Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Снижение вредных выбросов дизельных двигателей мобильных энергетических средств за счёт применения фильтра-нейтрализатора отработавших газов

ВАК РФ 03.00.16, Экология

Автореферат диссертации по теме "Снижение вредных выбросов дизельных двигателей мобильных энергетических средств за счёт применения фильтра-нейтрализатора отработавших газов"

На правах рукописи

БОЖКО Артём Викторович

СНИЖЕНИЕ ВРЕДНЫХ ВЫБРОСОВ ДИЗЕЛЬНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ МОБИЛЬНЫХ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ СРЕДСТВ ЗА СЧЁТ ПРИМЕНЕНИЯ ФИЛЬТРА-НЕЙТРАЛИЗАТОРА ОТРАБОТАВШИХ ГАЗОВ

Специальность 03 00 16 - Экология (технические науки)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

ЧИРнп

003161061

Воронеж - 2007

Работа выполнена на кафедре тракторов и автомобилей ФГОУ ВПО «Воронежский государственный аграрный университет имени К Д. Глинки»

Научный руководитель: кандидат технических наук, доцент

Байбарин Василий Алексеевич

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Шацкий Владимир Павлович

кандидат технических наук, старший преподаватель

Мягков Дмитрий Юрьевич

Ведущая организация: ГОУ ВПО Воронежский государственный

архитектурно-строительный университет

Защита диссертации состоится 1 ноября 2007 г в 10 00 часов на заседании диссертационного совета Д 220 010 04 при ФГОУ ВПО «Воронежский государственный аграрный университет имени К Д Глинки» по адресу 394087, г Воронеж, ул Мичурина, д 1

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГОУ ВПО «Воронежский государственный аграрный университет имени К Д Глинки»

С авторефератом можно ознакомиться на сайте http://vww.vsau.ru/

Автореферат разослан «27» сентября 2007 г

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат технических наук, доцент

Шатохин

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Проблема охраны окружающей среды является одной из наиболее актуальных в настоящее время Из общего количества вредных веществ, выбрасываемых в атмосферу крупных городов, большая часть - 60 процентов приходится на долю автотракторной техники. Промышленные предприятия выбрасывают 18 процентов, электростанции - 13, системы городского отопления - 6 и другие источники - 3 процента. Особенно увеличивается количество выбрасываемых веществ при работе автотракторной техники с неисправностями двигателя, трансмиссии и ходовой части. Следует отметить, что вредные вещества, выбрасываемые производственными предприятиями, концентрируются по огромному радиусу в определенной зоне, а отработавшие газы автомобилей распространяются по всей территории населенного пункта и вблизи дорог. Это приводит к повышенным концентрациям вредных веществ в помещениях цехов, кабинах мобильных энергетических средств, снижению урожайности сельскохозяйственных культур, продуктивности животноводства, разрушению строительных материалов.

В настоящее время всё большее распространение на мобильных энергетических средствах (МЭС) получают дизельные двигатели, которые не всегда удовлетворяют современным жёстким требованиям по токсичности отработавших газов (ОГ). Отечественный и зарубежный опыт показывает, что одним из эффективных мероприятий обеспечения экологической безопасности дизельных двигателей является разработка дополнительных устройств, устанавливаемых в выпускной системе, позволяющих снизить выбросы токсичных веществ с отработавшими газами. Но они не в полной мере отвечают всё возрастающим требованиям по экологии. В этой связи особую актуальность приобретают усовершенствование существующих устройств, разработка и научное обоснование новых технических решений, направленных на очистку ОГ дизельных двигателей.

Цель работы - снижение вредного воздействия дизельных двигателей мобильных энергетических средств на экологию за счёт оборудования выпускной системы высокоэффективным фильтром-нейтрализатором.

Объект исследований - дизельный двигатель МЭС, оборудованный фильтром-нейтрализатором (ФН) отработавших газов, который состоит из сажевого фильтра и каталитического блока, элементы фильтра выполнены из пористого сетчатого материала (ПСМ) и расположены концентрично.

Предмет исследований - выявление закономерностей изменения степени очистки ОГ от сажи и сопротивления фильтра-нейтрализатора на скоростных и нагрузочных режимах работы дизельного двигателя Д-243.

Научную новизну диссертационной работы составляют:

- математическая модель определения сопротивления фильтра-нейтрализатора потоку отработавших газов, отличающаяся учетом влияния его конструктивных особенностей;

- математическая модель определения сажеёмкости фильтра, отличающаяся тем, что учитывается снижение степени очистки отработавших газов от твердых частиц и продолжительность работы,

- научно-техническое обоснование рациональных конструктивных параметров разработанного фильтра-нейтрализатора отработавших газов дизельного двигателя;

- зависимости изменения степени очистки отработавших газов от сажи и сопротивления фильтра-нейтрализатора от его конструктивных параметров и режимов работы двигателя

Практическая значимость:

Разработанный фильтр-нейтрализатор (патент РФ № 2280177) позволяет снизить выбросы твёрдых частиц, оксидов азота, углерода и углеводородов Кроме того, он выполняет роль глушителя

Результаты научных исследований рекомендованы к использованию в ОАО «Липецкий трактор» при разработке новых и модернизации выпускаемых заводом тракторов. Испытания опытной конструкции фильтра-нейтрализатора в условиях предприятия ООО "Шапошниковка-Молоко" Ольховатского района Воронежской области подтвердили эффективность его применения на тракторе МТЗ - 82 1 при выполнении им транспортных работ

Реализация результатов исследований. Результаты исследований и разработанные рекомендации приняты к внедрению на ОАО «Липецкий трактор» и будут использованы при разработке новых и модернизации выпускаемых заводом тракторов. Кроме того, полученные результаты используются в учебном процессе при дипломном проектировании и научно-исследовательской работе студентов.

Достоверность научных положений подтверждается результатами стендовых и эксплуатационных испытаний, проведенных с использованием измерительной аппаратуры, обеспечивающей приемлемую точность измерений, обработкой опытных данных с использованием математических программ на ЭВМ Результаты теоретических исследований достаточно хорошо согласуются с экспериментальными данными

Апробация работы. Основные положения диссертации доложены и одобрены на научных конференциях профессорско-преподавательского состава (2004 - 2007 гг) в Воронежском госагроуниверситете им. К Д Глинки, а также на техническом совете конструкторского бюро ОАО «Липецкий трактор» (2007 г.)

Публикации. По теме диссертации опубликовано одиннадцать печатных работ, из которых две в центральной печати по переченью, рекомендованному ВАК, а одна без соавторства и получено два патента РФ на изобретение

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех разделов, экономического обоснования, общих выводов, списка использованных источников и приложений Основная часть диссертации содержит 137 страниц машинописного текста, в том числе 52 рисунка, 5 таб-

лиц Список использованных источников включает 127 наименований, в том числе 5 на иностранном языке

На защиту выносятся:

- математическая модель определения сопротивления фильтра-нейтрализатора потоку отработавших газов;

- математическая модель определения сажеёмкости фильтра-нейтрализатора;

- обоснование рациональных конструктивных параметров разработанного фильтра-нейтрапизатора отработавших газов дизельного двигателя;

- зависимости изменения степени очистки отработавших газов от сажи и сопротивления фильтра-нейтрализатора от его конструктивных параметров и режимов работы двигателя;

- экономическая оценка эффективности применения фильтра-нейтрализатора на двигателях МЭС.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ

Во введении обоснована актуальность темы, указана цель исследований, сформулированы основные положения, выносимые на защиту.

В первом разделе - «Состояние вопроса и задачи исследования» - проведён анализ воздействия автотракторной техники на окружающую среду. Установлено, что на её долю приходится до 60 % выбросов, загрязняющих атмосферу. Основными видами воздействия МЭС на природную среду являются: механические, химические, акустические и электромагнитные, но наиболее вредными являются химические Приведен состав отработавших газов и их токсикологическое действие, проанализированы методы и средства по снижению вредных выбросов дизельных двигателей.

Проблеме снижения вредных выбросов дизельными двигателями МЭС посвящено большое число работ Значительный вклад в направлении технической экологии внесли отечественные и зарубежные учёные: В.А Марков, Р.М Баширов, В.А. Стрельников, Ф.Ф. Магульский, В А. Лиханов, В.В. Горбунов, Р И. Жегалин, А М. Сайкин, В Д. Дудышев, В А. Звонов, П.Д. Лупа-чёв, В П. Шацкий, О И. Поливаев, Д Ю. Мягков, Г.Е Эндрюс, К Хюго, В Ф. Кайзер, Р. Брюк и др.

