Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Совершенствование экологических характеристик тепловых двигателей машинотракторного парка деревообрабатывающих предприятий

ВАК РФ 03.00.16, Экология

Автореферат диссертации по теме "Совершенствование экологических характеристик тепловых двигателей машинотракторного парка деревообрабатывающих предприятий"

На правах рукописи

Егоров Алексей Васильевич

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ТЕПЛОВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ МАШИНОТРАКТОРНОГО ПАРКА ДЕРЕВООБРАБАТЫВАЮЩИХ ПРЕДПРИЯТИЙ

Специальность 03.00.16 - «Экология»

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Йошкар-Ола, 2004

Работа выполнена на кафедре транспортно-технологических машин Марийского государственного технического университета

Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор Дмитриев Сергей Васильевич

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Алибеков Сергей Якубович

доктор технических наук, профессор Канищев Александр Николаевич

Ведущее предприятие: Управление природных ресурсов и охраны окружающей среды МПР России по Республике Марий Эл.

Защита состоится «23» сентября 2004 года в 9.00 часов на заседании диссертационного совета Д 212.115.01 в Марийском, государственном техническом университете по адресу: 424000, г. Йошкар-Ола, Республика Марий Эл, пл. Ленина, 3.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Марийского государственного технического университета

Автореферат разослан 2004 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета доктор технических наук

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Машинотракторный парк современных деревообрабатывающих предприятий включает в себя:

• стационарные машины - транспортеры и конвейеры с электроприводом;

• мобильные машины - автотранспортные средства, погрузчики с электрическим приводом или приводом от двигателей внутреннего сгорания.

По удельной грузоподъемности, то есть по отношению массы груза, которую может поднять единица массы погрузчика, преимуществом обладают погрузчики с приводом от двигателей внутреннего сгорания (ДВС), поэтому, при прочих равных условиях, их использование предпочтительнее. Однако отечественные автопогрузчики оснащаются в основном ДВС с принудительным воспламенением - бензиновыми двигателями, которые являются более токсичными по сравнению с дизельными ДВС.

Поэтому актуальным является вопрос снижения токсичности продуктов сгорания топлива бензиновых ДВС погрузчиков, работающих на деревообрабатывающих предприятиях. Так же желательно, чтобы снижение токсичности было достигнуто за счет утилизации части отходов основного производства этого деревообрабатывающего предприятия.

Актуальность темы также определяется необходимостью утилизации отходов основного производства деревообрабатывающего предприятия с целью получения механической энергии, которая бы могла быть использована в технологических процессах этого предприятия. Получение метилового спирта из отходов производства и его использование в качестве моторного топлива позволит не только снизить токсичность продуктов сгорания, но и сделать возможным выработку механической энергии по месту необходимости.

Цель настоящей работы состоит в обосновании совершенствования экологических характеристик тепловых двигателей машинотрак-торного парка деревообрабатывающих предприятий при использовании отходов основного производства.

Объекты и предмет исследования. Объектами исследования являются тепловые двигатели машинотракторного парка деревообрабатывающих предприятий. Предметом исследования являются экологические характеристики ДВС с дискретным массовым наполнением рабочим телом выносной использовании в качестве

. 1 ГI Л

топлива метанола, полученного в результате переработки отходов производства деревообрабатывающих предприятий.

Методы исследования. Теоретические методы исследования основаны на научных положениях термодинамики открытых систем, статистической физики и используют теорию дифференциальных уравнений в конечных разностях, прикладные пакеты компьютерных программ Delphi 4.0, Statistica, Excel, MathCAD.

Проводилось сравнение результатов теоретического анализа процесса дискретного массового наполнения герметичного резервуара с данными лабораторных исследований.

Научная новизна.

1) Разработана технологическая схема получения метилового спирта из отходов основного производства деревообрабатывающих предприятий.

2) Разработан конструктивный способ уменьшения токсичности отработавших газов двигателей внутреннего сгорания и способ дискретного массового наполнения рабочим телом выносной камеры сгорания.

3) Разработана методика определения суммарных затрат термодинамической работы на процесс дискретного массового наполнения рабочим телом герметичного теплоизолированного резервуара, являющегося в процессе его наполнения из компрессорного цилиндра открытой термодинамической системой.

4) Определен эффект от замены процесса сжатия идеального газа в герметичном теплоизолированном цилиндре поршневой машины на процесс дискретного массового наполнения герметичного теплоизолированного резервуара.

5) Определен экологический эффект от использования метилового спирта в качестве моторного топлива, полученного в результате переработки годового объема отходов основного производства деревообрабатывающих предприятий Республики Марий Эл.

На защиту выносятся следующие положения:

1) экологический эффект от использования метилового спирта в качестве моторного топлива, полученного в результате переработки годового объема отходов основного производства деревообрабатывающих предприятий Республики Марий Эл;

2) технологическая схема синтезирования метанола из генераторного газа, полученного в результате газификации древесных отходов деревообрабатывающих предприятий;

3) методика определения суммарных затрат термодинамической работы на процесс дискретного массового наполнения рабочим телом герметичного теплоизолированного резервуара и резуль-.. таты численного эксперимента по определения эффекта от замены процесса сжатия идеального газа в герметичном теплоизолированном цилиндре поршневой машины на процесс дискретного массового наполнения рабочим телом герметичного теплоизолированного резервуара;

4) способ уменьшения токсичности отработавших газов двигателей внутреннего сгорания и способ дискретного массового наполнения выносной камеры сгорания.

Научная и практическая ценность работы:

1) разработана методика расчета суммарных затрат термодинамической работы на процесс дискретного массового наполнения герметичного теплоизолированного резервуара из компрессорного цилиндра и определено снижение удельной токсичности отработавших газов ДВС, работающего на метаноле, при замене процесса разового сжатия на процесс дискретного массового наполнения;

2) полученные методики расчета и зависимости могут быть применены в практике проектирования ДВС со сниженной удельной токсичностью отработавших газов, а предложенная технологическая схема может быть использована для получения метилового спирта из отходов производства деревообрабатывающих предприятий.

Реализация результатов исследований. Результаты исследований внедрены в практику аналитических исследований департамента развития и внедрения новых разработок ОАО «КамАЗ» и ОАО «ICN Мар-биофарм», а также используются в учебном процессе Марийского государственного технического университета.

Личный вклад автора. Разработана методика определения суммарных затрат термодинамической работы на процесс дискретного массового наполнения рабочим телом герметичного теплоизолированного резервуара; предложена конструкция ДВС, работающего на метаноле и использующего для повышения давления рабочего тела метод дискретного массового наполнения выносной камеры сгорания (ВКС); определено снижение удельного количества вредных выбросов ДВС, при его работе на метаноле, по сравнению с традиционными конструкциями.

Апробация. Результаты проведенных исследований были одобрены Второй международной научно-практической конференции «Автомо-

биль и техносфера» (Казань, 2001 г), Пятой, Шестой и Седьмой Всероссийскими междисциплинарными научными конференциями «Вавилов-ские чтения» (Йошкар-Ола, 2001, 2002, 2003 гг.).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано одиннадцать печатных работ и подана одна заявка на изобретение, по которой установлена дата приоритета.

Степень обоснованности научных положений, выводов и рекомендаций. Результаты исследований, изложенные в работе, базируются на доказанных законах термодинамики, газодинамики и статистической физики и согласуются с известным опытом создания поршневых компрессорных машин.

Основные результаты, полученные при метрологически обеспеченных экспериментальных исследованиях и численных экспериментах, совпадают с точностью до 9,8%, что является допустимым для подобных исследований.

Структура и объемдиссертации .Диссертация состоитиз введения, пяти глав, заключения и приложений. Общий объем работы - 189 страниц, включая 41 рисунок, 13 таблиц и библиографию из 117 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении кратко изложено состояние проблемы, показана актуальность выбранной темы исследования, сформулирована цель исследования и научные положения, выносимые на защиту, определена научная новизна, отмечена значимость диссертационной работы для науки и практики.

В первой главе изложено состояние вопроса и сформулированы задачи исследования.

Рассмотрено историческое развитие методов снижения токсичности продуктов сгорания топлива бензиновых ДВС. Работы, посвященные снижению токсичности продуктов сгорания топлива, выполнялись В.М. Архангельским, М.С. Ховаком, И.М. Лениным, М.Д. Артамоновым, В.Н. Луканиным, А.С. Орлиным, СИ. Ефимовым,- Д.И. Вырубовым, А.И. Колчиным, В.П. Демидовым и др.

Рассмотрены основные методы снижения токсичности отработавших газов ДВС с принудительным воспламенением:

• снижение удельного эффективного расхода топлива;

• полное расширение рабочего тела для наиболее полного использования внутренней энергии продуктов сгорания топлива;

• применение систем центрального впрыска топлива для улучшения качества смесеобразования и повышения точности дозирования;

• применение систем распределенного впрыска топлива для еще большего улучшения качества смесеобразования;

• применение совместного управления топливоподачей и зажиганием в системах распределенного впрыска топлива;

• совмещение систем совместного управления топливоподачей и зажиганием с трехкомпонентным каталитическим нейтрализатором для восстановления азота из его окислов и для доокисле-ния монооксида углерода и углеводородов до воды и углекислого газа;

• повышение качества изготовления узлов и деталей, поверхности которых образуют камеру сгорания;

• использование альтернативных видов топлива.

