследовании процессов утилизации и аккумулирования о гходящей ге-плоты ОП и ОЖ дизельных двигателей в; условиях: низких температур окружающей среды. Кроме того, они позволяют также оценить возможность и эффективность утилизации теплоты этих теплоносителей:

3: Разработаны,теоретические основы аккумулирования отходящей теплоты ОП и ОЖ автотракторных дизелей, которые включают в себя исследование физических основ аккумулирования: теплоты., разработку научной концепции; повышения технико-экологической безопасности; автомобильного транспорта: за счет аккумулирования о гходящей теплоты ОП и ОЖ дизелей и методики расчета основных исходных параметров утилизации отходящей геплоты ОП и ОЖ. Они показали следующее:

3.1. При аккумулировании теплоты имеется практическая-возможность реализации; любого известного способа аккумулирования. Применительно к автотранспортным средствам наиболее целесообразным и перспективным является использование теплотыобратимого фазового перехода плавление-кристаллизация. Данныйзепо-соб аккумулирования предполагает применение относительно несложного, надежного и компактного оборудования, позволяющего запасать необходимое количество теплоты в небольших тенлоаккуму.тирующих объемах, что- полностью-соответствует, мировой тенденции; развития: нетрадиционной теплоэнергетики в различных сферах производственной деятельности.

3.21 Разработанная научная концепция повышения технико-экологической безопасности автотранспортных средств за счет акку мулирования отходящей теплот ы ОГ и ОЖ авто факторных дизелей позволяет решать многие проблемы эксплуатационного характера, например, проблемы зимней безгаражной эксплуатации: и экологиче-#1 ской безопасности подвижного состава, а также и некоторые проблемы, касающиеся конструкции автомобилей будущего. Данная; концепция предполагает широкое внедрение на подвижном составе бортовых Л АФП, утилизирующих и аккумулирующих теплоту 01? и/или ОЖ с целью датьнейшего ее использования для повышениятехни-ко-экологической безопасности авгофанспортных средств. Она отражает одно из мировых направлений; развития современной техники широкое внедрение в различных отраслях жономики и: в частности, на; автомобильном транспорте, перспективных тешюэнергочффективных и сберегающих технологий.

3.3. Разработанная; методика расчета основных исходных параметров утилизации отходящей теплоты О!7 и ОЖ авто факторных дизелей дает возможность научно обоснованно подойти к практическому решению проблемы создания бортовых ТАФП. Она основана на использовании регламентированных государственными стандартами ездовых циклов ^ на. дороге и испытательных циклов на стенде, которые являются статистическим обобщением большого количества всевозможных скоростных и нагрузочных режимов; работы автотракторных дизелей. Такой подход позволяет перейти от различного сочетания случайных величин: характеризующих тот или иной режим работы ДВС. к детерминированным; величинам, что значительно упрощает, саму процедуру расчета исходных параметров утилизации и повышает научное и практическое значение ездовых и испытательных циклов.

4. Выполнено научное обоснование применимости бортовых ТЛФП в качестве накопителен теплоты на автомобилях, заключающееся в следующем:

4.1. Про веден анализ конефу кций бортовых ТЛФП: ни основе которого разработана классификация?ТАФШ применяемых на мобильных машинах. Классификация охватывает не только известные и перспективные; конструкции ТЛФГГ. которые уже внедрены и эксплуатируются; но и ге. которые должны появиться в ближайшие годы.

4.2! Исследованы i научные проблемы выбора; оптимального ТЛМа. Они представляют собой« комплекс взаимосвязанных между собой частных научно-технических проблем," которые обусловлены;, наличием; широкого спектра разнообразных физико-химических, термодинамических, кинетических и технико-экономических свойств различных ТЛМов. Установлено, что наиболее.:перспективными:веществами для; использования; в бортовых ТЛФП/являются? кристаллогидраты .солей: и оснований, органические вещества, соли и основания, а таклее различные смеси этих соединений. Кроме того, разработана методика выбора ТЛМа. позволяющая .'обоснованно подобрать ТАМ для бортового ТЛФП с учетом предполагаемых, условий его эксплуатации;

4.3. Проведены исследования по оценке возможности применения*, переохлажденных, жидкостей-в качестве ТЛМов. которые подтвердили перспективность данного научного направления: Теоретические исследования?физики переохлажденнойtжидкости как частного случая? метаетабильного состояния вещества; показали, что имеется? реальная теоретическая возможность, создания; ТЛФП; с санкционированной (управляемой) кристаллизацией (ТЛМа;. происходящей: с выделением скрытоштепло-ты фазового перехода. Практическая;реализация;данной?научной идеи; сопряжена;с решением двух важных проблем; Первая из них связана с достижением необходимого нижнего температурного предела переохлаждения ¡жидкого ТЛМа. а вторая заключается в определении условий обеспечения его термодинамической устойчивости. В настоящее время; существует накопленный? опыт, дающий некоторые качественные оценки для решения данных проблем.

Лабораторные исследования позволили оценить устойчивость метаетабильного состояния; образца наиболее подходящей для применения в бортовом ГЛФП переохлажденной жидкости - тригидрата ацетата натрия? УаСН СОО-ЗН.О. Его удалось переохладить в сосуде с водой до Г* 285 К. при пом переохлажденное состояние сохранилось в гсченис продолжительного времени - около двух сугок, после чего произошла самопроизвольная кристаллизация испытываемого вещества. Было также установлено. что при различных способах инициирования; процесса кристаллизации разгерметизация; пробирки. повышение локального давления на свободной поверхности переохлажденной жидкости. резкое встряхивание пробирки - выделялась скрытая теплота* фазового перехода, при ном температура исследуемого образца ТАМ а повышалась скачкообразно.

4.4; Разработаны показатели эффективности бортовых ТАФП, которые объединены в следующие четыре группы: временные,. энергетические, эксергетические: и массогабаритные показатели. Они всесторонне характеризуют функционирование. ТАФП. и. позволяют не только сравнивать различные по конструкции и назначению ТАФП; но и систематизировать их по одному или нескольким признакам.

5; Разработаны научно-технические основы расчета и коне фуирования бортовых систем автомобиля с использованием ГАФГ1. а именно:

5" 1. Разработаны« математические модели функционирования-систем предпус-ковойггепловой подготовки автотракторных дизелей:с ТАФП в процессах зарядки, хранения теплоты-и разрядки. Они представляют собой математические зависимости в виде систем алгебраических и дифференциальных уравнений, имеющих аналитические и численные решения, и описывают тепловые процессы, происходящие в системе ДВС-ТАФШ Данные математические модели построены; на основе анализа и последующего» принятия ряда: допущений. широко используемых: в мировой; практике при решении! задачи; Стефана; в; различных ее интерпретациях, применительно к ТАФШкапсульношконсфукции: Теплообменник данного ГАФП; состоит из заполненных ТАМом коаксиально расположенных «кольцевых» цилиндров с одинаковыми радиальными размерами; между которыми: имеются кольцевые зазоры для: прохода жидкого теплоносителя - госола.