В результате проведённых ими исследований обобщены обширные материалы по качественному и количественному составу отработавших газов дизелей Проанализированы методы и средства снижения вредных выбросов в атмосферу дизельными двигателями. Установлено, что мероприятия, направленные на совершенствование параметров рабочего процесса двигателя являются необходимыми, но недостаточными для решения проблемы снижения дымности ОГ дизельных двигателей. Меры по снижению токсичных выбросов путём применения специальных антитоксичных регулировок и альтернативных топлив дают определённый эффект, однако они высокозатратны и, как правило, приводят к ухудшению технико-экономических показателей двигателей. Анализ существующих конструкций сажевых фильтров ОГ показал, что они имеют ряд недостатков, высокое начальное сопротивление, которое в процессе эксплуатации многократно увеличивается, небольшой ре-

сурс работы, достаточно сложны в изготовлении, имеют сравнительно высокую стоимость Вследствие этого они не в полной мере отвечают всё возрастающим требованиям по экологии Поэтому требуется разработка более совершенной конструкции фильтра-нейтрализатора по снижению вредных выбросов двигателей мобильных энергетических средств, которая отвечала бы современным жестким требованиям.

В связи с этим сформулированы следующие задачи исследований

- разработать математические модели определения сопротивления фильтра-нейтрализатора потоку отработавших газов и его сажеёмкости,

- обосновать рациональные значения конструктивных параметров фильтра-нейтрализатора;

- разработать новое техническое решение по реализации рациональных параметров фильтра-нейтрализатора и выявить эффективность его применения на дизельных двигателях МЭС,

- установить предельно допустимое сопротивление в выпускной системе двигателей Д-243 и Д-65Л,

- определить экономическую эффективность применения фильтра-нейтрализатора на дизельных двигателях МЭС.

Во втором разделе — «Моделирование процессов в ФН и определение его рациональных параметров» - предложена функциональная схема для проведения математического моделирования процессов, протекающих в ФН при работе дизеля Разработаны математические модели (ММ) определения сопротивления и сажеёмкости Обоснован критерий определения рациональных параметров ФН

На рисунке 1, изображена функциональная схема, включающая в себя шесть последовательно связанных между собой зон б>| б\

бсг

С

Юс

СО

СпНп

Тт

Р>

Выпускной и

коллектор

М-

7Г

Трнсмиссия простора

6) ^

ЗЬш1

&

фщ

а?"

? Ф и

£» ч„

& 9 г-ф|

■ "ф -

1 а.

ч-

ШСых Зона',

Т?сг

, Ж Ш

£ Ф|

ЗЬна5 Зона 6

Капштяескии Влас

Л*'

5< ц, Ф ЗонаЗ

ПакетфилыфоЬ шГТМ

I - зона диффузора, 2 - зона шайб на входе, 3 - зона фильтрующих элементов, 4 - зона шайб на выходе; 5 - зона каталитического блока, 6 - зона

конфузора

Рисунок 1 - Функциональная схема фильтра-нейтрализатора

Схема позволяет рассматривать взаимодействующие процессы, происходящие в фильтре, с учётом неравномерности распределения локальных скоростей, концентраций вредных компонентов и температур, аэродинамических, тепловых и массообменных потоков На схеме представлены места размещения управляющих воздействий

Определяющим фактором проектирования конструкции фильтра является минимизация гидравлического сопротивления. Газодинамические процессы в фильтре-нейтрализаторе определяют величину противодавления (Р) при выпуске отработавших газов, что существенно ухудшает процесс газообмена в двигателе, увеличивает коэффициент остаточных газов и, как следствие, ухудшает протекание процессов смесеобразования и сгорания. В результате ухудшаются мощностные и топливно-экономические показатели двигателя и увеличивается содержание сажи в ОГ

Полное гидравлическое сопротивление, создаваемое опытным фильтром-нейтрализатором (схема которого изображена на рисунке 2), представлено в следующем виде-

ДРЧ„ = ДРл + ,» + дРф +Др„тш+ Арн + Др., (1)

где - индексы д, вх ш, ф, вых ш, н, к - означают соответственно зоны диффузора, шайб на входе, фильтрующей поверхности, шайб на выходе, каталитического блока и конфузора

Сопротивление на каждом участке зоны определяется по формуле

Др = ^ р ш2/2, (2)

где 4 - коэффициент сопротивления соответствующих зон, р - плотность ОГ, кг/м3, со - скорость потока ОГ на данном участке, м/с.

диффузора, шайб на входе, фильтрующей поверхности, шайб на выходе, каталитического блока и конфузора Рисунок 2 - Схема фильтра-нейтрализатора с коэффициентами сопротивления элементов конструкции

Определив коэффициенты газодинамического сопротивления для каждого участка, полное сопротивление (АР) найдём по выражению ( Л-

др=£ 2

«г

Х(1 - 1/пл>2/8 5нкхд/2 +

0,5.(1-

■V х (1-^

Е д

0,5 + Х

К Ъ

2 \

(к (3 + 1/(1г)- (Р,/Р2)2)+

+ - 1/п,г) /8 • втад/2 + (-0,0125п^ + 0,0224п -0,00745) ((0,01745-а,)'-2тг-(0,01745 ак)2 -10 (0,01745-аь)))

0,00723п^ + 0,00444пк

<•1

с!.. П2

(I

Г-(1-П) О0, (180 (1-П)

П3 й

1п

А,

+f

1-

^ (1-П)-Р„ п3 н

пявм II и

'180-(1-п) 1 (ъ ^

О

+ {

л ;

О,

-1

\\

Ь )) \\

))

/п)), (3)

где X - коэффициент сопротивления трения единицы длины диффузора; Пй -степень расширения диффузора, пл = Р,д/Р2д; ад ~ угол расширения диффузора, т - коэффициент, учитывающий влияние формы отверстия в целом, ?! -сумма площадей поперечного сечения входных отверстий шайб, м2, Е0 -площадь поперечного сечения реакционной камеры фильтра-нейтрализатора, м2; Ог - эквивалентный гидравлический диаметр шайбы, м( 5 - толщина шайбы, м, Г - коэффициент живого сечения материала, Яе - число Рейнольдса; О0, - диаметр внутреннего кольца сечения цилиндра, м, Ри - диаметр наружного кольца сечения цилиндра, м Коэффициент сопротивления трения единицы длины диффузора определяется в зависимости от числа Яе и относительной шероховатости стенок А по соответствующим кривым

Сажеёмкость ФН (\¥саЖ) определяется массой уловленной сажи и может быть рассчитана по формуле

(4)

где ц - эффективность фильтрации, С - концентрация сажи в отработавших газах, кг/мэ, О - расход отработавших газов, м3/ч, t - время работы ФН до предельного сопротивления, ч

Во время работы ФН его эффективность снижается, что приводит к уменьшению сажеёмкости Для более точной оценки количества уловленной сажи разработана ММ, позволяющая определить сажеём кость фильтра с учётом изменения его эффективности за время работы

Время работы ФН до предельного сопротивления определялось экспериментально Проанализировав экспериментальные данные, получили уравнение регрессии

Р = Р0 ехр(к г), (5)

где Р0 — начальное сопротивление ФН, Па, к — коэффициент, зависящий от концентрации сажи в ОГ (определяется экспериментально). Для концентрации сажи в ОГ С=0,148 г/м3, к=0,00185

Как видно из выражения (5), время работы фильтра-нейтрализатора до предельного сопротивления зависит от начального сопротивления и концентрации сажи в ОГ. Чем больше концентрация и начальное сопротивление, тем меньше время работы ФН. Сопротивление ФН со временем работы увеличивается из-за отложения частиц сажи на волокнах ПСМ, в результате чего уменьшается диаметр пор и увеличивается диаметр волокна ПСМ Для определения изменения диаметра пор в ПСМ от сопротивления подставим в формулу (3) численные значения параметров ФН и получим следующее выражение

АР = 19,468 р «а2 + 432995976,26 с!2 со2 р + 692,298^-^ (6)

(1

Решив уравнение (6) при фиксированном значении скорости (например, при ю=5,73 м/с), получим зависимость с!п(1) =

= 1/(-9589,7/Р +9253 3 Р), (7)

где <1п(1) — диаметр пор ПСМ, при сопротивлении Р, м.

Диаметр пор при сопротивлении Р определяется зависимостью

¿,1(0 = 1/(- 9589,7/Р0 ехр(к 1)+ 9253 3 ■ Р0 • ехр(к г)) (8)

Увеличение диаметра волокна за счёт осевшей на нем сажи будет равно = + (а„ - (1/(- 9589,7/Р0 ехр(к 0+9253 3 Р0 ехр(к ф), (9) где <1пр0) - диаметр проволоки через время м

Сажеёмкость ФН за время работы будет определяться по выражению

^Аи^ти« С <3 I, (10)

где У/саж(() - масса сажи, уловленной фильтром за время работы кг, Т)06Щ(,) -эффективность улавливания твердых частиц фильтром через время работы

Для определения рациональных параметров ФН предложен критерий Я, который представляет собой минимум отношения сопротивления к саже-ёмкости

а=штА (11)

саж',0

Увеличение площади фильтрации снижает сопротивление ФН, но приводит к уменьшению степени очистки ОГ. Уменьшение площади ведёт к возрастанию степени очистки, но к увеличению сопротивления. Площадь фильтрации необходимо выбирать из условия наименьшей, но достаточной для обеспечения эффективной фильтрации для конкретных условий и двигателя Увеличение длины фильтрующих цилиндров ведет к возрастанию сопротивления, уменьшение длины приводит к увеличению числа фильтрующих цилиндров и снижению сопротивления, но это увеличивает затраты на производство ФН

Решение задачи (поиск рациональных параметров: диаметра ФН, количества фильтрующих цилиндров и их длины) осуществлялось с применением численного метода вычислительной математики с использованием программы МаЛсас! на ЭВМ. В результате решения поставленной задачи для сегки П300 из трёх слоев, при расходе отработавших газов 286 м3/ч, получены рациональные значения: диаметр корпуса ФН - (1=0,2 м, длина фильтрующих цилиндров - Ь=0,15 м и количество фильтрующих цилиндрэв - к=5.