Приведены преимущества использования метанола в качестве моторного топлива.

Приведен предлагаемый конструктивный способ снижения токсичности продуктов сгорания топлива за счет уменьшения удельного эффективного расхода топлива при совершенствовании процесса сжатия рабочего тела и изменения формы камеры сгорания двигателя (рисунок 1).

Работает двигатель следующим образом:

1 Такт. При движении поршня 10 от нижней мертвой точки (НМТ) к верхней мертвой точке (ВМТ) происходит выталкивание воздуха и продуктов сгорания топлива, поступивших в расширительный цилиндр 9 в 4-м такте, через клапан 12. При этом компрессорные цилиндры 1..К всасывают воздух из атмосферы через самодействующие клапаны 2..К, соответственно, последовательно сжимают его и через самодействующие клапаны 3.Х осуществляют наполнение ВКС 4 через управляемый клапан 5 до требуемого давления, при закрытых управляемых клапанах 8 и 11.

2 Такт. При нахождении поршня 10 вблизи ВМТ клапаны 5 и 12 закрываются, в ВКС 4 через форсунку 6 вводится топливо и воспламеняется с помощью свечи 7. При этом открывается управляемый клапан 8 и продукты сгорания топлива расширяются в расширительном цилиндре 9, а поршень 10 при этом совершает рабочий ход от ВМТ к НМТ.

Рис.1. Схема одноцилиндрового четырехтактного бензинового ДВС с дискретным массовым наполнением ВКС из компрессорных цилиндров: 1 ^ - компрессорные цилиндры; 2. К и 3.Х - впускные и выпускные клапаны; 4 - выносная камера сгорания (ВКС); 5 -управляемый впускной клапан ВКС; 6 - форсунка; 7 - свеча зажигания; 8 - управляемый выпускной клапан ВКС; 9 - расширительный цилиндр; 10 - поршень расширительного цилиндра; 11 - впускной продувочный клапан ВКС; 12 - выпускной клапан расширительного цилиндра; 13 — впускной клапан расширительного цилиндра; 14 - механическая связь; 15 и 16 - коленчатые валы привода поршней компрессорных и расширительных цилиндров

3 Такт. При нахождении поршня 10 вблизи НМТ открывается управляемый клапан 12 и при движении поршня к ВМТ через него осуществляется удаление отработавших газов (ОГ) из полости расширительного цилиндра, при открытом клапане 8.

4 Такт: Вблизи ВМТ клапан 12 закрывается, а открывается клапан 11 и частично 13 и при движении поршня 10 от ВМТ к НМТ осуществляется всасывание в расширительный цилиндр через ВКС сначала продуктов сгорания топлива, еще оставшихся в ВКС, а потом и атмосферного воздуха. Наличие клапана 13 необходимо для того, чтобы не создавать излишнего разряжения в надпоршневом пространстве расширительного цилиндра при всасывании воздуха через ВКС.

Далее такты повторяются.

Произведен тепловой расчет двигателей со степенью сжатия 14 предлагаемой и традиционной конструкций при их работе на метаноле, показано снижение удельного эффективного расхода метанола на 9,7%,

что при прочих равных условиях протекания процесса сгорания обеспечивает эквивалентное снижение токсичности.

Во второй главе произведен анализ энергетического использования отходов основного производства предприятий деревообрабатывающей промышленности.

Приведена технологическая схема газогенераторной установки (ГГУ), использовавшейся для получения генераторного газа в Опарин-ском леспромхозе Кировской области и на ее основе предложена технологическая схема установки для получения метилового спирта из генераторного газа (рисунок 2). Особенностью схемы является наличие на выходе ГГУ обезвоженного, отфильтрованного генераторного газа, а также использование молекулярных сит, что позволяет избежать необходимости низкотемпературного разделения смеси на отдельные составляющие и тем самым снизить энергоемкость процесса разделения.

Рис.2. Технологическая схема установки для получения метанола из генераторного газа: 1 - энергохимический комплекс (ЭХК) Опаринского леспромхоза; 2 - установка по осушению и удалению из генераторного газа кислорода и соединений серы; 3 - установка молекулярного разделения генераторного газа (указаны размеры пор на данной стадии сепарирования); 4 - газовые компрессоры; 5 — реактор для синтезирования метилового спирта; 6 - станция заправки углекислых огнетушителей; 7 - резервуар сжатого азота; ГД - газодизель

Наибольший вклад в развитие конструкций газогенераторных установок и технологии получения генераторного газа внесли В.Л. Лямин, А.А. Деревягин.

Определено количество метилового спирта, которое может быть получено при переработке годового объема отходов основного производства предприятий деревообрабатывающей промышленности Республики Марий Эл. При объеме отходов в 2003 году, составляющем приблизительно 120 000 м3, можно получить до 7,1 тыс. тонн метилового спирта.

В третьей главе приведено обоснование большей эффективности процесса дискретного массового наполнения рабочим телом резервуара, по сравнению с процессом разового сжатия того же рабочего тела в цилиндре поршневой машины традиционной конструкции. Установлено, что удельные затраты термодинамической работы на процесс повышения давления рабочего тела методом дискретного массового наполнения резервуара меньше удельных затрат термодинамической работы на процесс повышения давления методом разового сжатия рабочего тела в цилиндре поршневой машины.

Разработана приведенная ниже методика определения суммарных затрат термодинамической работы на процесс дискретного массового наполнения рабочим телом герметичного теплоизолированного резервуара, являющегося в процессе наполнения из компрессорного цилиндра открытой термодинамической системой (рисунок 3).

Рати • Тати

Рис. 3. Схема открытой термодинамической системы (ОТС): 1 - резервуар; 2 - трубопровод, 3 - выпускной самодействующий клапан; 4 - компрессорный цилиндр; 5 - впускной клапан; 6 - впускной трубопровод; 7 - поршень

Из компрессорного цилиндра 4 в резервуар 1 подается то же рабочее тело (например, воздух), что и содержится в нем. Предполагается, что клапан 3 не оказывает дросселирующего эффекта, а скоростью движе-

ния газа по системе можно пренебречь. Полагаем рабочее тело идеальным газом.

Давление рабочего тела, сжимаемого в компрессорном цилиндре в политропном процессе в / -м такте, равно:

Рс, = Ра Ух . О)

где ра и рС/ - давление в начале и конце процесса сжатия, Па; Уа и УС( - удельные объемы в начале и конце процесса сжатия, м3/кг; П\ - показатель политропы сжатия.

В реальном воздушном компрессоре со всасыванием воздуха из атмосферы . ра = ратм -Яф,, где ратм • атмосферное давление, Па; -

коэффициент дросселирования во впускном клапане.

Температура рабочего тела, сжимаемого в политропном процессе в / -м такте, равна:

где Та и Тс> - температуры в начале и конце процесса политропного сжатия, К.

При всасывании рабочего тела в компрессорный цилиндр происходит его нагревание от стенок цилиндра, что при расчете производительности компрессора учитывается коэффициентом подогрева:

В процессе всасывания рабочее тело нагревается до температуры

- температура всасываемого рабочего тела, К. Затраты термодинамической работы на сжатие и выталкивание рабочего тела, находящегося в газовой фазе, массой , которое находится в компрессорном цилиндре в такте сжатия и выталкивания, равны:

"1

£ =т0----рауа-

(Рс,1Ра)\ ~

С учетом выражений (1) и (2) получим: "1 '

1-

{рс./Ра)^-

Дж.

•,Дж (3)

Масса определяется путем умножения массы рабочего тела т, которая находится под давлением ратм в компрессорном цилиндре, стенки которого имеют температуру Татм , на коэффициенты дросселирования Лф , подогрева Хт и плотности Л11л, по зависимости:

т0, ~ = Р°пт ^тКл > кг

Л/я)

(4)

где Уа - общий объем компрессорного цилиндра, м ; ц - молярная масса рабочего тела кг/моль; Я = 8,314 - универсальная газовая постоянная, ДжДмоль-К).

Общие затраты термодинамической работы на сжатие и выталкивание рабочего тела из компрессорного цилиндра за - тактов, в течение которых давление в резервуаре возрастает до некоторого значения рСт , определяются суммой:

Ь1 =2>(.Дж (5)

При выталкивании сжатого в компрессорном цилиндре 4 рабочего тела в резервуар 1 (рисунок 3) в / - м такте происходит изменение внутренней энергии рабочего тела, находящегося в резервуаре. Оно происходит за счет притока энтальпии рабочего тела, сжатого в компрессорном цилиндре 4, на величину:

= <Ш1, Дж, (6)

где энтальпия подводимого из компрессионного цилиндра рабочего тела в / - м такте сжатия и выталкивания равна:

си^СрТс6т^Дж, (7)

мас-

Ср = кСу - изобарная теплоемкость, Дж/(кг • К) , 8т 1 - - тер

са рабочего тела, кг поступающего из компрессорного цилиндра в I - м такте сжатия и выталкивания; к - показатель адиабаты рабочего тела;

масса

Су - изохорная теплоемкость рабочего тела, Дж/(кг-К) Шщ ',

рабочего тела оставшаяся во вредном пространстве компрессорного цилиндра в такте.