5;21 Разработаны; математические модели;функционирования;систем; термокаталитической; нейтрализации: вредных веществ ОГ. совмещенных с ТАФП: в процессах зарядки и разрядки. Они представляют собой математические зависимости в виде систем; алгебраических уравнений: имеющих аналитические решения, ишписывают тепловые и термокаталитические процессы, происходящие в системе КН-ТАФП: Данные математические; модели, как и математические модели, указанные в; п. 5:1. построены на основе анализа и последующего принятия ряда допущений, применяемых при решении задачи С|ефана для ТЛФГ1 аналогичной капсульной конструкции.

5.3. Разработаны основные требования по проектированию систем с (Аортовыми ТАФП: позволяющие обоснованно выбирать приемлемую в условиях конкретной инженерной задачи конструкцию ТАФП и конструировать на его основе указанные выше бортовые системы.

5.41 Разработана методика расчета систем предпусковой тепловой подготовки дизелей автомобилей с ТАФП. Она базируется на известных закономерностях теорий теплообмена,.гидромеханики; ДВС и эксплуатации машин. В основу данной методики положены разработанные математические модели функционирования систем предпусковой тепловой подготовки автотракторных дизелей с ТАФП в процессах зарядки; хранения геплоты и разрядки. Она являегся универсальной и практически значимой, поскольку позволяет разрабатывать аналогичные системы не только для автотранспортных средств, но и для строительных, дорожных, лесозаготовительных, коммунальных и других машин;

6. Методика и математические модели, указанные в п. 5, апробированы путем выполнения вариантного расчета и численного анализа.

6.1. Вариантный расчет системы предпусковой) разогрева дизеля автомобиля с ТАФП;выполнен применительно к городскому автобусу ЛиАЗ-5256. В результате вариантного расчета разработана система с ГАФП капсульной конструкции. позволяющая при расчетной; температуре окружающей среды Т =253 К накопить утилизируемую ог С)Ж и ОГ теплоту в течение 1.14-1.43 ч. сохранить необходимое для предпускового разогрева количество теплоты в течение 24 ч и за 540-630 с разогреть дизельный двигатель КамАЗ-7408.10 до средней температуры деталей ДВС. соприкасающихся с ОЖ. равной 312-3 15 К. При '»том госол. находящийся в зарубашечном пространстве дизеля, нагревается ог 253 до 328-332 К. а максимальная«тепловая; мощность. отдаваемая ТАФП. составляет 57 кВт.

Ожидаемый диаметр наружного корпуса ТАФП; равный 357 мм. и его длина, равная 550 мм. позволяют разместить ТАФП в нише мотоотсека, расположенной в задней части по левому борту автобуса.

6.2. Численный анализ математических моделей^ функционирования систем термокаталитической; нейтрализации вредных веществ ОГ. совмещенных с ТАФП. выполнен применительно к автобусу ЛиАЗ-5256 при-температуре окружающей среды Т„ = 296 К. В результате численного анализа установлено, что при расчете системы

КН-ТАФП важнейшим и принципиальным; вопросом является вопрос о выборе исходного параметра утилизации теплоты ОР. От его значения зависит выбор того или иного ТАМа; а следовательно, и эффективность функционирования ТЛФГТ. совмещенного с КН.

Так, например, при;использовании в системе гермо каталитической нейтрализации ТАФП, ТАМ которого представляет собой двойную солевую эвтектику 33%At/C7 - 67%СаС1: с температурой фазового перехода Т.,,, = 773 К, причем Т,,, значительно выше, чем основный исходный параметр утилизации 7Т"4 =633К, эффективность нейтрализации на режимах холостого хода увеличивается! по СО на 56-68% -, а по С. п Hm - на 48-58*/о по сравнению с КН, не снабженным ТАФП; При этом прогнозируемые значения удельных выбросов СО и СпНш. вычисленные но 13-ги ступенчатому циклу, уменьшаются на 22" о по окиси углерода и на 12.5% по углеводородам.

Кроме тот. численный анализ математических моделей показал, что ожидаемые габаритные размеры ТЛФГГ позволяют разместить его на автомобиле совместно сКН:

7. Экспериментальные исследования; опыт внедрения и дальнейшая эксплуатация опытных образцов; систем предпускового разогрева ДВС автомобилей s с ТАФП показали, что ■ данные системы работоспособны и отличаются высокой эффективностью, пожаробезопасностью. простотой в жсплуатации и отсутствием затрат на энергоносители. Так. например, система: предпускового разогрева дизеля : КамАЗ-7408.10 городского автобуса ЛиАЗ-5256 с ТАФГ1 позволяет при Г„ -253-272 К и работе гранспортного средства; в ; режиме коммерческого пригородного маршрута; накопить теплоту в течение 60-120 мин; ТАФП обеспечивает эффективное хранение накопленной теплоты в указанно м вы ше диапазо не температур о кружаю щего воздуха в течение 11-14 час. Разогрев двигателя производится; в течение 330-390 с. при этом на выходе из ДВС (в термостатной коробке) устанавливается температура тосола. равная 307-^-310 К. Это обеспечивает пуск двигателя с первой попытки.

По своим техническим характеристикам системы предпускового разогрева ДВС автомобилей с ТАФП являются конкурентоспособными техническими устройсгвами, отвечающими основным требованиям современных отечественных стандартов в области; пуска ДВС в условиях низких температур окружающей среды (ГОСТ 19677-87. ГОСТ 20000-88; ОСТ 37.001.052-87. СП 12-104-2002),

8; Обоснованность и; достоверность разработанных математических моделей и методик расчета бортовых систем автомобилей с ТАФП;подтверждается данными натурных испытаний и положительным опытом внедрения разработок в практическую деятельность.

9. Следует особо отметить, что экспериментальные: исследования; опыт внедрения и дальнейшая эксплуатация опытных образцов системпредпускового разогрева ДВС автомобилей с ТАФП дают возможность .констатировать о практической доказанности возможности решения проблемы предпусковой тепловой подготовки ДВС в зимний период путем аккумулирования отходящей теплоты ОГ и ОЖ.