В третьем разделе — «Программа и методика экспериментальных исследований» — представлен объект исследования и описан принцип действия опытной конструкции ФН, а также приведениы программа и методика лабораторных и эксплуатационных испытаний ФН на тракторе МТЗ-82.1.

В качестве объекта исследований был выбран двигатель Д-243, оборудованный опытным фильтром-нейтрализатором отработавших газов. Конструкция ФН защищена патентом РФ №2280177, схема его представлена на рисунке 3.

А - А

I - корпус; 2 - внешняя стенка; 3 - внутренняя стенка; 4 - теплойзоля -тор; 5,6,9,10 - фланцы; 7,8 — торцевые крышки, 1 I — входной патрубок; 12,14 — реакционная камера; [3 - выходной патрубок; 15 — кольцеобразный ограничитель; 16 - каталитический блок; 17 - фильтрующие элементы; 18,19 -крышки; 20 - шайбы; 2) - полост ь; 22, 23 - тарельчатый температурный компенсатор; 24 - болт; 25 - втулка; 26 - гайка

Рисунок 3 - Фильтр-нейтрализатор для очистки отработавших газов дизеля

Принцип действия фильтра-нейтрализатора заключается в следующем: при работе дизеля поток отработавших газов поступает во вводной патрубок 11 и попадает в реакционную камеру 14, после чего отработавшие газы проходят через пористые стенки фильтра {выполненные из ПСМ П300) 17, очищаются от твердых частиц (сажи) и попадают на каталитический блок 16, где происходит их нейтрализация от оксидов азота (МОх), углерода (СО) и углеводородов (С„Н„,). Очищенные газы выходят из ФН через патрубок 13, Фильтрующие элементы блока сажевого фильтра расположены концентрич-

но, что позволяет увеличить общую площадь фильтрации и уменьшить габариты конструкции

Целью лабораторных исследований являлось получение зависимостей эффективности очистки ОГ и сопротивления от конструктивных параметров ФН При проведении лабораторных исследований определялось предельное сопротивление в выпускной системе двигателей Д-243 и Д- 65Л путём снятия нагрузочных характеристик изменением сопротивления от 0 до 15 кПа Программой эксплуатационных испытаний предусматривалось определение са-жеемкости ФН и времени работы до предельного сопротивления от концентрации сажи в ОГ двигателя Проводились также испытания трактора МТЗ-82 1 на уровень шума с серийным глушителем и ФН.

В соответствии с задачами и программой исследований опытного фильтра-нейтрализатора, использовали следующие установки, обкаточно-тормозной стенд КИ - 5543 ГОСНИТИ, необходимое оборудование и приборы Установка для эксплуатационных испытаний представляла собой трактор МТЗ-82 1, оборудованный ФН Испытания фильтра-нейтрализатора на дизеле Д-243, проводили в лаборатории кафедры «Тракторы и автомобили» ВГАУ им К Д Глинки За основу методики измерения дымности приняты требования ГОСТ 172 2.02-98, а токсичности - ГОСТ 17.2.2 05-97. Функциональная схема экспериментальной установки с фильтром-нейтрализатором для лабораторных исследований представлена на рисунке 4

ЭНУ — электрическое нагру-! 1рг;-5"1 зонное устройство; ВМ - весы маятниковые, ЭТ - электрический тахометр, М1, М2 — термометры соответственно температуры охлаждающей жидкости и масла, РГ-250 - газовый счетчик; ЭВМ - электрическая балансирная машина, РД - промежуточный редуктор, Д-243 - дизельный двигатель; ВП - водный пьезометр, КБ - каталитический блок, БСФ - блок сажевого фильтра, Д1, Д2 - зоны размещения измерительных зондов; кЪ 8922 - шумомер; ГИАМ-27 — газоанализатор, ИНА-109 - переносной микропроцессорный дымомер; ИТП - измеритель температуры потенциометрический Функциональная схема лабораторной установки с фильтром -нейтрализатором и измерительными приборами

дР

ФН

Ж

I

I__

КБ БСФ

— Д1

Йп

№ «922

N0

СО

сн

I

ГИШ-27

ИНА-К19 ИТП

Рисунок 4 •

В четвертом разделе — «Результаты исследований фильтра-нейтрализатора» — приведены результаты теоретических и экспериментальных исследований и выполнен их анализ.

Зависимость степени очистки ОГ от сажи (г)с) дизеля Д-243 от скорости фильтрации (со0) на внешней скоростной характеристике представлена на рисунке 5. Анализ графиков (рисунок 5) показал, что степень очистки от сажи (vie) для сетки С685 составила 90.. 94 %, для сетки ПЗОО из трёх слоев -83. .92%, для сетки П300 из двух слоев - 71. 82%

Сравнительный анализ теоретических и экспериментальных зависимостей показывает, что при уменьшении частоты вращения коленчатого вала дизеля с 2250 до 1400 мин", что соответствует уменьшению скорости фильтрации соответственно с 0,72 до 0,5 м/с, сходимость теоретических и экспериментальных кривых высока и составляет в среднем 96,3% При уменьшении частоты вращения с 1400 до 1200 мин"1, что соответствует уменьшению скорости фильтрации с 0,5 до 0,43 м/с, сходимость составила 87% Это объясняется тем, что в ММ не учитываются на участке частот вращения от 1400 до 1200 мин"' изменения дисперсного состава сажи, так как на этих режимах появляется больше крупных частиц сажи

1 - степень очистки от сажи для сетки С685 из двух слоев, 2 - степень очистки от сажи ПЗОО из трех слоев, 3 - степень очистки от сажи ПЗОО из двух

слоев

Рисунок 5 - Зависимости степени очистки от сажи (г)с) дизеля Д-243 от скорости фильтрации (соо)

Зависимость степени нейтрализации от оксидов ОГ ФН в исследуемом диапазоне скоростных режимов дизеля представлена на рисунке 6 Анализ графиков (рисунок 6) показал, что степень нейтрализации очистки ОГ от оксидов углерода (т!с0) составила 44 . 86 %, углеводорода (т)спнга) - 41 90 % и от оксида азота (пью*) - 55. .83 %

Лссъ ^сн, Пыо - коэффициенты очистки соответственно от оксидов углерода, углеводорода и азота Рисунок 6 - Зависимости показателей степени нейтрализации (т]Со, Пен; %0) от частоты вращения коленчатого вала

Результаты исследования сопротивления фильтра-нейтрализатора представлены на рисунке 7.

1 - теоретическая зависимость для трёх слоёв сетки; 2 - экспериментальная зависимость для трех слоев сетки, 3 - теоретическая зависимость для двух слоев сетки; 4 - экспериментальная зависимость для двух слоёв сетки Рисунок 7 - Зависимости сопротивления фильтра - нейтрализатора при использовании ПСМ П300 от расхода отработавших газов

Из графиков, приведенных на рисунке 7, видно, что сопротивление фильтра-нейтрализатора для сетки П300 при работе дизеля на внешней скоростной характеристике с увеличением расхода отработавших газов увеличивается по линейной зависимости Сопротивление ФН для сетки П300 из трех слоёв при увеличении расхода ОГ от 154 до 286 м3/ч возрастает с 1,78 до 3,32 кПа, а для сетки ПЗОО из двух слоёв — с 0,8 до 1,68 кПа Для сетки П300 из трех слоёв на участке расхода ОГ от 154 до 286 м3/ч сходимость в среднем составляет 97%, а для сетки ПЗОО из двух слоёв - сходимость в среднем составляет 96%. Незначительное расхождение в теоретических и экспериментальных зависимостях объясняется тем, что в ММ не учитывается степень обжатия слоев сетки в цилиндрах фильтрующего элемента, а также погрешностью измерений

Для определения предельно допустимого сопротивления в выпускной системе исследовалось влияние сопротивления на потери мощности и увеличение удельного расхода топлива на нагрузочных характеристиках двигателя Д-243 и Д-65Л Для двигателя Д-243 при сопротивлении 10 кПа относительные потери мощности в среднем составили 4,8%, а увеличение удельного расхода топлива в среднем равнялось 6,7%. Для двигателя Д-65Л при сопротивлении 10 кПа относительные потери мощности в среднем составили 5,0%, а увеличение удельного расхода топлива в среднем равнялось 11% Проанализировав результаты исследований и литературные источники, было установлено, что предельно допустимым сопротивлением для дизельных двигателей можно считать 10 кПа

Полученные теоретические зависимости массы уловленной сажи от времени работы с использованием ММ в сравнении с экспериментальными данными показали, что характер изменения массы уловленной сажи теоретических зависимостей близок к экспериментальным Для сетки ПЗОО из трех слоёв сходимость теоретических и экспериментальных значений в среднем составляет 95,5%.

