Введение
Глава 1. Возможности повышения эффективности двигателей внутреннего сгорания за счет утилизации теплоты их отработавших газов (состояние вопроса) 13
1.1. Возможность и целесообразность использования теплоты отработавших газов двигателей внутреннего сгорания для повышения их мощностных, экономических и экологических показателей 13
1.2. Системы утилизации теплоты отработавших газов двигателей внутреннего сгорания 21
1.3. Постановка цели и задач исследования 35
Глава 2. Физическая модель силовой установки, включающей поршневой ДВС и систему утилизации теплоты его отработавших газов 39
2.1. Принципы системного анализа установок двухуровневого использования теплоты 40
2.2. Особенности исследуемой силовой установки как многоуровневой технической системы 46
2.3. Процессы, происходящие в утилизационной системе 50
2.3.1. Тепловой аккумулятор 50
2.3.2. Утилизационный двигатель 54
2.4. Показатели для оценки эффективности силовой установки, включающей поршневой ДВС и систему утилизации теплоты его отработавших газов 61
Глава 3. Математическая модель утилизационной системы 65
3.1. Математическая модель процесса теплообмена в тепловом аккумуляторе с фазовым переходом 65
3.2. Математическая модель индикаторного процесса утилизационного поршневого двигателя с внутренним объемным парообразованием 78
Глава 4. Экспериментальная установка. Программа и методика исследования 94
4.1. Экспериментальная установка 94
4.1.1. Стенд для изучения процессов теплообмена в тепловом аккумуляторе 94
4.1.2. Экспериментальная установка для исследования процессов в силовой установке 96
4.2. Программа и методика экспериментального исследования 109
4.2.1. Методика проведения первого этапа экспериментального исследования 110
4.2.2. Методика проведения второго этапа экспериментального исследования 113
4.2.3. Методика проведения третьего этапа экспериментального исследования 115
4.2.4. Методика проведения четвертого этапа экспериментального исследования 116
Глава 5. Результаты экспериментального исследования 118
5.1. Влияние регулировочных и эксплуатационных характеристик утилизационного двигателя на частоту вращения его коленчатого вала, на характер процесса сжатия в нем, дымность и токсичность отработавших газов силовой установки 118
5.2. Оценка адекватности математической модели утилизационной системы 127
5.2.1. Оценка адекватности математической модели теплового аккумулятора 127
5.2.2. Оценка адекватности математической модели рабочего процесса утилизационного двигателя 129
5.3. Исследование рабочего процесса утилизационного двигателя 130
5.4. Изменение мощностных, экономических и экологических показателей дизеля КамАЗ-740 при утилизации теплоты его отработавших газов 142
Заключение 155
Использованная литература 161
Приложения 175