10; В течение 1991-2004 г.г. при непосредственном участии автора диссертации в ходе создания и испытания ряда опытных образцов ТАФП Отработаны технологические основы их изготовления; в промышленных условиях. Накопленный опыт позволяет в ближайшее время организоват ь отечественное производство бортовых систем автомобилей с ТАФП;

11. Перспективными? путями дальнейшего развития исследований! в области создания бортовых систем автомобилей с ГАФП являются разработка и проведение полномасштабных испытаний бортового ТАФП с применением в качестве ТАМа переохлажденной жидкости, а также создание и выполнение испытаний в условиях эксплуатации системы КН-ТАФП: теоретическое и экспериментальное исследования нового споеоба передачи теплоты от ТАФП к потребителям (ДВС. а1регатам трансмиссии; и т.п.) - с использованием тепловых труб: разработка и проведение испытаний бортовых ТАФП; обеспечивающих охлаждение воздуха в кабинах (салонах) транспортных средств, эксплуатируемых в условиях жаркого климата: разработка основ теории применения ТАФП в качестве источника энергии автомобилей и другие.

Список литературы диссертационного исследования доктор технических наук Шульгин, Василий Валентинович, 2004 год

1. Веревкин Н.И., Тарасенко В.В;, Дацкж А.М., Зайцев С.М. Режимы работы и надежность автобусов «Икарус-260» в эксплуатации. Л.: ЛДНТП, 1983. - 24 с.

2. Работа дизелей в условиях эксплуатации: Справочник /А.К.Костин, Б.П.Пугачев, Ю.Ю.Кочинев; Под общ. ред. А.К.Костина. -Л.: Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1989. 284 е.: ил.

3. Теория двигателей внутреннего сгорания /Н.Х.Дьяченко, А.К.Костин, Б.П.Пугачев, Р.В.Русипов, Г.В.Мельников; Под общ. ред. Н.Х.Дьяченко. Л.: Машиностроение. Леиингр. отд-ние, 1974. - 552 с.

4. Автомобильные двигатели /В.М.Архангельский, М.М.Вихерт, А.Н.Воинов, Ю.А.Степанов, В.И.Трусов, М.С.Ховах; Под общ. ред. М.С.Ховаха. — М.: Машиностроение, 1977. 591 с. : ил.

5. Тракторные дизели: Справочник /Б.А.Взоров, А.В.Адамович, А.Г.Арабян и др.; Под общ. ред. Б.А.Взорова. М.: Машиностроение, 1981. -535 е.: ил.

6. Лейбзон З.И., Иванов П.А. Влияние температуры и влажности воздуха на эффективные показатели дизеля ЯМЗ-23 6// Автомобильная промышленность. 1963. -№7. - С. 4-7

7. Антонец Д.А., Мелентьев Ю.К. Причины снижения коэффициента наполнения дизельных двигателей при низких температурах воздуха /Работа дизельных двига -телей при низких температурах: Сб. статей /Иркут. с. -х. ин-т — Иркутск, 1977. — С. 16-21

8. Ташкинов Г.А. Влияние температуры окружающего воздуха на его расход двиг а-телем /Рабочие процессы двигателей внутреннего сгорания: Сб. статей /Иркут. политехи, ин-т. Иркутск, 1975. — С. 111-117

9. Ю.Колчин А.И:, Демидов В .П. Расчет автомобильных и тракторных двигателей. М.: Высш. школа, 1971. - 344 с.

10. И.Лнтонец Д.Л., Мелентьсв Ю.К. Определение параметров зарядки и очистки цилиндров дизельных двигателей при низких температурах воздуха /Зимняя эксплуатация двигателей в условиях Восточной Сибири: Сб. статей /Иркут. с.-х. ин-т. -Иркутск,. 1979. С. 38-49

11. Воинов A.1I. Сгорание в быстроходных поршневых двигателях.- Изд. 2-е, нерераб. и доп. М.: Машиностроение, 1977. - 277 с.

12. Чухланцсв Ю.П. Анализ рабочих циклов и особенностей использования двигателей на Тюменском Севере: Текст лекций /Тюмсн. гос. ун-т. Тюмень, 1988. - 71 с.

13. Крамарснко Г.В., Николаев В.А., Шаталов А.И. Безгаражное хранение автомобилей при низких температурах. М.: Транспорт, 1984. - 136 с.

14. Ан гонец Д.А. Исследование работы дизельного двигателя; с непосредственным впрыском при эксплуатации в условиях низких температур окружающего воздуха: Автореф. канд. техн. наук/Новосиб. с.-х. ин-т. — Иркутск, 1973. 26 с.

15. Ермаков В.Ф. Исследование влияния температуры топлива на рабочий цикл быстроходного двигателя с воспламенением от сжатия: Автореф.канд. техн. наук

16. Николаев Л.Л., Сташкепич Л.П., Захаров И.Л. Системы нологрева тракторных дизелей при пуске. М.: Машиностроение, 1977. - 191 с.

17. Масловец P.A. Влияние температурного режима системы охлаждения двигателя па тепловой баланс /Эксплуатация дизелей при низких температурах: Сб. статей/ Иркут. с-х. ин-т.- Иркутск, 1982. С. 21-27

18. Пасечников Н.С., Болгов И.В. Эксплуатация тракторов в зимнее время. М.: Рос-сельхозпздат, 1972. - 144 с.

19. Семенов Н.В. Эксплуатация автомобилей в условиях низких температур. — М.: Транспорт, 1993. 190 с.

20. Исаков И. Управление тепловым состоянием автомобиля — резерв повышения эф-фекивности работы //Автомобильный транспорт. 1977. - № 12. — С. 39-41

21. Кожевников А.П. Повышение эффективности использования автотракторных дизелей в неоптимальных условиях эксплуатации: Учеб. пособие /Ульянов, гос. с-х. акад. Ульяновск, 1998. - 124 с.

22. Козлов В.Е., Квайт С.М., Чижков Ю.П. Особенности эксплуатации автотракторных двигателей зимой. Л.: Колос. Леипнгр. отд-ние, 1977. — 159 с.

23. Зеленцов В.В. Влияние теплового режима автомобильных двигателей на процессы их изнашивания: Учеб. пособие /Горьков. политехи, ин-т. Горький, 1979. - 68 с.

24. Ложкин В.Н. Теория и практика безразборной диагностики и каталитической нейтрализации отработавших газов дизелей: Дисс. . докт. техн. наук /СПб. гос. техн. ун-т. СПб., 1994. - 444 с.

25. Аккумулирование тепла /В.Д. Левенберг, М.Р. Ткач, В.А. Гольстрем. — Киев: Тэх-ника, 1991.- 112 с.