При определении рациональных параметров конструкции ФН теоретически на основании ММ было установлено, что сопротивление фильтра-нейтрализатора с увеличением количества фильтрующих цилиндров от 2 до 10 снижается с 3,14 до 3,04 кПа. При нечетном количестве фильтрующих цилиндров сопротивление меньше, чем при четном Так, для 5, 7 и 9 фильтрующих цилиндров оно составляет соответственно 3,041; 3,038; 3,037 кПа Для 6, 8 и 10 фильтрующих цилиндров сопротивление составляет соответственно 3,05, 3,045, 3,042 кПа Это связано с тем, что увеличение количества фильтрующих цилиндров приводит к увеличению живого сечения на входе и выходе в фильтр и соответственно к снижению коэффициентов сопротивления в шайбах на входе и выходе фильтра При нечётном количестве фильтрующих цилиндров уменьшение сопротивления объясняется увеличением площади живого сечения в шайбах на входе и выходе.

На рисунке 8 представлен график зависимости критерия (Я) от количества цилиндров в фильтре

RIO3

7,50 7,45 7,40 7 35 7,30

3 4 5 6 7 8 9 к, ШТ

Рисунок 8 - Зависимость критерия (R) от количества фильтрующих цилиндров в фильтре

Из зависимости, приведенной на рисунке 8, видно, что с увеличением количества фильтрующих цилиндров с 3 до 5 критерий (R) снижается от 7,52-103 до 7,34 103, а при дальнейшем увеличении количества фильтрующих цилиндров с 5 до 10 увеличивается от 7,34-103 до 7,35 103. Минимальное значение (R) достигается при использовании пяти фильтрующих цилиндров.

На рисунке 9 представлена зависимость критерия (R) от длины фильтрующих цилиндров.

R 103 л -

7,50

7,45---

7,40 - ----

7,35---

7 30 --

0,05 010 0.15 0,20 0,25 ^ М

Рисунок 9 - Зависимость критерия (R) от длины фильтрующих цилиндров

Из зависимости, приведенной на рисунке 9, видно, что с увеличением длины фильтрующих цилиндров с 0,074 до 0,15 м критерий (R) снижается с 7,35 103 до 7,34 103, а при дальнейшем увеличении длины фильтрующих цилиндров с 0,15 до 0,29 м увеличивается с 7,34 103 до 7,52 103. Минимальное

значение критерия достигается при использовании длины фильтрующих цилиндров 0,15 м.

На рисунке 10 показана гистограмма результатов измерения уровня шума (14, дБ а) трактора МТЗ-82.1.

расстояния замера соответственно: 1 - 0,01м; 2 - 1м; 3 -2м; 4 -Зм; 5 -в кабине трактора

Рисунок 10 - Гистограмма измерения уровня шума дизеля Д-243 с ФН и серийным глушителем.

Снижение уровня шума на расстоянии 1-3 м от трг.ктора составило в среднем на 2%, в кабине трактора — 1,5% по сравнению с серийным глушителем, Поэтому ФН можно использовать вместо серийного глушителя.

В пятом разделе — «Экономическая эффективность применения фильтра-нейтрализатора на тракторе МТЗ-82.1» - выполнен расчет годового экономического эффекта от внедрения ФН, который составил 7761,2 руб. в ценах 2007 года.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

]. На основе разработанной математической модели определено сопротивление ФН потоку ОГ с учётом конструктивных параметров: количества фильтрующих цилиндров, их длины, количества слоев сеток в цилиндре, марки материала сеток. Для сетки П300 из трёх слоев при расходе ОГ 286 мЗ/ч сопротивление составило 3,32 кПа. Расхождение полученных теоретических и экспериментальных результатов не превышаег 9%, что подтверждает адекватность разработанной математической модели.

2. По математической модели определена сажеём кость ФН с учётом снижения эффективности фильтра за время его работы да предельного сопротивления. При концентрации сажи С=0,148 г/мЗ в ОГ двигателя фильтр

достигает предельно допустимого сопротивления 10 кПа через 9 моточасов работы трактора, при этом сажеемкость составила 327 г, после этого производится регенерация фильтрующего элемента автоматически на двигателе.

3 Обоснованы рациональные значения конструктивных параметров ФН для двигателя Д-243 диаметр корпуса d=0,2 м, количество фильтрующих цилиндров к=5, их длина L=0,15 м, а в качестве фильтровального материала следует использовать ПСМ ПЗОО из трех слоев сетки.

4 Разработано новое техническое решение по реализации рациональных параметров ФН. Новизна данного технического решения подтверждается патентом РФ № 2280177

5 Результатами экспериментальных исследований в лабораторных и эксплуатационных условиях подтверждена эффективность и работоспособность разработанной конструкции ФН. Установлены зависимости показателей эффективности очистки ОГ от твердых частиц и оксидов углерода, углеводорода и азота, от конструктивных параметров ФН и режимов работы двигателя Значения показателей эффективности очистки ОГ ФН составили от твердых частиц - 83 ..92%, от оксидов углерода - 44 86%, углеводорода -41.. .90% и оксида азота - 55 83% Эффективность очистки выше при работе двигателя на номинальном режиме и ниже - на режиме максимальной загрузки двигателя.

6 Экспериментально установлено предельно допустимое сопротивление в выпускной системе для дизельных двигателей Д-243 и Д-65Л, которое составило 10 кПа, при этом относительные потери мощности в среднем не превысили 4,8%, а увеличение удельного расхода топлива составило в среднем не более 6,7%.

7 Результатами экспериментальных исследований ФН на тракторе установлено, что он одновременно может выполнять функцию глушителя. Снижение уровня шума двигателя с ФН по сравнению с серийным глушителем составило 2%

8 Расчет экономической эффективности от применения опытного ФН на двигателях МЭС показал, что годовой экономический эффект составит 7761 рубль на один трактор в ценах 2007 года.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ В СЛЕДУЮЩИХ РАБОТАХ

1 Байбарин В.А. Повышение эффективности использования и надёжности тракторов за счёт применения газообразного топлива / В А. Байбарин, А В Божко, С В. Васильев // Повышение эффективности использования, надежности и ремонта сельскохозяйственных машин сб науч тр./ ВГАУ. — Воронеж, 2005 - С 7-11.

2 Божко A.B. Обоснование устройств, обеспечивающих снижение вредных выбросов в атмосферу двигателями мобильных машин / А В Божко, В.А. Байбарин // Теория и практика научного развития АПК материалы LIV студенческой научной конференции -41- Воронеж ФГОУ ВПО ВГАУ, 2003 -С. 163-167.

3. Божко A.B. Анализ существующих способов и устройств снижения вредных выбросов в атмосферу для дизельных двигателей / A.B. Божко, В А Байбарин // Научный потенциал молодых — реструктуризации АПК материалы LV студенческой конференции. - Ч II - Воронеж: ФГОУ ВПО ВГАУ, 2004.-С. 103-106.

4. Божко A.B. Анализ устройств и способов снижения вредных выбросов двигателями мобильных машин / A.B. Божко // Вклад молодых учёных в решение проблем аграрной науки материалы межрегиональной научно-практической конференции молодых ученых. -Ч. II - Воронеж- ФГОУ ВПО ВГАУ, 2005. - С. 201 -203

5. Пат. № 2280177 Российская Федерация, МПК7 F0IN3/035. Нейтрализатор отработавших газов для дизеля / О.И. Поливаев, В.А. Байбарин, A.B. Божко, A.B. Можейко: заявитель и патентообладатель Воронежский государственные аграрный университет им. К Д. Глинки. - № 2005105377/06; заявл 24.02 2005; опубл 20.07 2006, Бюл №20. - 7 е.. ил.

6. Пат. № 2297544 Российская Федерация, МПК7 F01N3/00. Нейтрализатор отработавших газов дизеля / О.И Поливаев, B.C. Воищев, В.П. Иванов, А.В Можейко, A.B. Божко: заявитель и патентообладатель Воронежский государственные аграрный университет им К.Д Глинки, Воронежский военный авиационный инженерный институт - № 200*5119855/06, заявл 27.06 2005; опубл. 20.04.2007, Бюл №11.-6 с. ил

7. Поливаев О И. Снижение вредного воздействия мобильных машин с дизельным двигателем на атмосферу / О И Поливаев, В А Байбарин, А В Божко // Проблемы региональной экологии. - 2005. - №2. — С 119-122.

8. Поливаев О И. Существующие способы и устройства снижения вредных выбросов в атмосферу и перспективы их совершенствования для дизельных двигателей / О.И Поливаев, В.А. Байбарин, А В. Божко // Вузовская наука — региону.*"материалы третьей всероссийской научно-технической конференции - Вологда: ВоГТУ, 2005. - Т 2. - С 328 - 331.