Изменение внутренней энергии dUj рабочего тела в резервуаре, вызванное притоком энтальпии <¿7,- из компрессорного цилиндра в 1-М такте, является полным дифференциалом:

где и U/ - внутренняя энергия рабочего тела в резервуаре перед

началом и после i - го такта сжатия и выталкивания из компрессорного цилиндра, Дж;

Л/,.,, 7J_j - масса, кг, и температура рабочего тела, К, находившегося в резервуаре перед началом j'-го такта сжатия и выталкивания из компрессорного цилиндра;

Mj, 7J - масса, кг, и температура рабочего тела, К, находящегося в резервуаре после такта сжатия и выталкивания из компрессорного цилиндра.

Изменение внутренней энергии происходит за счет увеличения массы и температуры рабочего тела в резервуаре.

Подставляя (7) и (8) в (6), получим:

CpTc.8mi = СЛед -Л/м7)_,). (9)

Температура рабочего тела в резервуаре после поступления туда из компрессорного цилиндра энтальпии dJj, будет равна:

Т, = {кТсёт, +Mi.lT,.1 )/М(, К. (10)

Давление рабочего тела, находящегося в резервуаре после завершения такта сжатия и выталкивания, определяется из уравнения состояния:

р, = MjRTj/V/л, Па. (П)

Подставляя (10) в (11) получим:

Pi = Я{кТс5т> +A/i_17]_1)/F/i, Па. (12)

По зависимостям 1-12 составлена математическая модель процесса дискретного массового наполнения резервуара, реализованная в виде автономной программы на языке Delphi 4.0. Графическая интерпретация процесса дискретного массового наполнения рабочим телом резервуара представлена на рисунке 4.

Объем каждой из фигур 1-2-3-16-17-4-5-6-9, 1-2-3-16-17-4-5-6-8, 1-23-16-17-4-5-6-7 в зависимости от характера теплоотвода представляет собой термодинамическую работу процесса повышения давления рабо-

чего тела массой + тх методом наполнения резервуара, за весь период его наполнения.

т. кг

Рис.4. Процесс повышения давления рабочего тела в резервуаре методом дискретного массового наполнения:

69 - процесс наполнения герметичного резервуара со стенками, абсолютно не воспринимающими тгпло, при постоянном коэффициенте подачи компрессорного цилиндра; 68 - процесс изотермического наполнения герметичного резервуара, при постоянном коэффициенте подачи компрессорного цилиндра;

67 - процесс политропного наполнения герметичного резервуара с показателем политропы меньше единицы

Объем каждой из фигур 2-3-7-5-12-11-10-13, 2-3-8-5-12-11-10-14, 23-9-5-12-11-10-15 представляет собой термодинамическую работу повышения давления рабочего тела методом разового сжатия массой

Л/д + ]>] при аналогичных условиях теплоотвода в случае осуществления процесса сжатия в ЗТС. Сравнивая объемы соответствующих

фигур 1-2-3-16-17-4-5-6-9 и 2-3-9-5-12-11-10-15, 1-2-3-16-17-4-5-6-8 и 23-8-5-12-11-10-14, 1-2-3-16-17-4-5-6-7 и 2-3-7-5-12-11-10-13 констатируем, что осуществлять повышение давления рабочего тела методом дискретного массового наполнения резервуара гораздо выгоднее, чем повышать давление методом разового сжатия. Причем выигрыш в затратах термодинамической работы на повышение давления в зависимости от характера теплоотвода будет равен объему фигур 6-12-15-9-1718, 6-12-14-8-17-18, 6-12-13-7-17-18, соответственно.

Выполнено численное моделирование процессов дискретного массового наполнения герметичных резервуаров со стенками абсолютно не воспринимающими тепло из идеального компрессорного цилиндра (КЦ) от нормальных атмосферных условий до 10 МПа при разных соотношениях объема резервуара и объема компрессорного цилиндра. По результатам моделирования определены удельные затраты термодинамической работы на повышение давления рабочего тела методом дискретного массового наполнения до давлений в диапазоне от 0,2 до 10 МПа.

Выполнено численное моделирование процессов разового сжатия рабочего тела в идеальном цилиндре поршневой машины от нормальных атмосферных условий до 10 МПа. По результатам моделирования

О 20 40 60 80 100 120

Степень повышения давления рз'р* прир1*100ХПя

- " ' ■ Сжатие

| Наполкниагриотношежи объемов резервуара и КЦ» 10 Наполнение при огнашмм объемов резервуара и КЦ- 1

Рис 5. Сравнение удельных затрат термодинамической работы на повышение давления рабочего тела методом дискретного массового наполнения идеального резервуара, при различных соотношениях объема резервуара и объема компрессорного цилиндра, и методом разового сжатия в идеальном компрессорном цилиндре

также определены удельные затраты термодинамической работы на повышение давления рабочего тела методом разового сжатия до давлений в диапазоне от 0,2 до 10 МПа.

Результаты численного эксперимента приведены на рисунке 5. По мере увеличения отношения объема резервуара к объему компрессорного цилиндра удельные затраты термодинамической работы на повышение давления рабочего тела методом дискретного массового наполнения сокращаются, однако при соотношении более 10 затраты практически перестают зависеть от этого соотношения.

Проведено численное моделирование процесса дискретного массового наполнения резервуара из компрессорного цилиндра по данным экспериментальной установки.

Определен эффект по давлению от замены процесса разового сжатия процессом дискретного массового наполнения резервуара, то есть определено во сколько раз сильнее можно повысить давление методом дискретного массового наполнения резервуара, чем методом разового сжатия при равных удельных затратах термодинамической работы на осуществление обоих процессов (рисунок 6).

£ 1.65

Ч> 1,8

1,55 1.5 1.45 1.4

1,55

1.3 1.25 1,2 1,15 1.1 1.05 1

О 300 600 S00 1200 1500 1800 2100 Давление, КПа

Рис 6 Эффект по давлению от замены процесса разового сжатия процессом дискретного

массового наполнения

Также определен эффект по массе от замены процесса разового сжатия процессом дискретного массового наполнения резервуара, то есть определено во сколько раз масса рабочего тела, повышение давления которой осуществлено методом дискретного массового наполнения резервуара, больше массы того же рабочего тела, повышение давления которого до того же давления осуществлено методом разового сжатия, при

равных удельных затратах термодинамической работы на осуществление обоих процессов (рисунок 7).

ия

О 300. 600 900 1200 1900 1000 2100 Давление, кпа

Рис.7 Эффект по массе от замены процесса разового сжатия процессом дискретного массового наполнения

В случае организации процесса повышения давления в поршневом ДВС методом наполнения ВКС эффекты по давлению и по массе, при прочих равных условиях, приводят к снижению удельных эффективного расхода топлива и токсичности отработавших газов.

В четвертой главе приведено описание экспериментальной установки для исследования процесса дискретного массового наполнения резервуара, являющегося в процессе наполнения из компрессорного цилиндра ОТС. Схема экспериментальной установки приведена на рисунке 8. Объем наполняемого в ходе эксперимента резервуара равен сумме объемов углекислотного баллона 12 и внутренних полостей соединительного резинового трубопровода 9, тройника 8, газового крана 10, ресивера компрессора 7.

Проведено планирование шестифакторного эксперимента, описана методика определения параметров оборудования, входящего в состав-экспериментальной установки, а также методика проведения эксперимента.

Сформулированы задачи экспериментального исследования:

разработать экспериментальную установку для исследования процесса дискретного массового наполнения резервуара; провести лабораторные исследования процесса дискретного массового наполнения воздухом герметичного резервуара; оценить затраты термодинамической работы на осуществление процесса дискретного массового наполнения резервуара.

Рис 8 Схема экспериментальной установки по исследованию процесса дискретного массового наполнения резервуара 1 - коленчатый вал, 2 - шатун, 3 - нижняя часть диафраг-менной камеры, 4 - верхняя часть диафрагменной камеры, 5 - теплоизоляция ресивера компрессора, 6, 14, 15 - элементы термометрические чувствительные медные, 7 - ресивер компрессора, 8 - тройник, 9 - соединительный резиновый трубопровод, 10 - газовый кран, 11 - теплоизоляция углекислотного баллона, 12 - углекислотный баллон, 13 - манометр, 16 - штуцер, 17 - хомут

Экспериментальные исследования проводились в помещении студенческого конструкторского бюро Марийского государственного технического университета. В качестве компрессорного цилиндра использовалась диафрагменная камера компрессора СО-45Б, в качестве резервуара углекислотный баллон.

Было проведено две серии экспериментов по наполнению резервуаров объемами 51,198-10° м3 и 41,198-10"3 м3 до избыточного давления 313920 Па.

Эксперименты проводились в помещении, защищенном от резкого перепада температур и давлений, теплоизлучения нагревательных приборов, измерительная аппаратура располагалась на виброизолированном стенде.