26. Дихтиевский О.В., Юревич И.Ф., Мартыненко О.Г. Тепловые аккумуляторы: Препринт № 27 / Ин-т тепло- и массообмена им. A.B. Лыкова. — Минск. 1989. 55 с.

27. Куколев М.И. Основы проектирования тепловых накопителей энергии: Монография / Петрозавод. гос. ун-т. Петрозаводск, 2001. - 240 с.

28. Булычев В.В., Челноков B.C., Сластилова C.B. Накопители теила с фазовым переходом на основе Al Si - сплавов //Известия высших учебных заведений. Черная металлургия. - 1996. - № 7. - С. 64-67

29. Левенберг В;Д. Энергетические установки без топлива. Л.: Судостроение, 1987. - 104 е.: ил.

30. Данилин В.Н. Физическая химия тепловых аккумуляторов: Учеб. пособие/ Краснодар. политехи, ин-т. Краснодар, 1981. - 91 с.

31. Данилин В.Н., Доценко С.П. Физическая химия. Растворы и фазовые превращения. Часть 2: Учеб. пособие /Кубан. гос. технолог, ун-т. Краснодар, 2000. - 91 с.

32. Сивухин В.Д. Общий курс физики. Термодинамика и молекулярная физика: Уче б ник. Изд. 2-е, испр. — М.: Наука, 1979. - 552 с.

33. Карнаухов H.H. Приспособление строительных машин к условиям Российского Севера и Сибири. М.: Недра, 1994. - 351 е.: im. 126

34. Кольцов С.И., Рачковскин P.P. Отвердевание веществ: Текст лекций/Лен. технол. ин-т им. Ленсовета. Л., 1987. - 40 с.

35. Проблема зимней эксплуатации городских автобусов разрешима /В.В.Шульгин, С.Д. Гулин, С.А. Яковлев, E.H. Богачев, O.A. Барков, Л.П. ШумиловУ/Автомобиль-ная промышленность. 1998. - № 1. — С. 21-23

36. Шульгин В.В., Ложкин В.II., Барков O.A. Способы предпусковой подготовки двигателей городских автобусов //Автомобильная промышленность. 2002. - № !. -С.23-25

37. ГОСТ 20306-90. Автотранспортные средства. Топливная экономичность. Методы испытаний. М.: Изд-во стандартов, 1991. - 32 с.

38. Ложкин В.Н. Загрязнение атмосферы автомобильным транспортом: Справ.-метод, и учеб. пособие /НПК «Атмосфера» при ГГО им. А.И. Воейкова. — СПб. 2002. 296 с.

39. Краткий автомобильный справочник/А.Н. Понизовкин, Ю.М. Власко, М.Б. Л яликов и др. М.: АО «Трансконсалтинг», НИИАТ, 1994. - 779 с.

40. Петриченко P.M. Системы жидкостного охлаждения быстроходных двигателей внутреннего сгорания. Л.: Машиностроение, Ленингр. отд-ние. - 1975. - 224 с.

41. Сергеев В.П. Автотракторныйтранспорт: Учебник для вузов. М.: Высш. шк., 1984. - 304 е.: ил.

42. Колмаков В.М., Волков А.Ф. Нормирование расхода автомобильного топлива: Учеб. пособие. Киев: УМК ВО, 1989. - 68 с.64: Осепчугов В.В. Автобусы. — М.: Машиностроение, 1971. — 312 с.

43. Тверсков Б.М. Теория автомобиля: Учеб. пособие /Курган, гос. ун-т. — Курган, 2000: 186 с.

44. Маяк ILM. Топливная экономичность автомобилен и сложных условиях движения. Киев: Выща шк., 1990. - 215 с.

45. Автобус ЛиАЗ-5256 и его модификации: Руководство по эксплуатации. — М.: Атласы автомобилен, 2001. 512 е.: ил.

46. Куликов А. «Термос» под капотом // Наука и жизнь. 1993. - 3. - С. 62-64

47. Liimpöakusta pikalämmitys // Suornen autolehtî. 1994. - № 3. - P. 20-23

48. Устройство облегчения пуска автомобильного двигателя (УОПД-0,8): Инструкция по монтажу МТ 1 А.З81 .ТА 1.040.000И 1. Николаев, 1997. - 18 с.

49. Устройство» облегчения пуска автомобильного; двигателя: (УОПД-0,8): Паспорт МТ1А.38Г.ТА1.040.000ПС. 8 с.

50. Бурак B.C. Тепловой: аккумулятор на фазовом переходе для? автомобильного транспорта: Автореф. канд. техн. наук /И'ГМО. Беларусь, Минск, 2001. - 22 с.

51. Latent heat storage modules for preheating internal combustion engines: application to a bus petrol engine/ L.L. Vasiliev, V.S. Burak, A.G. Kulakov, D.A. Mishkinis, P.V.Bo-han // Applied Thermal Engineering. 2000. - V. 20. - P. 913-923

52. Гулин С.Д., Шульгин В.В., Яковлев С.Л. Система разогрева двигателя с помощью теплового аккумулятора // Лесная промышленность. 1996. - Кч 3. — С. 20-21

53. Патент РФ 2075626 С1 МКИ 6 F 02 N 17/04, 17/06. Система! предпускового разогрева двигателя внутреннего сгорания /С.Д. Гулин, В.В. Шульгин, С.АЛковлев (РФ). № 93041663/06; Заявлено 10.08.1993; Опубл. 20.03.1997, Бюл. № 8

54. Патент РФ 2187049 С1 МКИ 7F 24 П 7/00. Тепловой аккумулятор фазового перехода / В.В. Шульгин, С.Д. Гулин, Г.И. Никифоров, Ю.Г. Кинев, О.В. Крапивко, Г.М. Золотарев (РФ). N° 2000132463/06; Заявлено 25.12.2000; Опубл. 10.08.2002, Бюл. № 22

55. Вашуркин И.О. Обоснование параметров и методика конструирования: системы утилизации тепла в приводе мобильной землеройной машины: Автореф. канд. техн. наук/СПб. ипж.-строит, ин-т. СПб., 1993. - 27 с.