9. Поливаев О.И. Фильтр-нейтрализатор отработавших газов / О.И. Поливаев, В.А. Байбарин, А.В Божко // Техника в сельском хозяйстве. - 2007 -№3. - С. 59-61.

10. Поливаев О.И. Применяемые устройства по снижению вредного воздействия автомобильных и тракторных двигателей на экологию / О.И Поливаев, В.С Воищев, В.А. Байбарин, А.В Божко // Региональный мониторинг и оценка земель. Опыт. Современные проблемы и пути решения: материалы пятой межрегиональной научно — производственной конференции 29 декабря 2004 г - Воронеж. ФГУП, 2005 - С. 295 - 299.

11 Поливаев О.И. Очиститель отработавших газов дизеля / О.И Поливаев, В.А. Байбарин, А В. Божко // Тракторы и сельскохозяйственные машины. - 2007.-№6 - С. 10-11.

Подписано в печать 20 09 2007 Формат 60x84'/¡6 Бумага кн -журн

П л 1,0 Гарнитура Тайме Тираж 100 экз Заказ № 1125 Типография ФГОУ ВПО ВГАУ 394087, Воронеж, ул Мичурина, 1

Содержание диссертации, кандидата технических наук, Божко, Артём Викторович

ВВЕДЕНИЕ.

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1. Воздействия автотракторной техники на окружающую среду.

1.2. Состав отработавших газов дизельных двигателей и их токсикологическое действие на экологию.

1.3. Методы и средства снижения вредных выбросов дизельных двигателей.

1.4. Анализ устройств для очистки отработавших газов в выпускной системе дизельных двигателей.

1.4.1. Нейтрализаторы отработавших газов.

1.4.2. Сажевые фильтры отработавших газов дизельных двигателей.

1.4.3. Способы регенерации фильтрующих элементов.

1.5. Выводы. Цель и задачи исследования.

2. МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ В ФН И ОПРЕДЕЛЕНИЕ

ЕГО РАЦИОНАЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ.

2.1 Функциональная схема системы ФН для математического моделирования.

2.2. Определение дисперсного состава сажи в ОГ дизеля.

2.3. Методика расчёта эффективности очистки отработавших газов дизельного двигателя в ФН от твёрдых частиц.

2.4. Математическая модель определения гидравлического сопротивления ФН.

2.5. Математическая модель определения сажеёмкости ФН

2.6. Математическая модель определения рациональных параметров.

2.7. Выводы.

3. ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ.

3.1. Задачи исследований.

3.2. Программа исследований.

3.3. Объект исследований.

3.4. Методика лабораторных исследований.

3.4.1. Применяемое оборудование и приборы.

3.4.2. Испытания ФН на дымность и токсичность.

3.4.3. Определение влияния сопротивления на показатели работы дизельного двигателя.

3.4.4. Испытания трактора с серийным глушителем и фильтром-нейтрализатором на шум.

3.5. Методика эксплуатационных испытаний.

3.6. Обработка результатов испытаний, оценка точности полученных результатов.

4. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ ФИЛЬТРА-НЕЙТРАЛИЗАТОРА.

4.1. Исследования технико-экономических показателей дизеля Д-243.

4.2. Результаты исследований эффективности работы фильтра-нейтрализатора.

4.3. Результаты исследований сопротивления фильтра-нейтрализатора.

4.4. Результаты исследований влияния сопротивления в выпускной системе двигателя на эффективные показатели его работы.

4.5. Результаты определения сажеёмкости фильтра-нейтрализатора.

4.6. Результаты определения рациональных конструктивных параметров ФН.

4.7. Результаты измерений уровня шума трактора МТЗ-82.1 с серийным глушителем и ФН.

4.8. Выводы.

5. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

ФИЛЬТРА-НЕЙТРАЛИЗАТОРА НА ТРАКТОРЕ МТЗ-82.1.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Снижение вредных выбросов дизельных двигателей мобильных энергетических средств за счёт применения фильтра-нейтрализатора отработавших газов"

Из общего количества вредных веществ, выбрасываемых в атмосферу крупных городов, большая часть приходится на автомобильный транспорт -60 процентов. Промышленные предприятия выбрасывают 18 процентов, электростанции - 13, системы городского отопления - 6 и другие источники -3 процента. Следует отметить, что вредные вещества, выбрасываемые производственными предприятиями, концентрируются по огромному радиусу в определенной зоне, а отработавшие газы автомобилей распространяются по всей территории населенного пункта. При неблагоприятных условиях в приземных слоях атмосферы образуются ядовитые туманы, так называемые смоги, содержащие токсичные составляющие отработавших газов - углеводороды и оксиды азота [84, 87].

Существенная доля загрязняющих выбросов с отработавшими газами приходится и на автотракторную технику, оснащенную дизельными двигателями. Всего отработавшие газы (ОГ) дизельных двигателей содержат около 280 компонентов, большинство из которых токсичны [67]. Они представляют собой сложную многокомпонентную смесь газов, паров, капель жидкостей и дисперсных твердых частиц. Из них наиболее вредными для окружающей среды и человека являются: оксид углерода (СО), углеводороды (CnHm), оксиды азота (NOx) и твердые частицы сажи, которые адсорбируют на своей поверхности полиароматические углеводороды, являющиеся сильнейшими канцерогенными веществами [30, 33, 34, 70].

Решение задачи повышения экологических показателей дизелей приводит к необходимости внедрения в отечественное двигателестроение различных методов и устройств снижения токсичности ОГ. В настоящее время разрабатываются и успешно претворяются в жизнь мероприятия по снижению загрязнения атмосферы выбросами автотракторных двигателей, включающие в себя: внедрение государственных и отраслевых стандартов, регламентирующих допустимые уровни выбросов вредных веществ автотракторными двигателями; создание двигателей с малотоксичным рабочим процессом; изыскание новых видов топлив и присадок к ним, позволяющих заменить жидкие топлива нефтяного происхождения; повысить топливную экономичность двигателей и значительно снизить их токсичность; разработку и внедрение устройств, способствующих снижению токсичности существующих типов двигателей (нейтрализаторов отработавших газов, сажевых фильтров и др.); серийный выпуск средств контроля токсичности и дымности отработавших газов; улучшение условий эксплуатации автотракторной техники и совершенствование системы контроля за техническим состоянием автотракторной техники.

Меры по снижению токсичных выбросов за счёт совершенствования конструкции двигателя, применения альтернативных видов топлива и улучшения условий эксплуатации техники дают определённый эффект. Однако они не в полной мере удовлетворяют всё возрастающим требованиям к дизелям по экологической безопасности. Одним из перспективных направлений решения рассматриваемой проблемы является установка в выпускной системе дизельного двигателя антитоксичных устройств. Анализ существующих конструкций сажевых фильтров ОГ показал, что они имеют ряд недостатков: высокое начальное сопротивление, которое в процессе эксплуатации многократно увеличивается, небольшой ресурс работы, значительная сложность изготовления, сравнительно высокая стоимость. Поэтому требуется разработка более совершенной конструкции фильтра-нейтрализатора (ФН) по снижению вредных выбросов двигателей мобильных энергетических средств (МЭС), которая отвечала бы современным жестким требованиям.

Цель работы: снижение вредного воздействия дизельных двигателей мобильных энергетических средств на экологию за счёт оборудования выпускной системы высокоэффективным фильтром-нейтрализатором.

Объект исследований: дизельный двигатель МЭС, оборудованный фильтром-нейтрализатором отработавших газов, который состоит из сажевого фильтра и каталитического блока, элементы фильтра выполнены из пористого сетчатого материала (ПСМ) и расположены концентрично.

Предмет исследования: выявление закономерностей изменения степени очистки ОГ от сажи и сопротивления фильтра-нейтрализатора на скоростных и нагрузочных режимах работы дизельного двигателя Д-243.

Научная новизна работы:

- математическая модель определения сопротивления фильтра-нейтрализатора потоку отработавших газов, отличающаяся учётом влияния его конструктивных особенностей;

- математическая модель определения сажеёмкости фильтра, отличающаяся тем, что учитывается снижение степени очистки отработавших газов от твердых частиц и продолжительность работы;

- научно-техническое обоснование рациональных конструктивных параметров разработанного фильтра-нейтрализатора отработавших газов дизельного двигателя;

- зависимости изменения степени очистки отработавших газов от сажи и сопротивления фильтра-нейтрализатора от его конструктивных параметров и режимов работы двигателя.

На защиту выносятся:

- математическая модель определения сопротивления фильтра-нейтрализатора потоку отработавших газов;

- математическая модель определения сажеёмкости фильтра - нейтрализатора;

- рациональные конструктивные параметры разработанного фильтра-нейтрализатора отработавших газов дизельного двигателя;

- зависимости изменения степени очистки отработавших газов от сажи и сопротивления фильтра-нейтрализатора от его конструктивных параметров и режимов работы двигателя;

- экономическая оценка эффективности применения фильтра-нейтрализатора на двигателях МЭС.

