Разработка окислительного нейтрализатора для дизельных двигателей

АВТОМОБИЛИ и ТРАНСПОРТ

Разработка окислительного нейтрализатора для дизельных двигателей

Читать полностью в формате WORD


ВВЕДЕНИЕ


В настоящее время Россия остается в числе ограниченного круга мировых производителей, имеющих развитую дизелестроительную промышленность, призванную обеспечить экономическую, энергетическую, транспортную и оборонную безопасность страны. Исходя из положений «Основных направлений государственной политики развития автомобильной промышленности России на период до 2005 года», утвержденных постановлением правительства РФ № 0286 от __ марта 1999 года и «Концепции развития автопрома до 2010», которая была одобрена 21 марта 2002 года, дизелестроительная область в этих документах включена в перечень приоритетных отраслей промышленности, а производство двигателей рассматривается не только с позиции их применения как автомобильных компонентов, но и как самостоятельного продукта для использования в самых различных целях, где обеспечивается выполнение прогрессивных, технических требований, прежде всего по экологии, топливной экономичности, надежности.
Значительной частью отечественного дизелестроения является производство двигателей ОАО «КАМАЗ». С момента пуска завода произведено около 2,63 миллиона двигателей. При этом, начиная с 2001 года, все грузовики, сходящие с главного сборочного конвейера автозавода, оснащаются дизелями только уровня EVRO 1 и EVRO 2. На их базе камские моторостроители создают десятки модификаций двигателей. При этом акцентируется внимание на необходимости разработки и производства новейших конструкций и создание мощностей по выпуску отдельных компонентов двигателей и их систем, которые не выпускались раньше или производились в недостаточных количествах. В первую очередь это касается турбокомпрессоров и теплообменников охлаждения надувочного воздуха, топливной аппаратуры с повышенной энергией впрыска, электронных систем регулирования подачи топлива, нейтрализаторов отработавших газов и других систем снижения выбросов вредных веществ.
Еще в начале 1995 года руководством «КАМАЗа» было принято решение об ускорении разработок и внедрение в производство дизелей мирового уровня по экологическим показателям. Коренная модернизация двигателей «КАМАЗ» завершился в сентябре 1995 года сертификацией трех моделей на соответствие требованиям EVRO 1 – 740.20—260 , 740.21—240 и 740,11—240 ,
Наиболее перспективным для применения в составе модернизированных транспортных автомобилей стал дизель «КАМАЗ-740» с номинальной мощностью 260 л/с при частоте вращения коленчатого вала 2200 об/мин и максимальным крутящим моментом 110 кг*м. Этот турбонаддувной двигатель с промежуточным охлаждением наддувочного воздуха является продуктом глубокой модернизации прежних моторов с разунификацией близкой к 100 процентам. Его технико-экономические показатели находятся на уровне мировых аналогов, что подтверждено как стендовыми, так и лабораторно – дорожными и эксплутационными испытаниями автомобилей.
Именно поэтому этот дизель был выбран для первоочередной доводки до требований правил № 49 – 02 В (EVRO – 2) . Двигатель прошел все необходимые испытания и был сертифицирован на соответствие требованиям EVRO – 2 .
Для этого потребовалось внести серьезные конструктивные изменения в топливоподающую аппаратуру, газораспределительный механизм, головку цилиндров, цилиндропоршневую группу и в систему газотурбинного наддува. Кроме этого была проведена необходимая оптимизация систем охлаждения двигателя , охлаждение надувочного воздуха , впуска и очистки воздуха , выхлопа отработавших газов .
В последнее десятилетие ведутся исследования по снижению вредных примесей ДВС в атмосферу. Одним из лучших вариантов использования в современной практике являются следующие способы снижения выбросов оксидов азота:
а) использование водно – топливной эмульсии
б) применение метанола в качестве добавок
( для бензиновых двигателей)
в) использование каталитических конвертеров
г) понижение степени сжатия
д) применение окислительного нейтрализатора
е) снижение максимальной температуры сгорания.
Наиболее перспективным и с лучшим эффектом можно использовать окислительный катализатор, подобные исследования уже проводились в таких странах как Германия и Америка. Среди отечественного транспорта одним из массовых используемых автомобилей является «КАМАЗ», который требует определенной модернизации для снижения выбросов оксидов азота.

При применении предлагаемой системы окислительного нейтрализатора на выпуске отработавших газов можно заменить (исходя из аналитического метода исследования), что выбросы оксидов азота сократятся до 63%, чего будет достаточно для выполнения требований по Евро-1, Евро-2, Евро-3. Основывая эту систему есть возможность применения отечественного грузового транспорта для перевозок грузов по странам Евросоюза, этим самым улучшая внешние торговые экономические отношения страны со странами Европы. В основу экологического анализа входит применение двигателей с содержанием токсических веществ в отработавших газах ниже ПДК, то проводя аналитическое исследование можем прогнозировать следующий результат. Выбросы оксидов азота у автомобилей серии КамАЗ составляют 14,7 г/Квт*ч. При применении предлагаемой системы они сократятся на 63% и будут составлять 4,8 г/Квт*ч, что обеспечит прохождение современных норм токсичности согласно европейских требований, даже при введении жёстких требований Евро-3. Диоксид азота является одним из самых вредных газов воздействующих на организм чело-века и вызывающий заболевание сердечно-сосудистой системы и верхних дыхательных путей. С 1998 года по 2002 год было отмечено Министерством здравоохранения резкое увеличение заболеваний сердечно-сосудистой системы. Врачами было обосновано, что эта вспышка происходит в основном из-за загрязнения окружающей среды. Самым активным загрязнителем окружающей среды является автомобильный транспорт. Первое десятилетия XXI века официально объявлено десятилетием борьбы с сердечно-сосудистыми заболеваниями. Во всех субъектах РФ введены технические и инструментальные контроли для проверки автотранспорта при прохождении годовых технических осмотров. В последние годы введен контроль проведения по выбросу оксидов азота в окружающую среду (чего ранее не проводилось). Сокращение выбросов оксида азота позволит улучшить общее экологическое состояние страны и снизить уровень заболеваний. Огромную экономию денежных средств можно получить при уменьшении затрат на лекарственные препараты и обслуживание больных.

Список использованных источников

Просмотров: 208