Введение
ГЛАВА 1 Состояние проблемы и ее анализ. концепция, цель и задачи исследования
1.1 Общая характеристика контроля автотранспорта как источника загрязнения окружающей природной среды и потребителя ее энергетических ресурсов 18
1.2 Современные представления о природе образования и способах уменьшения вредных выбросов применительно к автомобильным ДВС 27
1.2.1 Воздействие основных параметров организации рабочего процесса на образование вредных веществ в цилиндрах ДВС 27
1.2.2 Воздействие состава топлива на токсичность и дымность отработавших газов ДВС 35
1.2.3 Взаимосвязь конструктивного исполнения ДВС с эмиссией вредных веществ в атмосферу 47
1.2.4 Методы обезвреживания отработавших газов ДВС в гозовыпускном тракте 51
1.3 Анализ возможностей для рационального использования тепла, сбрасываемого в окружающую среду 55
1.4 Выводы, концепция, цель и задачи диссертационного исследования 59
ГЛАВА 2 Теоретический анализ доминирования факторов экологического загрязнения окружающей среды при эксплуатации двс автотранспорта
2.1 Оценка загрязняющих факторов двигателей автотранспортных средств 64
2.2 Исследование влияния технического состояния дизельного ДВС на дымность отработавших газов 77
2.3 Влияние процессов газообмена на состав рабочей смеси и отработавших газов ДВС 81
2.4 Расчет реакции горения углеводородных топлив и их влияние на состав ОГ 91
2.4.1 Материальные балансы при сжигании топлив 91
2.4.2 Образование токсичных веществ при горении топлива 97
2.5 Выводы по главе 103
ГЛАВА 3 Теоретические основы подготовки, формирования и применения многокомпонентного топлива для двс применительно к условиям эксплуатации
3.1 Расчет состава продуктов сгорания при использовании в ДВС многокомпонентного топлива 105
3.2 Применение испарителя в топливной системе ДВС 119
3.3 Моделирование движения потока по впускному коллектору 127
3.4. Моделирование работы установки газодинамических испытаний 139
3.5 Выводы по главе 144
Глава 4 Научно-техническое обоснование систем нейтрализации и утилизации теплоты отработавших газов двс при использовании многокомпонентного топлива
4.1 Исследование влияния применения многокомпонентного топлива на каталитическую нейтрализацию отработавших газов ДВС 146
4.1.1 Модель каталитического нейтрализатора 146
4.1.2 Процессы изотермического дожигания продуктов неполного сгорания 157
4.1.3 Адиабатный процесс каталитического превращения 164
4.1.4 Выбор основных параметров активной зоны нейтрализаторов 168
4.2 Использование теплоты отработавших газов для подготовки и формирования многокомпонентного топлива 172
4.2.1 Анализ работоспособности отработавших газов 172
4.2.2 Расчет эффективности работы испарителя ДВС 179
4.3 Выводы по главе 188
ГЛАВА 5 Экспериментальное обоснование концептуальных положений методологии повышения экологической безопасности ДВС на стендах и в эксплуатации
5.1 Планирование эксперимента 190
5.2 Испытательные стенды, оборудование и аппаратура 194
5.2.1 Испытательный стенд индицирования ДВС 196
5.2.2 Стенды для испытания каталитических нейтрализаторов,
испарителя и оценки потерь теплоты ОГ 199
5.2.3 Установка для газодинамических испытаний, приборы 203
5.3 Оценка погрешности определения параметров 205
5.3.1 Измерение параметров индикаторного процесса 205
5.3.2 Измерение теплоты отработавших газов 207
5.4 Методика проведения экспериментов 209
5.4.1 Индицирование ДВС 209
5.4.2 Процесс утилизации теплоты ОГ 211
5.4.3 Испытание нейтрализаторов 212
5.4.4 Работа ДВС с испарителем 214
5.4.5 Газодинамических испытаний впускного и выпускного трактов 215
5.5 Экспериментальные исследования применения многокомпонентного топлива на примере дизеля 217
5.5.1 Сравнительные исследования параметров рабочего процесса и анализ индикаторного КПД при использовании многокомпонентных топлив 217
5.5.2 Исследование экологических показателей ДВС при работе на многокомпонентных топливах 226
5.6 Оценка эффективности работы каталитических нейтрализаторов 234
5.7 Ресурс каталитических нейтрализаторов с пористыми проницаемыми блоками 253
5.8 Утилизация теплоты отработавших газов 257
5.9 Выводы по главе 263
ГЛАВА 6 Практическая реализация разработок. экономический эффект от их внедрения в эксплуатации
6.1 Конструктивные решения, повышающие экологические показатели 268
6.1.1 Совершенствование топливной системы 268
6.1.2 Нейтрализация отработавших газов 274
6.1.2.1 Каталитический нейтрализатор с утилизацией теплоты ОГ 274
6.1.2.2 Каталитический нейтрализатор отработавших газов 277
6.1.2.3 Многоступенчатый каталитический нейтрализатор дизеля 280
6.1.2.4 Многоступенчатый каталитический нейтрализатор 282
6.2 Экономический эффект результатов работы 286
6.2.1 Оценка экологического загрязнения окружающей среды ДВС автомобилей 286
6.2.2 Анализ мероприятий направленных на снижение вредных
веществ в ОГ 288
6.2.3 Расчет экономического эффекта от уменьшения загрязнения окружающей
среды 298
6.3 Выводы по главе 306
Общие выводы 308
Литература