В ходе проведения экспериментов измерялись напряжение и сила тока питающей сети, а также сдвиг фаз между активной и реактивной нагрузками электродвигателя компрессора для определения затрачиваемой компрессором энергии на осуществление процесса наполнения

резервуара. Время наполнения резервуара измерялось электронным секундомером.

В ходе проведения экспериментов также фиксировались давление и. температура воздуха, находящегося в резервуаре.

По результатам проведения экспериментов установлено, что коэффициент дросселирования во впускном клапане диафрагменного блока равен 0,99, а показатель политропы сжатия воздуха равен 1,288.

Произведена статистическая обработка результатов измерений с целью определения закона их распределения и достаточности проведенного количества опытов для получения достоверных данных.

По зафиксированным значениям общего тока и сдвига фаз между активной и реактивной нагрузками электродвигателя компрессора с помощью Microsoft Excel определена функциональная зависимость изменения активного тока во времени. Путем интегрирования этой функции во времени и умножения полученного значения на напряжение питающей сети и механический КПД компрессора определены затраты термодинамической работы на осуществление процессов сжатия и выталкивания воздуха из диафрагменной камеры в резервуар.

Количество тактов сжатия и выталкивания воздуха из диафрагмен-ной камеры определялось умножением номинальной частоты вращения коленчатого вала компрессора на время наполнения резервуара до определенного давления.

Для определения массы воздуха, поступающей в каждом такте сжатия и выталкивания из диафрагменной камеры в резервуар, вычислялся коэффициент плотности диафрагменной камеры компрессора. По известным параметрам диафрагменной камеры (общий и вредный объемы) и работе L'i, которая должна быть совершена по сжатию и выталкиванию воздуха, при значениях избыточного давления в резервуаре

39240, 78480, 117720, 156960, 196200, —; 313920 Па и ре-

5оте Li опред! , ,

ально затрачиваемой компрессором par ' г лялся коэффициент плотности диафрагменной камеры . После определения восьми значений коэффициента плотности найдена средневзвешенная величина коэффициента плотности для всего процесса наполнения резервуара.

При проведении экспериментов разница между температурой воздуха в резервуаре до начала и после завершения процесса наполнения была незначительной - не более 4 К, что в абсолютном значении составляет 1,35%. Поэтому главной причиной увеличения давления

воздуха в резервуаре была притекающая из диафрагменной камеры масса воздуха. По величине массы воздуха, которая находилась в резервуаре до начала процесса его наполнения и, средневзвешенному для всего процесса наполнения значению коэффициента плотности, определена масса воздуха, оказавшаяся в резервуаре по завершении процесса наполнения.

Все исходные данные физических экспериментов равны исходным данным, использованным при математическом моделировании процессов наполнения резервуара.

Результаты физического и численного экспериментов имеют максимальное расхождение 9,8%.

Определены показатели политроп в экспериментах по наполнению резервуаров объемами 5м3 и 41,198-Ю-3 М3 по известным зна-

чениям температур и давлений воздуха в резервуарах перед началом и после завершения их наполнения. Определены абсолютные и удельные затраты термодинамической работы на повышение давления воздуха методом дискретного массового наполнения резервуаров. Методом численного моделирования определены удельные затраты термодинамической работы на повышение давления воздуха методом сжатия до того же давления.

Установлено, что удельные затраты термодинамической работы на повышение давления воздуха методом наполнения резервуаров, объемами 51,198-Ю"3 м3 и 41,198-Ю'3 м3 меньше удельных затрат термодинамической работы на повышение давления тех же масс воздуха до того же давления методом сжатия на 43,5 % и 45,1% соответственно.

В пятой главе определен экологический эффект от внедрения двигателя, выполненного по предлагаемой схеме и работающего на метаноле, полученном в результате переработки годового объема отходов основного производства деревообрабатывающих предприятий Республики Марий Эл.

Разработана прикладная компьютерная программа для проведения теплового расчета ДВС с принудительным воспламенением и ДВС с дискретным массовым наполнением ВКС, работающих на метаноле.

На основании теплового расчета поршневого метанолового ДВС традиционной конструкции номинальной мощностью 100 кВт при 4500 мин"' и метанолового ДВС с дискретным массовым наполнением ВКС произведено сравнение их эффективных характеристик путем построения внешних скоростных характеристик (рисунок 9).

Рис.9. Внешние скоростные характеристики ДВС традиционной конструкции и ДВС с дискретным массовым наполнением выносной камеры сгорания, работающих на метаноле

ДВС с дискретным массовым наполнением ВКС имеет повышенные в 2 раза массогабаритные показатели и меньшие на 0,69 рубля эксплуатационные затраты на производство 1 кВт-ч механической энергии, по сравнению с ДВС традиционной конструкции.

Установлено, что при использовании двигателя с дискретным массовым наполнением ВКС и при использовании в качестве его топлива метанола, полученного в результате переработки годового объема отхо-

дов основного производства деревообрабатывающих предприятий Республики Марий Эл - 120 000 м3, можно достичь снижения выброса монооксида углерода на 606,00 тонн, свинца на 0,14 тонны, углеводородов на 6,38 тонны и окислов азота на 33,48 тонны. Относительное снижение токсичности составит, кг/(м3 отходов): по СО - 5,04166; по СН -0,05316;по N0* -0,27900;по РЬ -0,00112.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ На основании проведенных теоретических и экспериментальных исследований можно сделать следующие выводы и рекомендации.

1. Из годового объема отходов деревообрабатывающих производств по Республике Марий Эл может быть получено до 7,14 тыс. тонн метилового спирта, использование которого в качестве моторного топлива позволит сократить выбросы токсических составляющих продуктов сгорания топлива в атмосферу республики по монооксиду углерода - на 606 тонн, по углеводородам - на 6,38 тонны, по окислам азота - на 33,48 тонны, по свинцу - на 140 кг.

2. Использование каждого кубического метра отходов деревообрабатывающих предприятий для получения метилового спирта и его дальнейшее применение в качестве моторного топлива приведет к сокращению выбросов ДВС с дискретным массовым наполнением ВКС по монооксиду углерода на 5,042 кг; по углеводородам на 0,053 кг; по окислам азота на 0,279 кг; по свинцу на 1,120 гр.

3. При использовании технологической схемы получения метилового спирта на Суслонгерском лесокомбинате Республики Марий Эл потребность в топливе автотранспортных средств этого предприятия может быть удовлетворена на 82%.

4. Двигатель с дискретным массовым наполнением выносной камеры сгорания при работе на метаноле при степени сжатия 14 имеет меньшую на 9,7% удельную токсичность отработавших газов по сравнению с двигателем традиционной конструкции.

5. Удельные затраты термодинамической работы на повышение давления идеального газа методом дискретного массового наполнения резервуара меньше удельных затрат термодинамической работы на повышение давления идеального газа методом его разового сжатия.

6. Эффект от замены процесса разового сжатия идеального газа в компрессорном цилиндре на процесс дискретного массового на-

полнения резервуара по давлению и по массе тем выше, чем меньше степень повышения давления.

7. Результаты проведенного метрологически обеспеченного физического эксперимента по исследованию процесса дискретного массового наполнения воздухом резервуара имеют сходимость с результатами численного эксперимента в пределах 9,8%;

8. Удельные затраты термодинамической работы на дискретное массовое наполнение воздухом резервуара от 105524 Па до 415520 Па меньше удельных затрат термодинамической работы на разовое сжатие воздуха до того же давления в цилиндре поршневой машины в среднем на 45% согласно данным прямых физических экспериментов.

9. С целью производства механической работы из отходов производства деревообрабатывающих предприятий рекомендуется получение из них метилового спирта и его дальнейшее использование в качестве моторного топлива.

10. Для снижения токсичности продуктов сгорания топлива бензиновых ДВС машинотракторного парка деревообрабатывающих предприятий рекомендуется их модернизация с заменой процесса разового сжатия процессом дискретного массового наполнения ВКС при одновременном использовании метанола, полученного при переработке отходов основного производства этих предприятий, в качестве моторного топлива.

11. Наиболее предпочтительной областью применения ДВС с дискретным массовым наполнением выносной камеры сгорания являются энергетические установки подъемно-транспортных машин, а также стационарные и судовые энергетические установки.

Основные положения диссертации опубликованы в работах;

1. Дмитриев, СВ. Энергетический баланс в открытой термодинамической системе, состоящей из компрессорного цилиндра и резервуара равных объе-мов/С.В. Дмитриев, А.В. Егоров//Седьмые Вавиловские чтения. - Йошкар-Ола: МарГТУ, 2003.-С340-344;

2. Егоров, А. В. Использование изо массовых процессов в теоретическом расчете цикла поршневого компрессора /А.В. Егоров, С В. Дмитриев, В .А. Гря-зин //Пятые Вавиловские чтения. - Йошкар-Ола: МарГТУ, 2001.-Ч.З.-С97-99.

3. Егоров, А.В. Анализ организации процессов сжатия-расширения в поршневых машинах/А.В. Егоров, СВ. Дмитриев //Седьмые Вавиловские чтения. -Йошкар-Ола: МарГТУ, 2003.-С290-291.