56. Патент РФ 2170851 С1 МКИ 7F 02 N 17/00. Система подогрева двигателя внутреннего сгорания / В.В. Шульгин, С.Д. Гулин, А.Г. Мелентьев, Г.И. Никифоров, Г.М. Золотарев (РФ). 99123072/06; Заявлено 03.11.1999; Опубл. 20.07.200 Д Бюл. № 20

57. United States, Patent 4,415,118 Int. CI. В 60 H 1/20. VEHICLE CABIN SPOT HEATER / Takuya Endo (Japan). Appl. No. 263,343: - Filed May 12, 1981

58. Патент РФ 2204027 CI МКИ 7F 01 N 3/00. Каталитический нейтрализатор / В.Н. Ложкин, В.В. Шульгин, С.Д. Гулин, Г.М. Золотарев (РФ). № 2001129630/06; Заявлено 01.11.2001; Опубл. 10.05.2003, Бюл. № 13

59. Патент РФ 2150603 С1 МКИ 7F 02 N 17/00. Тепловой аккумулятор фазового перехода /В.В: Шульгин, С.Д. Гулин, С.А; Яковлев (РФ). № 98121746/06; Заявлено 01.12.1998; Опубл. 10.06.2000, Бюл. № 16

60. Бскмап Г., Гил л и П. Тенлсшос аккумулирование энергии: Пер. с анг. М.: Мир, 1987.-272 е., ил.

61. Когов С.Д., Щегольков Е.Е. Перспективные лля теплонасосных. схем аккумулирующие материалы с фазовым переходом //Известия высших учебных заведений. Энергетика. 1989. - № I. - С. 90-93

62. Предварительные результаты испытаний на совместимость конструкционных и тепл оакку мул ирующих материалов /С.Н.Трушсвскнй, П.П.Сидоров, Н.Н. Тро-хинин, Л.Н. Шалимова, С.Н. Шмакова //Гелиотехника. 1983; - № 5 . — С.38-42

63. Панасенко Т.М., Кудря С.А., Яцснко Л.В. Коррозионное поведение некоторых конструкционных материалов теплового аккумулятора //Гелиотехника. 1983. -№ 5. - С. 43-45

64. Пел ецкий В. Э. Фазопереходное тепло вое аккумулирование в системах пр еобр аз о-вания солнечной энергии и требования к рабочим телам //Тяжелое машиностроение. 1996.2. - С. 12-15

65. Абэ Е. Теплоаккумулирующис материалы с высокотемпературным скрытым те п-лом //Когё дзайрё. 1984. - Т. 32, Ка 5. - С. 62-69

66. Срывалин И.Т. К термодинамике металлических и солевых расплавов: Автореф; . докт. техн. наук / Урал, политехи, ин-т им. С.М. Кирова. Свердловск, 1965. -22 с.

67. Исследование теплофизических свойств кристаллогидратов применительно к задачам теплоаккумулирования / Б.Н. Егоров, М.П. Ревякин, Н.Н. Трохинин, С.Н. Трушевский, Т.М. Федорова // Гелиотехника. 1979. - № 3. - С. 61-64

68. Патент РФ 2150020 С1 МКИ 7F 02 N 17/00; Способ предпускового разогрева; двигателя внутреннего сгорания/ С.Д. Гулин, В.В. Шульгин, B.C. Гулин, А.Н. Агафонов (РФ). № 98122807/06; Заявлено 15.12.1998; Опубл. 27.05.2000; Бюл. № 15

69. Физический энциклопедический словарь. Том 3 / Гл. ред. Б.А. Введенский, Б.М.

70. Вул. М: Сов. Энциклопедия, 1963. - 624 с.

71. Скрипов В.П. Метаетдоильная жидкость: Монография. М: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1972. — 312 с.

72. Тенлофизические свойства жидкостей в метастабнльном состоянии: Справочник/ В.П. Скрипов, E.H. Спницыи, П.А. Павлов и др. М.: Атомиздат, 1980. - 208 с.

73. Скрипов В.П., Коверда В.П. Спонтанная кристаллизация переохлажденных жидкостей. М.: Наука. Гл. ред. физ.- мат. лит., 1984. - 232 с.

74. Скрипов В.П. Равновесие и метастабильность фаз: Лекция на IV Всесоюзной школе молодых ученых и специалистов «Современные проблемы теплофизики», март 1986 г. Препринт 146-86/ СО ин-та теплофизики АН СССР. - Новосибирск, 1986.-38 с.

75. Скрипов В.П., Байдаков В.Г. Переохлажденная жидкость отсутствие спинода-ли//Теплофизика высоких температур. - 1972.- Т. 10, № 6. - С. 1226-1230

76. Кидяров Б.И. Кинетика образования кристаллов из жидкой фазы. Новосибирск: Наука. Сибирское отд-ние, 1979.- 136 с.

77. Esen М. Thermal performance of a solar-aided latent heat store used; for space heating by heat pump // Solar Energy. 2000. - V. 69. - № 1. - P. 15-25

78. Sari A., Kaygusuz K. Thermal energy storage system using stearic acid as a phase change material//Solar Energy. 2001. - V. 71. 6. - P. 365-376

79. Справочник химика. Т. 2 / Гл. ред. Б.П. Никольский. JL: Ленингр. отд-ние Гос-химиздата, 1963. — 1168 с.

80. Богословский В.Н., Манасыпов P.P. Эффективность теплообменников-аккумуляторов // Водоснабжение и санитарная техника. 1992. - № 2. — С. 10-12

81. Куколсв М.И. Оценка эффективности использования массы теплового аккумуля — тора // Труды лесоинженерного факультета ПетрГУ. Вып. Г/ Петрозавод. гос. ун- т. Петрозаводск, 1996. - С. 40-42

82. Розен, Хупер; Барбарис. Эксергетический анализ замкнутых теплоаккумулирую -щих систем // Современное машиностроение. Серия А. 1989.' - № 7. - С. 123131

83. Вентцель Е.С. Исследование, операций: задачи, принципы, методология. 2-е изд., стер. - М: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1988. - 208 е. .

84. Богословский В.Н., Лихтенштейн ЭЛ.,. Манасыпов Р.Р. Расчет аккумуляторовтепла с фазовым переходом в элементах канонической формы //Известия высших учебных заведений. Строительство и архитектура. 1985.- № 12.- С. 78-83

85. Лихтенштейн ЭЛ., Манасыпов Р.?. Математическое и физическое моделирование процессов теплообмена в аккумуляторе фазового перехода// Известия высших учебных заведений. Строительство и архитектура,- 1988.- № 8.- С. 88-92

86. Манасыпов Р.Р. Математическая модель тепловых процессов в ограждении, аккумулирующем скрытую теплоту // Гелиотехника. 1991.- № 1.- С. 68-70

87. Гулин С.Д., Шульгин В.В., Яковлев С.Л. Математическая модель процессов накопления отходящей теплоты двигателя внутреннего сгорания в тепловом аккумуляторе// Известия высших учебных заведений. Строительство. 1997. - № 5.-С. 102-103

88. Де Лусия, Бежан. Термодинамика процесса аккумулирования энергии при плавлении в режиме теплопроводности пли естественной конвекции// Современное машиностроение.Серия Л.- 1990.11.-С. 111-117

89. Тепловой расчет аккумуляторов теплоты на фазовом переходе/Ю.М. Лукашов, Б.З. Токарь, Э.В. Котенко, М.Е. Шилепков. Тезисы докл. юбилейной конф. ученых Курского политехнического института/ Курск, политехи, ин-т. - Курск, 1994.-С. 148-152

90. Котенко Э.В 1 Разработка математической модели и методики расчета аккумуляров теплоты на фазовом переходе: Автореф.канд. техн. наук / Курск, гос.техн. ун-т. Воронеж, 1996. - 15 с.