Практическая ценность работы;

Разработанный фильтр-нейтрализатор (патент РФ № 2280177) позволяет снизить выбросы твёрдых частиц, оксидов азота, углерода, и углеводородов. Кроме того, он выполняет роль глушителя.

Результаты научных исследований рекомендованы к использованию в ОАО «Липецкий трактор» при разработке новых и модернизации выпускаемых заводом тракторов. Испытания опытной конструкции фильтра-нейтрализатора в условиях предприятия ООО "Шапошниковка-Молоко" Ольховатского района Воронежской области подтвердили эффективность его применения на тракторе МТЗ-82.1 при выполнении им транспортных операций.

Апробация работы: основные положения диссертации доложены и одобрены на научных конференциях профессорско-преподавательского состава в Воронежском госагроуниверситете им. К.Д. Глинки (2004 - 2007 гг.), а также на техническом совете конструкторского бюро ОАО «Липецкий трактор» (2007 г.).

Заключение Диссертация по теме "Экология", Божко, Артём Викторович

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. На основе разработанной математической модели определено сопротивление ФН потоку ОГ с учётом конструктивных параметров: количества фильтрующих цилиндров, их длины, количества слоёв сеток в цилиндре, марки материала сеток. Для сетки ПЗОО из трёх слоёв при расходе ОГ 286 мЗ/ч сопротивление составило 3,32 кПа. Расхождение полученных теоретических и экспериментальных результатов не превышает 9%, что подтверждает адекватность разработанной математической модели.

2. По математической модели определена сажеёмкость ФН с учётом снижения эффективности фильтра за время его работы до предельного сопротивления. При концентрации сажи С=0,148 г/мЗ в ОГ двигателя фильтр достигает предельно допустимого сопротивления 10 кПа через 9 моточасов работы трактора, при этом сажеёмкость составила 327 г, после этого производится регенерация фильтрующего элемента автоматически на двигателе.

3. Обоснованы рациональные значения конструктивных параметров ФН для двигателя Д-243: диаметр корпуса d=0,2 м, количество фильтрующих цилиндров к=5, их длина L=0,15 м, а в качестве фильтровального материала следует использовать ПСМ ПЗОО из трёх слоев сетки.

4. Разработано новое техническое решение по реализации рациональных параметров ФН. Новизна данного технического решения подтверждается патентом РФ № 2280177.

5. Результатами экспериментальных исследований в лабораторных и эксплуатационных условиях подтверждена эффективность и работоспособность разработанной конструкции ФН. Установлены зависимости показателей эффективности очистки ОГ от твёрдых частиц и оксидов углерода, углеводорода и азота, от конструктивных параметров ФН и режимов работы двигателя. Значения показателей эффективности очистки ОГ ФН составили: от твёрдых частиц - 83.92%, от оксидов углерода - 44.86%, углеводорода -41.90% и оксида азота - 55.83%. Эффективность очистки выше при работе двигателя на номинальном режиме и ниже - на режиме максимальной загрузки двигателя.

6. Экспериментально установлено предельно допустимое сопротивление в выпускной системе для дизельных двигателей Д-243 и Д-65Л, которое составило 10 кПа, при этом относительные потери мощности в среднем не превысили 4,8%, а увеличение удельного расхода топлива составило в среднем не более 6,7%.

7. Результатами экспериментальных исследований ФН на тракторе установлено, что он одновременно может выполнять функцию глушителя. Снижение уровня шума двигателя с ФН по сравнению с серийным глушителем составило 2%.

8. Расчет экономической эффективности от применения опытного ФН на двигателях МЭС показал, что годовой экономический эффект составит 7761 рубль на один трактор в ценах 2007 года.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата технических наук, Божко, Артём Викторович, Воронеж

1. Абдельнасер А.Х. Снижение дымности отработавших газов дизелей путём применения пенометаллических фильтров: дис. канд. техн. наук / А.Х. Абдельнасер. -М., 1998. 145 с.

2. Адамович Б.А. Каталитические нейтрализаторы отработавших газов и экологическая безопасность АТС / Б.А. Адамович // Автомобильная промышленность. -2005.-№1,- С. 9- 11.

3. Алёшина В.М. Пылеулавливание в металлургии: справочное издание / В.М. Алёшина, Ю.А. Вальберг, Г.М. Гордон и др. М.: Металлургия, 1984. -336 с.

4. Альтшуль О.И. Гидравлика и аэродинамика / О.И. Альтшуль, П.Г. Киселёв. М.: Стройиздат, 1975. - 327 с.

5. Амельченко В.А. Снижение токсичных выбросов дизелей сельскохозяйственной техники при эксплуатации путём совершенствования очистки отработавших газов: дис. канд. техн. наук / В.А. Амельченко. Саратов, 1997.- 180 с.

6. Белов С.В. Пористые проницаемые материалы: справочник / С.В. Белов, П.А. Витязь, В.К. Шелег и др. М.: Металлургия, 1987. - 335 с.

7. Белоусов В.А. Снижение дымности отработавших газов автотракторных дизелей электрофильтром дожигателем: автореферат дис. канд. техн. наук / В.А. Белоусов. - Минск: БГСА, 2001. - 23 с.

8. Болдырев И.В. Нейтрализатор ОГ ДВС на базе цементосодержащих катализаторов / И.В. Болдырев, Т.Н. Смирнова, Е.З. Голосман // Двигателе-строение. 1998. - №2. - С. 40 - 41.

9. Болотов А.К. Опыт снижения токсичности отработавших газов дизелей за счёт подачи воды / А.К. Болотов, В.А. Лиханов, В.М. Попов и др. // Двигателестроение. 1982. - №7. - С. 48 - 50.

10. Бондарев Е.Н. Численные методы решения уравнений Новье Сто-кса: учебное пособие / Е.Н. Бондарев, А.С. Кокорев. - М.: Издательство МАИ, 1985.-39 с.

11. Бреховских И.С. Исследование процесса снижения дымности дизелей и разработка стекловолокнистых фильтров отработавших газов: дис. канд. техн. наук / И.С. Бреховских М., 1981. - 172 с.

12. Броунштейн Б.И. Гидродинамика массо- и теплообмена в дисперсных системах / Б.И. Броунштейн, Г.А. Фишбейн. Л.: Химия, Ленингр. отд-ние, 1977.-279 с.

13. Бусерой Р. Течение газа со взвешенными частицами /Р. Бусерой. -М.: Мир, 1975.-373 с.

14. Гиевой С.А. Снижение вредных выбросов при эксплуатации автотракторных дизелей путём применения сажевого фильтра: дис. канд. техн. наук / С.А. Гиевой Саратов, 2003. - 184 с.

15. Гладков О.А. Создание малотоксичных дизелей речных судов / О.А. Гладков, Е.Ю. Лерман. JL: Судостроение, 1990. - 112 с.

16. Говорущенко Н.В. Экономия топлива и снижение токсичности на автомобильном транспорте / Н.В. Говорущенко М.: Транспорт, 1990. - 35 с.

17. Головных И.М. Модель токсичности выбросов дизелей на нестационарных режимах / И.М. Головных, А.В. Евтухов // Автомобильная промышленность. 2003. - №8. - С. 9 - 11.

18. Голубев И.Р. Окружающая среда и транспорт / И.Р. Голубев, Ю.В. Новиков. М.: Транспорт, 1987. - 207с.

19. Горбунов В.В. Токсичность двигателей внутреннего сгорания / В.В. Горбунов, Н.Н. Патрахальцев. М.: Изд-во Российского университета дружбы народов, 1998.-216 с.

20. Горланов С.А., Злобин Е.В. Экономическая оценка проектных разработок в АПК: учебно-методическое пособие. Часть 1/ С.А. Горланов, Е.В. Злобин. - Воронеж: ВГАУ, 2002. - 66 с.

21. ГОСТ 17.2.2.05 97. Охрана природы. Атмосфера. Нормы и методы определения вредных веществ с отработавшими газами дизелей, тракторов и самоходных сельскохозяйственных машин.

22. ГОСТ 18509-88. Дизели тракторные комбайновые. Методы стендовых испытаний. М.: Издательство стандартов, 1988. - 70 с.

23. ГОСТ Р 51920 2002. Тракторы сельскохозяйственные и лесохо-зяйственные. Внешний шум. Нормы и методы оценки. - Введ. 2003-07-01. -М.: ИПК Издательство стандартов, 2002. - 5 с.

24. Гусаров А.П. Перспективы нормирования экологических показателей АТС / А.П. Гусаров, М.Е. Вайсблюм // Автомобильная промышленность. 2000. - №2. - С. 34-37.

25. Давыдов C.JI. Автотранспорт продолжает загрязнять окружающую среду / C.JI. Давыдов // Экология и промышленность России. 2000. Июль. -С. 40-41.

26. Долганов К.Е. Дорожные испытания трактора Т-150 с ограничителем дымления / К.Е. Долганов, А.Ф. Головчук, Н.И. Самусь // Двигателе-строение. 1980. - №11. - С. 44 - 46.

