Улучшение экологических показателей дизеля 4ЧН 11,0/12,5 с промежуточным охлаждением наддувочного воздуха при работе на природном газе путем снижения содержания оксидов азота в отработавших газах - Автореферат

Улучшение экологических показателей дизеля 4ЧН 11,0/12,5 с промежуточным охлаждением наддувочного воздуха при работе на природном газе путем снижения содержания оксидов азота в отработавших газах Работа выполнена в ФГОУ ВПО «Вятская государственная сельскохозяйственная академия» Научный руководитель: доктор технических наук профессор Защита диссертации состоится 24 апреля 2009 г. в 13 30 на заседании диссертационного совета Д 220.060.05 при Санкт-Петербургском государственном аграрном университете по адресу: 196601, Санкт-Петербург-Пушкин, Академический проспект, д. С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Санкт-Петербургского государственного аграрного университета.Практическое применение научной задачи состоит в улучшении экологических и эффективных показателей дизелей с турбонаддувом и ПОНВ, работающих на ПГ автобусов и грузовых автомобилей, эксплуатируемых на дорогах общего пользования, путем снижения содержания токсичных компонентов, в том числе оксидов азота в ОГ и экономии нефтяного моторного топлива. В связи с выше изложенным можно предположить, что улучшение экологических показателей дизеля 4ЧН 11,0/12,5 с промежуточным охлаждением наддувочного воздуха при работе на природном газе путем снижения содержания оксидов азота является актуальной научной задачей, имеющей важное значение для улучшения экологической ситуации в стране и экономии нефтяного топлива. провести расчет показателей объемного содержания и массовой концентрации оксидов азота в цилиндре и в ОГ дизеля 4ЧН 11,0/12,5 с ПОНВ при работе на ПГ; Во втором разделе предложены теоретические предпосылки по анализу процессов образования и разложения оксидов азота в КС дизеля 4ЧН 11,0/12,5 с ПОНВ при работе на ПГ с запальной порцией ДТ. Используя результаты моделирования кинетических систем для расчета кинетики образования оксидов азота при горении ПГ и ДТ в условиях сгорания в дизелях, суммируя известные данные протекания элементарных реакций при сгорании ПГ и выделяя из них наиболее весомые, механизм процесса образования оксидов азота в цилиндре дизеля с ПОНВ можно представить в виде определенной последовательности этапов и ветвей образования промежуточных и конечных элементов, как это видно из рисунка 1.Теоретическими исследованиями рабочего процесса в цилиндре дизеля 4ЧН 11,0/12,5 с ПОНВ при работе на ДТ и ПГ определены значения RNOX теор и CNOX теор в зависимости от угла п.к.в. и установлено, что для дизеля 4ЧН 11,0/12,5 с ПОНВ при работе с оптимальными установочными УОВТ при n = 2400 мин-1 и ре = 0,947 МПА максимальные значения CNOX мах теор снижаются с 1,391 г/м3 при работе на ДТ до 1,355 г/м3 при работе на ПГ; максимальные значения RNOX мах теор снижаются с 966 ppm при работе на ДТ до 941 ppm при работе на ПГ; снижение значений объемного содержания RNOX теор и массовой концентрации CNOX теор оксидов азота в цилиндре дизеля при работе на ПГ при одинаковом положении коленчатого вала, соответствующем максимальному содержанию оксидов азота в цилиндре при работе на ДТ составляет 4,8 %; выходные значения CNOX вых теор снижаются с 1,069 г/м3 при работе на ДТ до 0,820 г/м3 при работе на ПГ (на 23 %); выходные значения RNOX вых теор снижаются с 740 ppm при работе на ДТ до 570 ppm при работе на ПГ (на 23 %). Определены опытные значения RNOX опыт и CNOX опыт в ОГ дизеля 4ЧН 11,0/12,5 с ПОНВ при работе на ДТ и ПГ в зависимости от установочного УОВТ при n = 2400 мин-1, ре = 0,947 МПА и при n = 1700 мин-1, ре = 1,036 МПА: при работе на ПГ изменение установочного УОВТ ?впр с 5? до 9? до в.м.т. при n = 2400 мин-1 и ре = 0,947 МПА приводит к изменению CNOX опыт с 0,432 до 0,756 г/м3 (увеличение на 75 %). Исследованиями рабочего процесса в цилиндре дизеля 4ЧН 11,0/12,5 с ПОНВ при работе на ДТ и ПГ и проведенными расчетами определены RNOX расч и CNOX расч в зависимости от угла п.к.в. и установлено, что для дизеля 4ЧН 11,0/12,5 с ПОНВ при работе с оптимальными установочными УОВТ при n = 2400 мин-1 и ре = 0,947 МПА максимальные значения CNOX мах расч снижаются с 1,338 г/м3 при работе на ДТ до 1,303 г/м3 при работе на ПГ; максимальные значения RNOX мах расч снижаются с 929 ppm при работе на ДТ до 905 ppm при работе на ПГ; снижение значений объемного содержания RNOX расч и массовой концентрации CNOX расч оксидов азота в цилиндре дизеля при работе на ПГ при одинаковом положении коленчатого вала, соответствующем максимальному содержанию оксидов азота в цилиндре при работе на ДТ составляет 4,8 %; выходные значения CNOX вых расч снижаются с 1,029 г/м3 при работе на ДТ до 0,789 г/м3 при работе на ПГ (на 23 %); выходные значения RNOX вых расч снижаются с 715 ppm при работе на ДТ до 548 ppm при работе на ПГ (на 23 %).