91. Ту, Чжань. Применение метода обобщенного преобразования Лапласа к задачам фазовых переходов // Современное машиностроение. Серия А. 1990. - № 10. — С. 114-116

92. Численное моделирование оптимального теплового аккумулятора на фазовом переходе/ О.В. Дихтиевский, Г.В. Конюхов, О.Г. Мартыненко, И.Ф. Юревич// Инженерно-физический журнал.- 199U- Том 61, № 5. С. 749-755

93. Бурак B.C. Тепловой аккумулятор на фазовом переходе для автомобильного транспорта: Диссканд. техн. наук/ ИТМО. — Беларусь, Минск, 2001. — 112 с.

94. Лунардини. Процесс фазового перехода вокруг цилиндра круглого сечения// Теплопередача. 1981. - Том 103, № 3. - С. 233-235

95. Шмидт, С цего. Переходные процессы в тепловом аккумуляторе с твердым наполиитслем, образованном из полых цилиндрических элементов// Теплопередача.- 1978.-Том 100,^ 4.-С. 196-198

96. Исаченко В .П., Осипова В.Л., Сукомел A.C. Теплопередача: Учебник для вузов.-Изд.З-е, иерераб. и доп.- М.: Энергия, 1975.- 488 с.

97. Сю, Спэрроу. Замкнутое аналитическое решение з адачи о затвердевании вблизи плоской стенки, охлаждаемой вынужденной конвекцией// Теплопередача:- 1981.- Том: 103, № 3.- С. 231-233

98. Матвеев В.М. Приближённый расчёт теплопередачи в аккуму.тяторе тепла солнечной энергоустановки// Гелиотехника. 1971. - № 5. - С. 43-48

99. Николаев В. Определение количества тепла, необходимого для подогрева двигателя зимой // Автомобильный транспорт. 1970. - № 7. - С. 29-30

100. Суранов Г. Предпусковая подготовка двигателя зимой// Автомобильный транспорт. 1987. - № 3. - С. 28-31

101. Экономно и эффективно (выбор методов предпускового разогрева двигателя) / Г. Суранов, Б. Толчснников. В. Лебедев, В! Шабалин, Н. Потолицын// Автомобильный транспорт. 1983. - № 11. - С. 30-33

102. Чукаев А.Г., Куке A.M. Влияние механизмов переноса* теплоты на теплообмен при плавлении в аккумуляторах тепловой энергии// Известия? высших: учебных заведений. Машиностроение. 1984. - № 3. - С. 59-62

103. Mathcad 6.0 PLUS. Финансовые, инженерные и научные расчеты; в среде Windows 95/ Перевод с англ. — М.: Информационно-издательский: дом» «Филинъ», 1996.-712 с.

104. Звоноп В.Л. Токсичность двигателей внутреннего сгорания. 2-е изд., псрсраб. -М.: Машиностроение, 1981. - 160 с.

105. Двигатели внутреннего сгорания: Теория поршневых и комбинированных двигателей/ Д.Н. Вырубов, П.Л. Иващенко, В.И. Ивин и др.; Под ред. A.C. Орлина, М.Г. Круглова. 4-е изд., иерераб. и дои. - М.: Машиностроение, 1983. - 372 с.

106. Якубовский 10. Автомобильный транспорт и защита окружающей среды: Пер. с пол. T.A. Бабковой. М.: Транспорт, 1979. - 198 с.

107. Самойлов Н.П., Игонин В.И., Кашеваров O.A., Самойлов Д.Н. Токсичность автотракторных двигателей и способы ее снижения/ Казан, гос. ун-т. Казань, 1997. -170 с.

108. Смайлис В.И. Малотоксичныс дизели. Особенности конструкции, рабочего процесса и испытаний. JI.: Машиностроение, 1972. - 128 с.

109. Новоселов A.JL, Новоселов C.B., Мсльберт A.A., Унгефук A.B. Снижение токсичности автотракторных дизелей: Учеб. пособие / Под ред. АЛ. Новоселова/ Алт. гос. ун-т им. И.И. Ползунова. Барнаул, 1996. - 122 с.

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

111. Анисимов И.А. Приспособленность автомобилей с дизельными? двигателями к низкотемпературным условиям эксплуатации по токсичности отработавших га-зов: Автореф. . канд. техн. наук/Тюмен. гос. ун-т. — Тюмень,2003. — 19 с.

112. Зельдович Я.Б., Садовников ПЛ., Франк-Каменецкий Д.А. Окисление азота при горении. М.-Л.: Изд-во АН СССР. - 147 с.1531 Оберемок В.З., Юрковский И.М. Пуск автомобильных двигателей. М.: Транспорт, 1979. - 118 с.

113. Лосавио Г.С. Пуск автомобильных двигателей без разогрева. М.: Транспорт, 1965.- 103 с.

114. Саватеев А.И. Модификация систем выпуска отработавших газов пожарных автомобилей разогреваемыми каталитическими конверторами: Автореф.канд.техн. наук / СПб. ун-т МВД России. СПб., 2002. - 25 с.

115. Франк-Каменецкий Д.А. Диффузия и теплопередача в химической кинетике. -М.: Наука, 1987.-502 с.

116. Создание современной техники: Основы теории и практики / В.Н. Автономов. -М.: Машиностроение, 1991. 304 с.

117. Пушкарев С.А. Методологические основы синтеза рациональных технических решений для внедрения при создании новой техники. М.: Изд-во Минобороны, 1992.-98 с.

118. Блауберг И.В., Юдин Б.Г. Системный подход как общенаучное направление/ Системный подход и проблемы автомобилизации: Сб. науч. тр. /Моск. автом.-дор. ин-т.- М., 1982. С. 4-12

119. Малышев A.A. Технологическая система и система технологического процесса/ Системный подход и проблемы автомобилизации: Сб. науч. тр./Моск. автом.-дор. ин-т.-М., 1982.-С. 74-80

120. Гайкович А.И. Основы теории проектирования сложных технических систем. -СПб.: НИЦ «МОРИНТЕХ», 2001. 432 с.