04- 149 3 1

4. Егоров, А.В. Графическое сравнение затрат энергии на сжатие идеального газа в идеальных закрытой и открытой термодинамических системах //Седьмые Вавиловские чтения. - Йошкар-Ола: МарГТУ, 2003.-С.292-294;

5. Егоров, А.В. Определение параметров цикла в расширительном цилиндре двигателя работающего по циклу Отто в составе открытой термодинамической системы /А.В. Егоров, В.А. Грязин, СВ. Дмитриев //Пятые Вавиловские чтения. - Йошкар-Ола: МарГТУ, 2001.-С.203-206.

6. Егоров, А.В. Определение эффекта от переноса процесса сжатия идеального газа из идеальной закрытой термодинамической системы в идеальную открытую термодинамическую систему/А.В. Егоров, СВ. Дмитриев //Седьмые Вавиловские чтения. - Йошкар-Ола: МарГТУ, 2003.-С.294-299.

7. Егоров, А.В. Основы методики определения коэффициента плотности поршневых и диафрагменных компрессоров/А.В. Егоров// Седьмые Вавилов-ские чтения. - Йошкар-Ола: МарГТУ, 2003.-С299-301.

8. Егоров, А.В. Совершенствование процессов сжатия в ДВС /А.В. Егоров, СВ. Дмитриев//Автомобиль и техносфера, ICATS'2001. - Казань, 2001.-С192-196.

9. Егоров, А.В. Определение экологического эффекта от внедрения двигателей с дискретным массовым наполнением выносной камеры сгорания/ А.В. Егоров, В.В. Багнюк// Сборник тезисов докладов студентов, аспирантов, докторантов по итогам научно-технической конференции МарГТУ в 2004 г. - Йошкар-Ола, 2004.-С. 19-20.

10. Егоров, А.В. Существующие и перспективные способы снижения токсичности отработавших газов бензиновых двигателей/ А.В. Егоров// Сборник тезисов докладов студентов, аспирантов, докторантов по итогам научно-технической конференции МарГТУ в 2004 г. - Йошкар-Ола, 2004.-С63-64.

11. Егоров, А.В. Способ получения метанола - альтернативного вида топлива для двигателей внутреннего сгорания с принудительным воспламенением из отходов основного производства деревообрабатывающих предприятий Республики Марий Эл/ А.В. Егоров; Марийск. гос. техн. ун-т.-Йошкар-Ола, 2004.1 l c.-Деп. в ВИНИТИ 09.07.2004; №1183-В2004.

12. Заявка 2003125034/06 Россия, МКИ F02 М29/02. Система подачи топ-ливовоздушной смеси бензинового двигателя внутреннего сгорания/ А.В. Егоров, В.Н. Егоров, СВ. Дмитриев, В.В. Багнюк. - №53-026563; Заявлено 11.08.2003; Опубл. 21.12.03.-11 с.

Усл.п.л. 1,0. Тираж 100 экз. Заказ № 2861.

Отдел оперативной полиграфии Марийского государственного технического университета 424006 Йошкар-Ола, ул. Панфилова, 17

Содержание диссертации, кандидата технических наук, Егоров, Алексей Васильевич

ВВЕДЕНИЕ.".

1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1 Существующие подходы проектирования бензиновых двигателей внутреннего сгорания для снижения токсичности отработавших газов

1.1.1 Снижение удельного эффективного расхода топлива.

1.1.2 Улучшение качества смесеобразования и сгорания в бензиновом двигателе.

1.1.3 Системы нейтрализации продуктов сгорания топлива [62, 68].

1.1.4 Повышение качества изготовления отдельных узлов и деталей.

1.1.5 Использование метанола в качестве топлива бензиновых ДВС.

1.1.6 Предлагаемый конструктивный способ снижения выбросов СН и снижения общего выброса токсических веществ за счет повышения эффективного коэффициента полезного действия двигателя внутреннего сгорания.

1.2 Выводы.

1.3 Задачи исследования.

2. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ СХЕМА ПОЛУЧЕНИЯ МЕТИЛОВОГО СПИРТА ИЗ ОТХОДОВ ОСНОВНОГО ПРОИЗВОДСТВА ПРЕДПРИЯТИЙ ДЕРЕВООБРАБА ТЫВАЮЩЕЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ.

2.1 Энергетическое использование отходов предприятий деревообраба тывающей промышленности.

2.2 Процесс газификации древесины. Газогенераторы прямого процесса

2.3 Очистка генераторного газа.

2.4 Энергохимические комплексы.

2.5 Предлагаемый способ получения альтернативного вида топлива метанола на базе газогенераторных установок, входящих в состав энергохимических комплексов.

2.6 энергетические характеристики процесса получения метанола из генераторного газа.

2.7 степень удовлетворение собственных транспортно-технологических потребностей при полной утилизации отходов основного производства на суслонгерском лесокомбинате республики марий эл.

2.8 Выводы.

3. ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ПРОЦЕССА ДИСКРЕТНОГО МАССОВОГО НАПОЛНЕНИЯ РАБОЧИМ ТЕЛОМ РЕЗЕРВУАРА.

3.1. Модель открытой термодинамической системы.

3.2. Термодинамические параметры и энергетические показатели процесса сжатия газа в компрессорном цилиндре, осуществляющем дискретное массовое наполнение резервуара.

3.2.1. Влияние вредного объема компрессорного цилиндра на энергетические показатели процесса сжатия и вытеснения газа из компрессорного цилиндра.

3.2.2. Масса газа, остающегося во вредном объеме компрессорного цилиндра, по мере увеличения давления в выпускном трубопроводе.

3.3. Термодинамические параметры и энергетические показа тели процесса дискретного массового наполнения рабочим телом резервуара.

3.4. Математическая модель процесса дискретного массового наполнения резервуара.

3.4.1. Графическая интерпретация процесса сжатия газа в герметичном цилиндре, являющегося ЗТС, и процесса дискретного массового наполнения газом резервуара, являющегося ОТС.

3.4.2 Численный эксперимент по исследованию процесса дискретного массового наполнения газом резервуара по данным реального физического эксперимента.

3.4.3. Результаты численного эксперимента по сравнению удельных затрат энергии на сжатие рабочего тела и удельных затрат энергии на дискретное массовое наполнение рабочим телом резервуара.

3.4.4. Определение эффекта от замены процесса сжатия процессом дискретного массового наполнения.

3.5. ВЫВОДЫ.

4. МЕТОДИКА И ПРОГРАММА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА ДИСКРЕТНОГО МАССОВОГО НАПОЛНЕНИЯ ВОЗДУХОМ РЕЗЕРВУАРА.

4.1. Цели и задачи экспериментального исследования.

4.2. Методика определения необходимого числа наблюдений.

4.3.Экспериментальная установка по исследованию процесса дискретного массового наполнения воздухом резервуара.

4.3.1. Параметры компрессора.

4.3.2. Определение объема резервуара и соединительной аппаратуры.

4.3.3. Определение объема ресивера компрессора.

4.3.4. Определение объема диафрагменной камеры.

4.3.5. Измерительная аппаратура.

4.3.6. Герметичность установки.

4.4 Методика проведения эксперимента.

4.5 Обработка результатов эксперимента.

4.5.1 Определение коэффициента подачи компрессора.

4.5.2 Определение массы воздуха, поступившего из диафрагменного блока в резервуар в процессе его дискретного наполнения воздухом.

4.5.3 Определение средних политроп пр] и пр2 процессов наполнения воздухом резервуаров объемами Vpl и Vp2.

4.5.4 Сходимость теоретических и экспериментальных данных.

4.5.5 Сравнение затрат термодинамической работы на повышение давления воздуха методом разового сжатия в компрессорном цилиндре и методом дискретного массового наполнения резервуара.

4.6. Выводы.

5. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО ЭФФЕКТА.

5.1 Экологическая эффективность применения двигателя предлагаемой конструкции.

5.2 Определение экологического эффекта от замены части карбюраторных двигателей традиционной конструкции на двигатели предлагаемой конструкции в городе Йошкар-Ола.

5.3 Общий экологический результат.

5.4 Выводы.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Совершенствование экологических характеристик тепловых двигателей машинотракторного парка деревообрабатывающих предприятий"

Машинотракторный парк современных деревообрабатывающих предприятий включает в себя:

• стационарные машины - транспортеры и конвейеры с электроприводом;

• мобильные машины - погрузчики с электрическим приводом или приводом от двигателей внутреннего сгорания.

По удельной грузоподъемности, то есть по отношению массы груза, которую может поднять единица массы погрузчика, преимуществом обладают погрузчики с приводом от двигателей внутреннего сгорания (ДВС) [10], поэтому, при прочих равных условиях, их использование предпочтительнее. Однако отечественные автопогрузчики оснащаются в основном ДВС с принудительным воспламенением - бензиновыми двигателями [10], которые являются более токсичными по сравнению с дизельными ДВС.

Поэтому актуальным является вопрос снижения токсичности продуктов сгорания топлива бензиновых ДВС погрузчиков, работающих на деревообрабатывающих предприятиях. Так же желательно, чтобы снижение токсичности было достигнуто за счет утилизации отходов основного производства этого деревообрабатывающего предприятия.