27. Долганов К.Е. Исследование топливной экономичности и токсичности отработавших газов газодизеля / К.Е. Долганов, B.C. Вербовский, С.А. Ковалёв и др. // Двигателестроение. 1991. - №8-9. - С. 6 - 9.

28. Дудышев В.Д. Перспективные технические разработки и изобретения по экологическому усовершенствованию автотранспорта / В.Д. Дудышев // Экология и промышленность России. 1998. - Декабрь - С. 4 - 9.

29. Дудышев В.Д. Проблемы и пути экологического совершенствования отечественного автотранспорта / В.Д. Дудышев // Экология и промышленность России. 1998. ноябрь. - С. 41 - 45.

30. Дьяков Р.А. Воздухоочистка в дизелях / Р.А. Дьяков. JI.: Машиностроение, 1975. - 152 с.

31. Жегалин О.И. Альтернативные топлива и перспективы их применения в тракторных дизелях: обзор /О.И. Жегалин, Е.Г. Пономарёв, В.Н. Журавлев. -М.: ЦНИИТЭИтракторосельхозмаш, 1986.-40 с.

32. Жегалин О.И. Каталитические нейтрализаторы транспортных дизелей / О.И. Жегалин, Н.Н. Патрахальцев, А.И. Френкель. М.: Машиностроение, 1979.-80 с.

33. Жегалин О.И. Снижение токсичности автомобильных дизелей / О.И. Жегалин, П.Д. Лупачёв М.: Транспорт, 1985. - 120 с.

34. Жужиков В.А. Фильтрование: Теория и практика разделения суспензии / В.А. Жужиков. М.: Машиностроение, 1980. - 398 с.

35. Звонов В.А. Образование оксидов азота при сгорании альтернативных топлив в дизеле / В.А. Звонов, А.С. Теренченко // Автомобильная промышленность. 2003. -№3. - С. 10-13.

36. Звонов В.А. Относительная агрессивность вредных веществ и суммарная токсичность отработавших газов / В.А. Звонов, Л.С. Заиграев // Автомобильная промышленность. -1997. №3. - С. 20 - 35.

37. Звонов В.А. Оценка ущерба от вредных выбросов в атмосферу двигателями внутреннего сгорания / В.А. Звонов, Л.С. Заиграев // Экология и ресурсосбережение. 1994. - №2. - С. 9-18.

38. Звонов В.А. Токсичность двигателей внутреннего сгорания / В.А. Звонов. Изд. 2-е, перераб. и доп. -М.: Машиностроение, 1981. - 160 с.

39. Идельчик И.Е. Аэродинамика технологических аппаратов / И.Е. Идельчик.-М.: Машиностроение, 1983.-351 с.

40. Идельчик И.Е. Справочник по гидравлическим сопротивлениям / И.Е. Идельчик. -М.: Машиностроение, 1975. 559 с.

41. Идельчик И.Е. Справочник по гидравлическим сопротивлениям / Под ред. М.О. Штейберга. 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1992.-672 с.

42. Исерлис Ю.Э. Системное проектирование двигателей внутреннего сгорания / Ю.Э. Иссерлис. Л.: Машиностроение. Ленингр. отделение, 1981. -255 с.

43. Истомин С.В. Совершенствование очистки отработавших газов дизелей сельскохозяйственной техники при эксплуатации, дис. канд. техн. наук / С.В. Истомин. Саратов, 1998. - 171 с.

44. Кальверт С. Защита атмосферы от промышленных загрязнений, справочник. 4.1 / С. Кальверт, Г.М. Инглунда - М.: Металлургия, 1988. -760 с.

45. Корабельников С.К. Снижение дымности отработавших газов дизелей путём научного обоснования, создания и применения сажеуловителей в системе выпуска: автореф. дис. канд. техн. наук / С.К. Корабельников -Санкт-Петербург: СПГАУ,2000. 22 с.

46. Короткое М.В. Пробег и экологическая безопасность автомобиля / М.В. Коротков, Е.В. Бондаренко // Автомобильная промышленность. — 2003. -№5.-С. 8-10.

47. Кульчицкий А.Р. К вопросу о расчётном определении эмиссии частиц с отработавшими газами дизелей / А.Р. Кульчицкий // Двигателестрое-ние. 2000. - №1. - С. 31 - 38.

48. Кульчицкий А.Р. Токсичность автомобильных и тракторных двигателей / А.Р. Кульчицкий. Владимир: Изд-во Владимирского государственного университета, 2000. - 256 с.

49. Кульчицкий А.Р. Токсичность автомобильных и тракторных двигателей: учеб. пособие для высшей школы. 2-е изд. / А.Р. Кульчицкий. — М.: Академический Проспект, 2004. - 400 с.

50. Кутенев В.Ф. Научно-технические проблемы улучшения экологических показателей автотранспорта / В.Ф. Кутенев, В.А. Звонов, Г.С. Корнилов // Автомобильная промышленность. 1998. - №11. - С. 7 - 11.

51. Кутенев В.Ф. Сравнительная оценка токсичности отработавших газов автомобилей с дизельными и бензиновыми двигателями / В.Ф. Кутенев, А.А. Чарыков, В.Н. Топунов // Автомобильная промышленность. 1974. -№3.-С. 9-11.

52. Кутенев В.Ф. Экологические проблемы автомобильного двигателя и путь оптимального решения их / В.Ф. Кутенев, Ю.Б. Свиридов // Двигателе-строение. -1990. №10. - С. 55 - 62.

53. Ландау Л.Д. Гидродинамика: учеб. Пособие. 3-е изд. / Л.Д. Ландау, Е.М. Лифшиц. - М.: Наука, - 1986. - 736 с.

54. Лебедева П.Д. Тепловой справочник / П.Д. Лебедева, В.Н. Юренева.- М.: Энергия, 1976. 896 с.

55. Лерман Е.Ю. Высококонцентрированные водотопливные эмульсии- эффективное средство улучшения экологических показателей лёгких быстроходных дизелей / Е.Ю. Лерман, О.А. Гладков // Двигателестроение. 1986. -№10-С. 35-37.

56. Лиханов В.А. Снижение токсичности автотракторных дизелей / В.А. Лиханов, A.M. Сайкин. М.: Колос, 1994. - 224 с.

57. Лукин В.Д. Очистка вентиляционных выбросов в химической промышленности / В.Д. Лукин, М.И. Курочкина. Л.: Химия, 1980.-232 с.

58. Лысенко А.Н. Состав и концентрация токсичных компонентов в отработавших газах дизеля / А.Н. Лысенко, А.И. Маркелова, А.И. Мищенко и др. // Двигатели внутреннего сгорания: межведомств, сб. Харьков: Вища школа, 1984. - Вып. 39. - С. 98 - 103.

59. Малов Р.В. Рабочие процессы и экологические качества ДВС / Р.В. Малов // Автомобильная промышленность. 1992. - №9. - С. 10 - 15.

60. Малов Р.П. Автомобильный транспорт и защита окружающей среды / Р.П. Малов, В.Н. Ерохов, B.C. Щетина, В.Б. Беляев. М.: Транспорт, 1982. - 200с.

61. Марков В.А. Метод снижения токсичности отработавших газов дизелей транспортного назначения / В.А. Марков // Известия ВУЗов. Машино-страение. 1993. - №10 -12. - С. 74 - 83.

62. Марков В.А. Токсичность отработавших газов дизелей / В.А. Марков, P.M. Баширов, И.И. Габитов и др. Уфа: Изд-во Башкирского государственного аграрного университета, 2000. - 144 с.

63. Марков В.А. Токсичность отработавших газов дизелей / В.А. Марков, P.M. Баширов, И.И. Габитов. Изд. 2-е, перераб. и доп - М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана. 2002. - 376 с.

64. Марков В.А. Характеристики топливоподачи транспортных дизелей / В.А. Марков, В.Г. Кислов, В.А. Хватов. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 1997.-160 с.

65. Медведев Ю.С. Как снизить дымность отработавших газов дизелей / Ю.С. Медведев, В.М. Подчинов // Экология и промышленность России. -2000.-Май-С. 21-23.

66. Морозов К.А. Токсичность автомобильных двигателей / К.А. Морозов. М.: Легион-Автодата, 2000. - 80 с.

67. Мягков Д.Ю. Эколого экономическая эффективность применения рекуператора энергии на автомобиле УАЗ - 452 / Д.Ю. Мягков // Экологический вестник Черноземья. Актуальные экологические проблемы региона. -Вып. 13. - Воронеж: ВГАУ, 2002. - С. 28 - 31.

68. Неговора А.В. Расчётная оптимизация экологических параметров дизеля / А.В. Неговора // Автомобильная промышленность. 2004. -№11.-С.9-12.

69. Новиков Л.А. Основные направления создания малотоксичных транспортных двигателей / Л.А. Новиков // Двигателестроение. 2002. - №2. -С. 23-27.