121. Островцев А.Н. Основы проектирования автомобилей. М.: Машиностроение, 1968.-204 с.

122. Смирнов В.И. Эксплуатация машин на военном строительстве:.Учебник / Лен. высш. воен. инж.-строит. училище. Л., 1984. - 489 е.

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

124. Прикладная; специальная гидроаэромеханика / П.П. Кульмач, В.К. Аверьянов. Е.М. Хатковский; Под ред. П.П. Кульмача. М.: Воениздат, 1989.- 480 с.

125. Михеев М.А., МихееваИ.М. Основы теплопередачи.- М.: Энергия, 19731- 320 с.

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

127. Автобус ЛиАЗ-5256: Руководство по эксплуатации / Ликинскии автобусный завод.- М.: Транспорт, 1991.- 224 с.

128. Теплотехнический справочник. Изд. 2-е, перераб — Под ред. ВН. Юренева, П.Д. Лебедева. — Т.1. М.: Энергия, 1975. - 744 с.

129. Покровский Г. П. Топливо, смазочные материалы и охлаждающие жидкости: Учебник для студентов вузов, обучающихся по специальностям «Двигатели внутреннего сгорания» и «Автомобили и тракторы». М.: Машиностроение, 1985.-200 с.

130. Подогреватель жидкостный 15 8106 и его модификации: Руководство по эксплуатации 15 8106 РЭ. Ржев: ОАО «ЭЛТРА-ТЕРМО». - 40 с.

131. IKARUS. Автобус 280.33 G: Инструкция ио эксплуатации и обслуживанию. Венгрия, Будапешт, 1995.- 184 с.

132. КульмачП.П., Аверьянов В.К., Хатковский Е.М. Гидропривод строительных и специальных машин / Под ред. П.П. Кульмача / СПб. высш. воен. инж.-строит. училище. СПб, 1992. - 306 с.

133. Теоретические основы теплотехники. Теплотехнический эксперимент: Справочник /Под общ. ред. чл.-корр. АН СССР В.А.Григорьева, В.М.Зорина. 2-е изд., перераб. - М.: Энергоатомиздат, 1988: - 560 е.: ил. - (Теплоэнергетика и теплотехника; Кн. 2)

134. Справочник по теплообменникам: В 2 т., Т. I /Пер. с анг. под ред. Б.С. Петухова, В.К.Шикова. М.: Энергоатомиздат, 1987. - 560 е.: ил.

135. Теплотехника:: Учеб. для вузов /В.Н. Луканин, М.Г.Шатров, Г.М.Камфер и др.; Под ред. В.Н.Луканина. 2-е изд., перераб. - М.: Высш. шк., 2000; - 671 е.: ил.

136. Шшюш H., Старинский Д. Система отопления дизельных автобусов ЛЛЗ// Автомобильный транспорт. 1986. - Л*» 3. - С. 40-42

137. Урушев М.В. Теилофизические свойства рабочих тел, теплоносителей и материалов: Снрав.-мстод. пособие / Лен. высш. воен. инж.-строит. училище. Л.: 1976. - 149 с.

138. Обработка экспериментальных данных: Учеб. пособие/ Б.Д. Агапьев, В.Н. Белов, Ф.П. Кесаманды, В.В.Козловский, С.И. Марков / СПб. гос. техн. ун-т. — СПб.-84 с.

139. Амбарцумян В.В., Носов В.Б., Тагасов В .И. и др. Экологическая безопасность автомобильного транспорта: Учеб. пособие для вузов / Под ред. В.Н. Луканииа. -М.: ООО Издательство «Научтехлитиздат», 1999. -208 с.

140. Физическая энциклопедия. Том 5/ Стробоскопические приборы Яркость/ Гл. ред. А. М. Прохоров. Ред. кол.: Д.М. Алексеев, А.М. Балдин, А.М. Бонч-Бруе-вич и др. — М.: Большая Российская энциклопедия, 1998. - 760 е.: ил.

141. Поспелов I I.И. Перспективы снижения шума в жилой застройке// Организация и безопасность дорожного движения в крупных городах: Сб. докл. 5-й междунар; конф. 19-20 сентября 2002 г. /СПб. гос. архит.-строит. ун-т. СПб., 2002. -С. 278-281

142. Ложкин В.Н., Буренин Н.С., Иванченко A.A. Экологические проблемы транспортных коммуникаций в Poccim // Вопросы охраны атмосферы от загрязнения: Информационный бюллетень № 2(22) / НПК «Атмосфера» при ГТО им. А.И. Воейкова. СПб., 2000. - С. 54-62

143. Промышленно-транспортная экология: Учеб. для вузов/ В.Н. Луканин, Ю.В. Тро-фименко; Под ред. В.Н. Луканина. М.: Высш. шк., 2003. — 273 е.: ил.

144. Варшавский И.Л., Малов Р.В. Как обезвредить отработавшие газы автомобиля. -М.: Транспорт, 1968.- 128 с.

145. Автомобильный транспорт и защита окружающей среды/ Р.В. Малов, В.И. Еро-хин, В.А. Щетина, В.Б. Беляев. М.: Транспорт, 1982. - 200 с.

146. Говорущенко II.Я. Экономия топлива и снижение токсичности на автомобильном транспорте. М.: Транспорт, 1990. - 135 с.

147. Карнаухов В.Н., Резник Л.Г., Ромалис Г.М., Холявко В.Г. Эксплуатация автомобилей в особых условиях: Учеб. пособие/ Тюмен. индустр. ин-т. Тюмень, 1991. -67 с.

148. Резник Л.Г. Научные основы приспособленности автомобилей к условиям эксплуатации: Автореф. . докт. техн. наук/ Моск. автомоб.-дор. ин-т. М., 1981. -33 с.

149. Резник Л.Г. Адаптация автомобилей к суровым климатическим условиям: Учеб. пособие/ Тюмен. индустр.ин-т. Тюмень, 1978. - 72 с.

150. Анискин Л.Г. Технико-экономические проблемы зимней эксплуатации автомобилей, исследование, разработка и внедрение системы воздушного обогрева: Авторефдокт. техн. наук/ Кпевск. автомоб.-дор. ин-т. Киев, 1982. — 52 с.

151. Сироткин З.Л., Котляренко В.И. Транспортные средства для Крайнего Севера// Автомобильная промышленность. 1990. - № 9. - С. 8-10

152. Бакуревич Ю.Л., Толкачев С.С., Шевелев Ф.Н. Эксплуатация автомобилей на Севере. Изд. 2-е, перераб. и доп. - М.: Транспорт, 1973. - 180 с.