Производители ДВС, в связи с ужесточением законодательства по требованиям к токсичности отработавших газов, свои новые изделия стремятся сделать экологически более чистыми и в этом направлении к настоящему моменту фактически достигнут предел совершенства бензиновых ДВС за счет использования микропроцессорных систем управления топливоподачей и зажиганием, за счет использования полного расширения продуктов сгорания топлива и за счет использования систем нейтрализации продуктов сгорания топлива.

Решение задач, по обеспечению требуемой чистоты отработавших газов, достигается за счет увеличения количества потребляемого топлива, то есть за счет потребления невозобновимых источников энергии. Дополнительное топливо расходуется, например, на преодоление гидравлических сопротивлений, которое создает каталитический нейтрализатор отработавших газов, устанавливаемый в выпускной трубопровод автомобиля и служащий для снижения выбросов монооксида углерода, несгоревших углеводородов и окислов азота.

Более радикальное снижение токсичности отработавших газов, при постоянном повышении качества деталей, может быть достигнуто за счет изменения конструкции бензиновых ДВС - за счет изменения формы камеры сгорания и ее размещения. Однако такие изменения в конструкции приводят к еще большему увеличению потребления топлива, ввиду увеличения пар или поверхностей трения и делают ДВС этих конструкций неконкурентоспособными по отношению к бензиновым ДВС, выпускаемым сегодня.

Применение в качестве топлива метилового спирта позволяет несколько улучшить экологические показатели бензинового ДВС за счет более низкой удельной теплоты сгорания, что приводит к снижению выбросов окислов азота, при полном отсутствии в отработавших газах монооксида углерода и тетра-этилсвинца. Однако, выбросы несгоревших углеводородов сохраняются практически на прежнем уровне, как и при работе на бензине, и уменьшить их количество в отработавших газах можно лишь изменив конструкцию ДВС, что связано с увеличением расхода топлива.

Таким образом, к настоящему времени резервы совершенствования бензинового ДВС с целью улучшения его экологических характеристик, даже в случае перехода на метиловый спирт, фактически исчерпаны.

Сделать бензиновый ДВС экологически более совершенным без ухудшения показателей экономичности его работы можно, если компенсировать затраты энергии на улучшение экологических характеристик за счет снижения затрат энергии на протекание одного из процессов, составляющих рабочий цикл ДВС, - всасывания, сжатия, смесеобразования и сгорания, расширения, выпуска. Процессы всасывания и выпуска протекают с затратами энергии на преодоление сил трения между поршнем и стенкой цилиндра, на преодоление разности давлений в над- и подпоршневом пространстве, и улучшение протекания этих процессов дает незначительный результат, при этом и возможности улучшения сильно ограничиваются габаритными размерами и параметрами конструкционных материалов ДВС. Улучшение процессов смесеобразования и сгорания в бензиновых двигателях еще можно улучшить за счет осуществления непосредственного впрыска топлива в цилиндр, что и пытаются в настоящий момент внедрить ведущие западные двигателестроительные компании. Процесс расширения, осуществляемый в цилиндре ДВС, как показывают исследования [24], является наиболее оптимальным с энергетической точки зрения. Таким образом, резервом улучшения может служить лишь процесс сжатия рабочего тела.

Как показывают проведенные автором экспериментальные исследования, замена процесса сжатия рабочего тела в камере сгорания надпоршневого типа, на процесс дискретного массового наполнения из компрессорного цилиндра рабочим телом выносной камеры сгорания, расположенной в головке ДВС, может значительно сократить затраты энергии на осуществление рабочего цикла. Это применимо как к ДВС, работающему на дизельном топливе или бензине, так и к ДВС, работающему на метаноле.

Метиловый спирт выгоднее всего производить в местах расположения предприятий деревообрабатывающей промышленности и изготавливать его из отходов основного производства деревообрабатывающих предприятий, которые в больших количествах засоряют территории лесоперерабатывающих предприятий. Для этого первоначально необходимо из древесных отходов получить генераторный газ со значительным процентным содержанием монооксида углерода и водорода, выделить из смеси газов монооксид углерода и водород и синтезировать метиловый спирт согласно имеющейся технологии его производства в химической промышленности.

Цель настоящей работы состоит в технико-технологическом обосновании совершенствования экологических характеристик тепловых двигателей машинотракторного парка деревообрабатывающих предприятий при использовании отходов основного производства.

Объекты и предмет исследования. Объектами исследования являются тепловые двигатели машинотракторного парка деревообрабатывающих предприятий. Предметом исследования являются экологические характеристики ДВС с дискретным массовым наполнением рабочим телом выносной камеры сгорания, при использовании в качестве топлива метанола, полученного в результате переработки отходов производства деревообрабатывающих предприятий.

Методы исследования. Теоретические методы исследования основаны на научных положениях термодинамики открытых систем, статистической физики и используют теорию дифференциальных уравнений в конечных разностях, прикладные пакеты компьютерных программ Delphi 4.0, Statistica, Excel, Math-CAD.

Проводилось сравнение результатов теоретического анализа процесса дискретного массового наполнения герметичного резервуара с данными лабораторных исследований.

Научная новизна.

1. Разработана технологическая схема получения метилового спирта из отходов основного производства деревообрабатывающих предприятий.

2. Разработан конструктивный способ уменьшения токсичности отработавших газов двигателей внутреннего сгорания и способ дискретного массового наполнения рабочим телом выносной камеры сгорания.

3. Разработана методика определения суммарных затрат термодинамической работы на процесс дискретного массового наполнения рабочим телом герметичного теплоизолированного резервуара, являющегося в процессе его наполнения из компрессорного цилиндра открытой термодинамической системой.

4. Определен эффект от замены процесса сжатия идеального газа в герметичном теплоизолированном цилиндре поршневой машины на процесс дискретного массового наполнения герметичного теплоизолированного резервуара.

5. Определен экологический эффект от использования метилового спирта в качестве моторного топлива, полученного в результате переработки годового объема отходов основного производства деревообрабатывающих предприятий Республики Марий Эл.

Достоверность результатов. Обоснована совпадением результатов теоретических расчетов с опытными данными, полученными в результате лабораторных исследований. Полученные результаты имеют сходимость с данными, полученными другими исследователями, работавшими в этой же области.

Научная ценность работы. Заключается в разработке методики расчета суммарных затрат термодинамической работы на процесс дискретного массового наполнения герметичного теплоизолированного резервуара из компрессорного цилиндра и доказательстве снижения удельной токсичности отработавших газов ДВС, работающего на метаноле, при замене процесса разового сжатия (повышение давления в закрытой термодинамической системе), на процесс дискретного массового наполнения (повышение давления в открытой термодинамической системе).

Практическая ценность работы. Предложенные методики расчета и зависимости могут быть использованы в практике проектирования двигателей внутреннего сгорания со сниженной удельной токсичностью отработавших газов, а предложенная технологическая схема может быть использована для получения метилового спирта из отходов производства деревообрабатывающего предприятия.

На защиту выносятся:

1) экологический эффект от использования метилового спирта в качестве моторного топлива, полученного в результате переработки годового объема отходов основного производства деревообрабатывающих предприятий Республики Марий Эл.

2) технологическая схема синтезирования метанола из генераторного газа, полученного в результате газификации древесных отходов деревообрабатывающих предприятий.

3) методика определения суммарных затрат термодинамической работы на процесс дискретного массового наполнения рабочим телом герметичного теплоизолированного резервуара и результаты численного эксперимента по определения эффекта от замены процесса сжатия идеального газа в герметичном теплоизолированном цилиндре поршневой машины на процесс дискретного массового наполнения рабочим телом герметичного теплоизолированного резервуара.

4) способ уменьшения токсичности отработавших газов двигателей внутреннего сгорания и способ дискретного массового наполнения выносной камеры сгорания.

Результаты приведенных исследований докладывались, обсуждались и были одобрены на второй международной научно-практической конференции «Автомобиль и техносфера» (Казань, 2001 г), на всероссийских междисциплинарных научных конференциях - Четвертых, Пятых, Шестых и Седьмых Вавилов-ских чтениях (Йошкар-Ола, 2000-2003 гг.).

Результаты исследований применены при теоретической разработке ДВС, использующего свойства открытых термодинамических систем на ОАО «КамАЗ», в учебном процессе МарГТУ.

По материалам диссертации подана одна заявка на изобретение и опубликовано одиннадцать печатных работ.

Личный вклад автора. Заключается в разработке методики определения суммарных затрат термодинамической работы на процесс дискретного массового наполнения рабочим телом герметичного теплоизолированного резервуара; предложена конструкция ДВС, работающего на метаноле и использующего для повышения давления рабочего тела метод дискретного массового наполнения выносной камеры сгорания (ВКС); показано снижение удельного количества вредных выбросов такого ДВС, при его работе на метаноле, по сравнению с удельными вредными выбросами ДВС традиционной конструкции и аналогичными геометрическими параметрами, также работающем на метаноле.