70. Озимов П.Л. Развитие конструкции дизелей с учётом требований экологии / П.Л. Озимов, В.К. Ванин // Автомобильная промышленность. -1998.-№11.-С. 31.-32.

71. Панин В.И. Справочник по теплотехнике в сельском хозяйстве / В.И. Панин. М.: Россельхозиздат, 1979. - 568с.

72. Панчишный В.И. Системы комплексной очистки отработавших газов дизелей / В.И. Панчишный // Автомобильная промышленность. 2004. -№1.-С. 25-27.

73. Пирумов А.И. Обеспыливание воздуха / А.И. Пирумов. М.: Стройиздат, 1974.-204 с.

74. Поливаев О.И. Очиститель отработавших газов дизеля / О.И. Поливаев, В.А. Байбарин, А.В. Божко // Тракторы и сельскохозяйственные машины. 2007.-№6.- С. 10-11.

75. Поливаев О.И. Снижение вредного воздействия мобильных машин с дизельным двигателем на атмосферу / О.И. Поливаев, В.А. Байбарин, А.В. Божко // Проблемы региональной экологии. 2005. - №2. - С. 119 - 122.

76. Поливаев О.И. Фильтр нейтрализатор отработавших газов / О.И. Поливаев, В.А. Байбарин, А.В. Божко // Техника в сельском хозяйстве. -2007.-№3.-С. 59-61.

77. Разлейцев Н.Ф. Моделирование и оптимизация процесса сгорания в дизелях / Н.Ф. Разлейцев. Харьков: Вища школа, 1980. - 169 с.

78. Райат П. Аэрозоли. Введение в теорию / П. Райат; пер. с англ. М.: Мир, 1987.-280 с.

79. Райков И .Я. Испытания двигателей внутреннего сгорания: учебник для вузов / И .Я. Райков. М.: Высшая школа, 1975. - 320 с.

80. Росин М.Ф. Статистическая динамика и теория эффективности систем управления / М.Ф. Росин, B.C. Булыгин. М.: Машиностроение, 1981. -312 с.

81. Самков В. Нормирование экологической безопасности автотранспортных средств / В. Самков, Е. Черейский // Окружающая среда. 2000. -№6-С. 68-70.

82. Сачков М. Лестница в будущее / М. Сачков // За рулём. 1998. - № 12.-С. 54-55.

83. Серковская Г.С. О канцерогенности нефти и нефтепродуктов / Г.С. Серковская // Химия и технология топлив и масел. 1996. - №1. - С. 39-45.

84. Синельников Ю.И. Пористые сетчатые материалы / Ю.И. Синельников, А.Ф. Третьяков, Н.И. Матурин и др. -М.: Металлургия, 1983. 64 с.

85. Смайлис В.И. Малотоксичные дизели / В.И. Смайлис. Я.: Машиностроение, 1973. - 128 с.

86. Смайлис В.И. Современное состояние и новые проблемы экологии дизелестроения / В.И. Смайлис // Двигателестроение. -1991. №1. - С. 3 - 6.

87. Стенд обкаточно-тормозной КИ 5543 ГОСНИТИ / Техническое описание и инструкция по эксплуатации. -М.: ГОСНИТИ, 1988.-25 с.

88. Степанов Г.Ю. Инерционные воздухоочистители / Г.Ю. Степанов, И.М. Зицер. М.: Машиностроение, 1986. - 181 с.

89. Стернин JI.E. Двухфазные моно- и полидисперсные течения газа с частицами / JI.E. Стернин. М.: Машиностроение, 1980. - 172 с.

90. Страус В. Промышленная очистка газов; пер. с англ. .Я. Косого / В. Страус.-М.: Химия, 1981.-616 с.

91. Стрельников В.А. Повышение экологической безопасности автотракторных дизелей путём разработки и совершенствования методов и технических средств очистки отработавших газов: автореф. дис. докт. техн. наук / В.А. Стрельников. Саратов, 2004. - 36 с.

92. Сухиташвили М.Д. Снижение вредных выбросов дизелей при эксплуатации автотракторной техники: авториф. дис. канд. техн. наук / М.Д. Сухиташвили. Саратов: СГХСА, 2002. - 19 с.

93. Сушнёв А.А. Снижение дымности отработавших газов дизельных двигателей плазмохимическим реактором: автореф. дис. канд. техн. наук / А.А. Сушнёв Минск: БГСА, 2001. - 22 с.

94. Тимофеев В.Е. Стандарт на экологический уровень двигателей для средств малой механизации / В.Е. Тимофеев, А.Р. Кульчинский // Тракторы и сельскохозяйственные машины. 1999. - №8. - С. 27 - 29.

95. Толшин В.И. Режимы работы и токсичные выбросы ОГ судовых дизелей / В.И. Толшин, Якунчиков В.В. М.: МГВАТ, 1999. - 190 с.

96. Ужов В.Н. Очистка промышленных газов от пыли / В.Н. Ужов,

97. A.Ю. Вальберг, Б.И. Мягков и др. М.: Химия, 1981. - 392 с.

98. Филимонов А.И. Новые стандарты на выбросы и дымность дизелей, тракторов и самоходных сельхозмашин / А.И. Филимонов // Тракторы и сельскохозяйственные машины. 1999. - №1. - С. 38 - 39.

99. Филимонов А.И. Ограничение экологически вредных выбросов тракторов и самоходных сельхозмашин / А.И. Филимонов // Тракторы и сельскохозяйственные машины. 1997. - №3. - С. 19-22.

100. Филипосянц Т.Р. Пути снижения вредных выбросов отработавшими газами автомобильных двигателей / Т.Р. Филипосянц, А.П. Кратко, М.В. Мазинг. М.: НИИНавтопром, 1979. - 64 с.

101. Филиппов А.З. Токсичность отработавших газов тепловых двигателей / А.З. Филиппов. Киев: Вища школа, 1980. - 160 с.

102. ИЗ. Хаппель Дж. Гидродинамика при малых числах Рейнольдса; пер. с англ. Ю.А. Буевич / Дж. Хаппель, Г. Бренер. М.: Мир, 1976. - 630 с.

103. Хватов В.Н. Пути снижения дымности отработавших газов автотракторных дизелей / В.Н. Хватов, Н.В. Логинов // Двигателестроение. -1991.-№5.-С. 42-44.

104. Чураев Н.В. Физико-химия процессов массопереноса в пористых телах / Н.В. Чураев. М.: Химия, 1990. - 272 с.

105. Шапко В.Ф. Сажа на выхлопе автомобилей КрАЗ / В.Ф. Шапко, М.Ф. Баранович, С.В. Дунь // Автомобильная промышленность. 1996. - №4. -С. 24-25.

106. Шацкий В.П. Об особенностях моделирования водоиспарительных охладителей / В.П. Шацкий // Экология и здоровее: материалы шестой международной конференции. Краснодар, 2001. - С. 30 - 35.

107. Шацкий В.П. Охлаждение воздуха в кабине трактора ЛТЗ-155 /

108. B.П. Шацкий // Тракторы и сельскохозяйственные машины. 2001. -№8.- С. 14 -16.

109. Шацкий В.П. Оценка эффективности работы охладителей кабинсельскохозяйственных машин / В.П. Шацкий // Тракторы и сельскохозяйственные машины. -1994. -№8.- С. 28 32.

110. Швыдкий B.C. Очистка газов: справочник / B.C. Швыдкий, М.В. Ладыгичев. М.: Теплоэнергетик, 2002. - 640 с.

111. Шегалов И.Л. Экологическая роль транспортных двигателей / И.Л. Шегалов // Двигателестроение. 1986. - №8. - С. 56 - 60.

112. Штокман Е.А. Очистка воздуха от пыли на предприятиях пищевой промышленности / Е.А. Штокман. М.: Агропромиздат, 1989. - 312 с.

113. Hiemesch О. Das BMW-Abgasreinigungskonzept fur Dieselmodelle / О. Hiemesch, G. Lonkai, G. Schenkermayr // MTZ. 1990. - Jg. 51. - N 5. - S. 196-200.

114. Lepperhoff G. Verhalten von SCR-Katalysatoren im Dieselmotorisehen Abgas / G. Lepperhoff, J. Schommers // MTZ. 1988. - Jg. 49. - N 1. - S. 17 -21.

115. Rich H. Regeneration Performance of a Catalyzed Versuus a Non-Catalized Ceramic Membrane Diesel Particulate Trap / H. Rich, Y. Kiyohide, O. Kozo // SAE Technical Paper Series. 1991. - N 910327. - P. 121 - 134.

116. Uyehara O.A. Factors that Affect BSFC and Emission for Diesel Engines: Part 1 Presentation of Concepts / O.A. Uyehara // SAE Technical Paper Series. -1987. - N 870343. - P. 41.

117. Westerholm R. Chemical Analysis and Biological Testing of Emission from a Heavy Duty Diesel Truck with and without Two Different Particulate Traps / R. Westerholm, T. Alsberg, M. Strandell // SAE Technical Paper Series. 1986. -N860014.-P. 73-83.