153. Бородич A.M. Проблемы «северного» автомобиля// Автомобильная промышленность.-1990. № 1. -С. 9-10

154. Суранов Г.И. Водомасляные радиаторы в поддоне ДВС повышают эффективность системы смазки// Двигателсстроение. 1985. 3. - С. 19-20

155. Микулин Ю.В., Карницкий В.В., Энглин Б.А. Пуск холодных двигателей при низкой температуре. — М.: Машиностроение, 1971. 216 с.

156. Крамаренко F.B., Николаев В.А. Безгаражное хранение автомобилей: Учеб. пособие/Моск. автомоб.-дор. ин-т. М., 1980. - 81 с.

157. Квайт С.М., Менделевич Я.М., Чижков Ю.П. Пусковые качества и системы пуска автотракторных двигателей. М : Машиностроение, 1990. — 225 с.

158. Суранов Г.И. Уменьшение износа автотракторных двигателей при пуске. М: Колос, 1982. - 143 с.

159. Купершмидт В.Л. Об оптимальной цикловой подаче топлива в режиме пуска двигателя// Тракторы и сельхозмашины. 1972. - № 5. - С. 6-7

160. ОСТ 37.001.052-87. Требования к пусковым качествам автомобильных двигателей. М.: НАМИ, 1987. - 12 с.

161. ГОСТЛ 9677-87. Тракторы сельскохозяйственные. Общие технические условия. -М.: Изд-во стандартов, 1987. 6 с.

162. ГОСТ 20000-88 (СТ СЭВ 1006-78). Дизели тракторные и комбайновые. Общие технические условия. М.: ИПК Изд-во стандартов, 1997. - 14 с.

163. Хохряков В.П. Вентиляция, отопление и обеспыливание воздуха в кабинах автомобилей. М.: Машиностроение, 1987. - 152 с.

164. Набиулин Ф.А., Квят И.Д., Высторои Е.И. Микроклимат в кабинах мобильных машин// Строительные и дорожные машины. 1989. - № 3. - С. 12-13

165. Макарычев Э. Водообогрев автобусов// Автомобильный транспорт.- 1989. № 7. -С. 26-27

166. Суранов Г.И., Кауц Ф.Ф., Мильман В.М. Линия предпускового разогрева двигателей лесотранснортных машин// Лесная промышленность. 1976. - № 2. - С. 1920

167. Подогреватель для грузовых автомобилей ГАЗ-АА и ГАЗ-ААА. Перово: Авто-моб. упр. Западного фронта, 1943. — 9 с.

168. Гулин С.Д., Шульпш В.В., Яковлев С.А. Аккумулирование теплоты отработавших газов// Автомобильная промышленность. 1994. - № 3. - С. 18-20

169. Минкин М.Л., Моисейчик А.Н. Жидкостные подогреватели для автотракторных двигателей: Обзор // Сер. «Автотракторное электрооборудование». — М.: НИИН-автосельхозмаш, 1965. — 40 с.

170. О составе затрат и единых нормах амортизационных отчислений. М.: Финансы^ и статистика, 1995: — 208 с.

171. Андреев Л.С. Методы оценки? экономической эффективности инвестиционных проектов в составе бизнес-плана и новой техники в строительстве/ Воен. инж.-техн. ун-т. СПб., 2000. - 52 с.+ 1 вкл.

172. Экономика в строительстве: Учебник/ Под общ. ред. Л.И. Буланова/ Воен. инж.-техн. ун-т. СПб., 2001. - 576 с.

173. Климат Ленинграда/ Под ред. Ц.Л. Швер, Е.В. Алтыкиса, Л.С. Евтеевой. Л.: Гидрометеоиздат, 1982. - 253 с.

174. Коваль A.A. Об исследованиях процессов сжигания газообразного топлива в промышленных установках: Обзор// Распределение и сжигание газа: Использование газа в промышленности: Межвуз. научн. сб./ Саратовск. политехи, ин-т. Саратов, 1980.-С. 3-13

175. Горелка газовая инфракрасного излучения унифицированная: Руководство по эксплуатации К6204-000 РЭ/ВПО «Союзгазмашаппарат», 1982. — 11 с.

176. Газовые горелки инфракрасного излучения: Справ, пособие/Д.М. Пархоменко, А.П. Патаман, В.В. Иванов. Донецк: Донбас, 1979. - 112 е., ил.

177. Иссерлин A.C. Основы сжигания газового топлива: Справ, пособие. 2-е изд., перераб. и доп. - Л.: Недра, 1987. - 336 с.

178. Методика определения выбросов автотранспорта для проведения сводных расчетов загрязнения атмосферы городов/ Госкомэкология России. СПб.: НИИ Атмосфера, 1999. - 16 с.

179. Методика применения экспертных методов для оценки качества продукции. -М.: ВНИИС, 1975.-55 с.

180. Бурдаков В.Д. Квалиметрия транспортных средств. Методика оценки эффективности использования. М.: Изд-во стандартов, 1990. - 160 с.

181. ГОСТ 15467-79. Управление качеством продукции. Основные термины и определения. М.: Изд-во стандартов, 1991. - 28 с.

182. ГОСТ 27.002-89. Надежность в технике. Основные понятия. Термины и определения. М.: Изд-во стандартов, 1990. - 37 с.

183. Методика оценки уровня качества промышленной продукции. ВНИИС, 1972. -60 с.

184. Экспертные оценки в научно-техническом прогнозировании/ Г.М. Добров, Ю.В. Ершов, Е.И. Левин, Л.П. Смирнов. — Киев: Наукова думка, 1974. — 160 с.

185. Смирнов Н.В., Дунин-Барковский И.В. Курс теории вероятностей и математической статистики для технических приложений. — Изд. 2-е, испр. и доп. М.: Наука, 1965.-512 е.: ил.

186. Власов Л.И. О состоянии подотрасли общепромышленного двигателестроения и направлениях его развития// Двигателестроение. 2003. - № 3. - С. 3-4

187. Теория двигателей внутреннего сгорания/ Н.Х. Дьяченко, А.К. Костин, Г.В. Мельников, В.М. Петров, Б1А. Харитонов; Под ред. Н.Х. Дьяченко. М.-Л;: Машиностроение, 1965. — 460 с.

188. Конституция Российской Федерации. М.: Ось-89,2003. - 48 с.

189. Проблема запуска двигателей строительных и дорожных машин в условиях низких температур и перспективы ее решения/ B.F. Кривов, С.Д. Гулин, Н.В. Глу-хенко, A.A. Сорокин, В.У. Стоянов//Двигателестроение. 1991. - №4. - С. 55-56