Структура и объем диссертационной работы. Диссертация состоит из введения; пяти глав, содержащих основные логические обоснования, зависимости и практический материал; заключения с выводами и рекомендациями; списка использованной литературы и приложений. Общий объем работы - 189 страниц машинописного текста, включая 41 рисунок, 13 таблиц, библиографию из 117 наименований и приложения на 51 странице.

Заключение Диссертация по теме "Экология", Егоров, Алексей Васильевич

Основные выводы и рекомендации:

1) из годового объема отходов деревообрабатывающих производств по Республике Марий Эл может быть получено до 7,14 тыс. тонн метилового спирта;

2) при использовании технологической схемы получения метилового спирта на Суслонгерском лесокомбинате Республики Марий Эл его потребность в топливе для автотранспортных средств может быть удовлетворена на 82%, а в электрической энергии на 27%;

3) двигатель с дискретным массовым наполнением выносной камеры сгорания при работе на метаноле при степени сжатия 14 имеет меньшую на 9,7% удельную токсичность отработавших газов по сравнению с двигателем традиционной конструкции с аналогичными геометрическими характеристиками также работающем на метаноле;

4) использование метилового спирта, полученного в результате переработки годового объема отходов основного производства деревообрабатывающих предприятий Республики Марий Эл, позволит сократить выбросы токсических составляющих продуктов сгорания топлива в атмосферу Республики по монооксиду углерода - на 606 тонн, по углеводородам - на 6,4 тонны, по окислам азота - на 35,5 тонны, по свинцу - на 140 кг;

5) использование каждого кубического метра отходов деревообрабатывающих предприятий для получения метилового спирта и его дальнейшее использование в качестве моторного топлива приведет к сокращению выбросов ДВС с дискретным массовым наполнением ВКС, по монооксиду углерода на 5,042 кг; по углеводородам на 0,053 кг; по окислам азота на 0,279 кг; по свинцу на 1,120 гр;

6) удельные термодинамические затраты энергии на повышение давления идеального газа методом дискретного массового наполнения резервуара меньше удельных термодинамических затрат энергии на повышение давления идеального газа методом его сжатия;

7) эффект от замены процесса сжатия идеального газа в компрессорном цилиндре на процесс дискретного массового наполнения резервуара, являющегося в процессе наполнения ОТС, по давлению и по массе тем выше, чем меньше степень повышения давления;

8) результаты проведенного метрологически обеспеченного физического эксперимента по исследованию процесса дискретного массового наполнения воздухом резервуара, являющегося в процессе его наполнения из компрессорного цилиндра открытой термодинамической системы, имеют сходимость с результатами численного эксперимента, при этом максимальное расхождение составляет 9,8%;

9) удельные термодинамические затраты энергии на дискретное массовое наполнение воздухом резервуара от 105524 Па до 415520 Па меньше удельных термодинамических затрат энергии на разовое сжатие воздуха до того же давления в ЗТС, в среднем на 45%, согласно данным прямых физических экспериментов;

10) с целью производства механической работы из отходов производства деревообрабатывающих предприятий рекомендуется получение из них метилового спирта и его дальнейшее использование в качестве моторного топлива;

11) для снижения токсичности продуктов сгорания топлива бензиновых ДВС машинотракторного парка деревообрабатывающих предприятий рекомендуется их модернизация с заменой процесса разового сжатия процессом дискретного массового наполнения ВКС при одновременном использовании метанола, полученного при переработке отходов основного производства этих предприятий, в качестве моторного топлива.

12) наиболее предпочтительной областью применения ДВС с дискретным массовым наполнением резервуара являются энергетические установки подъемно-транспортных машин, стационарные и судовые энергетические установки.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата технических наук, Егоров, Алексей Васильевич, Йошкар-Ола

1. Абрамович, Г.Н. Прикладная газовая динамика/ Г.Н. Абрамович М.: Наука, 1969.-824с.

2. Айзерман М.А. Теория автоматического регулирования двигателей/ М.А. Айзерман. -М.: Гостехиздат, 1952—123с.

3. Альтшуль, А.Д. Гидравлические сопротивления/ А.Д. Альтшуль. 2-е изд. - М.: Недра, 1982.-224с.

4. Альтшуль, А.Д. Гидравлика и аэродинамика/ А.Д. Альтшуль, П.Г. Кисель. -М.: Стройиздат, 1965.-273с.

5. Амбарцумян, В.В. Экологическая безопасность автомобильного транспорта. Учебное пособие для вузов/ В.В. Амбарцумян, В.Б. Носов, В.И. Тагасов, В.И. Сорбаев М.: ООО Издательство «Научтехлитиздат», 1999.-208с.

6. Артамонов М.Д. Основы теории и конструирования автотракторных двигателей/ М.Д. Артамонов М.: Высш. шк., 1978.—133с.

7. Артамонов, О.Д. Термодинамический анализ и расчет цикла теплового двигателя/ О.Д. Артамонов, М.М. Морин. Л.: Машиностроение, 1979-374с.

8. Архангельский, В.М. Автомобильные двигатели/ В.М.Архангельский, М.М. Вихерт, А.Н. Воинов, Ю.А. Степанов, В.И. Трусов, М.С. Ховах. -М.: Машиностроение, 1977.-590с.

9. Бальян, С.В. Техническая термодинамика и тепловые двигатели: Учеб. пособие для неэнерг. специальностей вузов/ С.В. Бальян 2-е изд., пере-раб. и доп. - Л.: Машиностроение, 1973-302с.

10. Беккер, И.Г. Внутризаводской транспорт лесопильно-деревообрабатывающих предприятий/ И.Г. Беккер М.: Лесн. пром-сть., 1985.—184с.

11. Болгарский, А.В. Сборник задач по термодинамике и теплопередаче. Учеб. пособие для авиационных ВУЗов./ А.В. Болгарский, В.И. Голдобе-ев, И.С. Идиатуллин, Д.Ф. Толкачев. М.: Высшая школа, 1972.-304с.

12. Брек, Д. Цеолитовые молекулярные сита/Д. Брек.-М.: Мир, 1976.-781с.

13. Брдлик, П.М. Теплотехника и теплоснабжение предприятий лесной и деревообрабатывающей промышленности: Учебник для ВУЗов/ П.М. Брдлик, А.В. Морозов, Ю.П. Семенов. -М.: Лесн. пром-сть, 1988.-456с.

14. Бызов, В.И. Отчет МарГТУ по х/д №424/01 от 15.01.2001. Анализ использования вторичных древесных ресурсов Республики Марий Эл за 2001 г.

15. Ванин, В.К. Зарубежные двигатели внутреннего сгорания с переменными степенями сжатия/ В.К. Ванин М.: НИИАвтопром., 1970.-вып.4.-185с.

16. Волошенко, Ф.П. Расчет процесса газообмена двухтактных двигателей внутреннего сгорания: Метод, руководство. Куйбышев: Куйбышевский сельскохозяйственный институт, 1961.-49с.

17. Вукалович, М.П. Термодинамические свойства газов /М.П. Вукалович, В.А. Кириллин, С.А. Ремизов. М.-Л.: Госэнергоиздат, 1949.-87с.

18. Вукалович, М.П. Уравнения состояния реальных газов /М.П. Вукалович, И.И. Новиков-М.-Л.: Госэнергоиздат, 1948.-95с.

19. Вукалович, М.П. Термодинамика /М.П. Вукалович, И.И. Новиков. Учебн. пособие для вузов. М.: Машиностроение, 1972-670с.

20. Глаголев, Н.М. Рабочие процессы двигатели внутреннего сгорания. Новый метод расчета -М.: Машиностроение, 1950.-269 с.

21. Голованов, Л.В. Saab новые идеи в двигателестроении/Л.В. Голованов //Авторевю,-2000.-№21.- С.11-13.

22. Головков, С.И. Энергетическое использование древесных отходов/ С.И. Головков, И.Ф. Коперин, В.И. Найденов. М.: Лесн. пром-сть, 1987-224с.

23. Гордон, JI.В. Технология и оборудование лесохимических производств/ JI.B. Гордон, В.В. Фефилов, С.О. Скворцов, Г.Д. Атаманчуков. М.: Лесн. пром-сть, 1969.-368с.

24. Грязин, В.А. Совершенствование экологических характеристик ДВС воздействием на расширение рабочего тела: Автореф. дис.канд. техн. наук: 03.00.16 /В.А. Грязин. Йошкар-Ола, 2002.-18с.

25. Гурвич, И.Б. Термодинамика тепловых двигателей/ И.Б. Гурвич. Горький: Наука, 1980.-90с.

26. Данко, П.Е. Высшая математика в упражнениях и задачах. В 2-х ч.: Учеб. Пособие для ВТУЗов /П.Е. Данко П.Е., А.Г. Попов, Т.Я. Кожевникова. -М.: Высш. шк., 1999.-650с.

27. Двигатели внутреннего сгорания. Теория рабочих процессов поршневых и комбинированных двигателей/ А.С. Орлин. М.: Машиностроение, 1970.-400с.

28. Двигатели внутреннего сгорания. Системы поршневых и комбинированных двигателей/ С.И. Ефимов, Н.А. Иващенко, В.И. Ивин и др. М.: Машиностроение, 1985.-452с.

29. Двигатели внутреннего сгорания. Теория поршневых и комбинированных двигателей/ Д.И. Вырубов, Н.А. Иващенко, В.И. Ивин и др. 4-е изд., перераб. и доп. -М.: Машиностроение, 1983.-375с.

30. Дейч, М.Е. Техническая газодинамика/ М.Е. Дейч М.-Л.: Госэнергоиз-дат, 1961.-585с.

31. Демидов, В.П. Двигатели с переменной степенью сжатия/ В.П. Демидов -М.: Машиностроение, 1978.-138с.

32. Длин, A.M. Математическая статистика в технике/ A.M. Длин. М., «Сов. радио», 1958.-466с.

33. Дмитриев, С.В. Открытые технические системы на идеальном газе /С.В. Дмитриев //Четвертые Вавиловские чтения. Йошкар-Ола: МарГТУ, 2000.-Ч.З.-С. 84-85.

34. Дмитриев, С.В. Энергетический баланс в открытой термодинамической системе, состоящей из компрессорного цилиндра и резервуара равных объемов/С.В. Дмитриев, А.В. Егоров//Седьмые Вавиловские чтения. -Йошкар-Ола: МарГТУ, 2003.-С.340-344;

35. Дмитриев, Ю.Я. Математическое моделирование экологических систем: Учебное пособие/ Ю.Я. Дмитриев, А.Г. Поздеев. Йошкар-Ола: МарГТУ, 1997.-206с.

36. Егоров, А.В. Использование изомассовых процессов в теоретическом расчете цикла поршневого компрессора /А.В. Егоров, С.В. Дмитриев,

37. B.А. Грязин //Пятые Вавиловские чтения. Йошкар-Ола: МарГТУ, 2001 -Ч.З.-С.97-99.

38. Егоров, А.В. Анализ организации процессов сжатия-расширения в поршневых машинах/А.В. Егоров, С.В. Дмитриев //Седьмые Вавиловские чтения. Йошкар-Ола: МарГТУ, 2003.-С.234-236;

39. Егоров, А.В. Графическое сравнение затрат энергии на сжатие идеального газа в идеальных закрытой и открытой термодинамических системах //Седьмые Вавиловские чтения. Йошкар-Ола: МарГТУ, 2003.-С.236-239;

40. Егоров, А.В. Основы методики определения коэффициента плотности поршневых и диафрагменных компрессоров/А.В. Егоров// Седьмые Вавиловские чтения. Йошкар-Ола: МарГТУ, 2003.-С.244-247;

41. Егоров, А.В. Совершенствование процессов сжатия в ДВС /А.В. Егоров, С.В. Дмитриев//Автомобиль и техносфера, ICATS'2001. Казань, 2001-С.192-196.

42. Егоров, А.В. Управляющий гидропривод высокого давления для газораспределительных клапанов /А.В. Егоров //Четвертые Вавиловские чтения. Йошкар-Ола: МарГТУ, 2000. - Ч.З- С. 197-203.

43. Железко, Б.Е. Расчет и конструирование автомобильных и тракторных двигателей (дипломное проектирование): Учеб. пособие для ВУЗов/ Б.Е. Железко, В.М. Адамов, И.К. Русецкий, Г.Я. Якубенко. Мн.: Высш. шк.,1987.-247 с.

44. Захаренко, С.Е. Поршневые компрессоры/ С.Е. Захаренко. M.-JL: Маш-гиз, 1961.-565с.

45. Иванов, В.А. Подготовка диссертаций в системе послевузовского профессионального образования: Учебное пособие/ В.А. Иванов, Г.С. Ощеп-ков, С.Г. Селетков Йошкар-Ола: МарГТУ, 2000.-195с.

46. Иванов, М.Н. Детали машин: Учеб. для студентов втузов/ М.Н. Иванов. -М.: Высш. шк., 1998.-383с.

47. Ильичев, Я.Т. Средние теплоемкости воздуха и продуктов сгорания углеводородных топлив. ЦИАМ, 1955, Технический отчет № 2419.

48. Иноземцев, Н.В. Курс тепловых двигателей/ Н.В. Иноземцев. М.: Обо-ронгиз, 1945.-280с.

49. Иосилевич, Г.Б. Детали машин: Учебник для студентов машиностроительных специальностей вузов/ Г.Б. Иосилевич. М.: Машиностроение,1988.-368 с.

50. Камкин, С.В. К проблеме построения газодинамических моделей процессов ДВС/ С.В. Камкин, JI.C. Вязьменская // Журн. Двигателестроение-1987.-№4.-С.99-101.

51. Касаткин, А.С. Электротехника: Учебное пособие для ВУЗов/ А.С. Касаткин, М.В. Немцов М.: Энергоатомиздат, 1983.-440с.

52. Кинан, Дж. Термодинамика/ Дж. Кинан. M.-JL: Госэнергоиздат, 1963-386с.

53. Кожеуров, В.А. Статистическая термодинамика/ В.А. Кожеуров. М, 1975.—187с.

54. Колчин, А.И. Расчет автомобильных и тракторных двигателей/ А.И. Колчин, В.П. Демидов -М: Высш. шк., 1980.-400с.

55. Краткая химическая энциклопедия.- М.: Советская энциклопедия, 1967.

56. Крутов, В.И. Автоматическое регулирование и управление двигателей внутреннего сгорания/ В.И. Крутов М.: Машиностроение, 1986.—414с.

57. Кушуль, В.М. Новый тип ДВС/ В.М. Кушуль. М.: Машиностроение, 1970-211с.

58. Ландау, JI. Статистическая физика/ JI. Ландау, Е. Лившиц. М.-Л., 1951-751с.

59. Ленин, И.М. Автомобильные и тракторные двигатели / И.М. Ленин, А.В. Костров 2-е изд., перерб. и доп. - М.: Высш. шк., 1976. - 364 с.

60. Литвин, A.M. Техническая термодинамика/ A.M. Литвин. М.-Л.: Госэнергоиздат, 1963 .-402с.

61. Луканин, В.Н. Двигатели внутреннего сгорания. Теория рабочих процессов /В.Н. Луканин, К.А. Морозов, и др. М.: Высш. шк, 1995.-368с.

62. Лушпа, А.И. Основы химической термодинамики и кинетики химических реакций/ А.И. Лушпа. -М.: Машиностроение, 1981.-240с.

63. Лямин, В.А. Газификация древесины/ В.А. Лямин. М.: Лесн. пром-ть., 1967.-262с.

64. Мамантов, М.А. Основы термодинамики тела переменной массы/ М.А. Мамантов. Тула: Приокс. кн. изд., 1970.-87 с.

65. Махалдиани, В.В. Двигатели внутреннего сгорания с автоматическим регулированием степени сжатия/ В.В. Махалдиани и др. Тбилиси: Мец-ниераба, 1973.-270с.

66. Моргулис, Ю.Б. Двигатели внутреннего сгорания. Теория, конструкция и расчет/ Ю.Б. Моргулис. -М.: Машиностроение, 1972.-336с.

67. Морозов, К.А. Токсичность автомобильных двигателей: Учебное пособие/К.А. Морозов. М.: МАДИ, 1997.-84с.

68. Клюев, А.С. Наладка средств измерений и систем технологического контроля: Справочное пособие/ А.С. Клюев, JI.M. Пин, Е.И. Коломиец, С.А. Клюев. М., Энергоатомиздат, 1990.-400 с.

69. Никитин Е.А. Некоторые исследования рабочего процесса дизеля с изменяемой степенью сжатия/ Е.А. Никитин, А.И. Хуциев и др. //Известия ВУЗов. Машиностроение 1978.,№9 - С.64-66.

70. Ноздрев, В.Ф. Курс термодинамики/ В.Ф. Ноздрев. М.: Просвещение, 1967.-193 с.

71. Орлин, А.С. Двухтактные двигатели внутреннего сгорания/ А.С. Орлин и др. М.: Машгиз, 1990.-556с.

72. От рукописи к книге/ М.И. Шигаева. - Йошкра-Ола: МарПИ, 1994.-52 с.

73. Петриченко, P.M. Рабочие процессы поршневых машин/ P.M. Петриченко, В.В. Оносовский. Л.: Машиностроение, 1972.-167с.

74. Перспективные автомобильные топлива.: Пер. с англ. М.: Транспорт, 1982. -319с.

75. Пижурин, А.А. Методика планирования экспериментов и обработки их результатов при исследовании технологических процессов в лесной и деревообрабатывающей промышленности. Учебное пособие для ФПКП и аспирантов/А.А. Пижурин -М., 1972.-4.1.-52с.

76. Пискунов, Н.С. Дифференциальное и интегральное исчисления: Учеб. Пособие для ВТУЗов. В 2-х т./ Н.С. Пискунов М.: Интеграл-Пресс, 1997.-Т.2.-398с.

77. Пластинин, П.И. Теория и расчет поршневых компрессоров/ Пластини П.И. -М.: ВО «Агропромиздат», 1987.-271с.

78. Погодин, С.И. Повышение мощности и улучшение экономичности тур-бопоршневого двигателя путем охлаждения воздуха в радиаторах/ С.И. Погодин, Д.А. Портнов//Труды НИИ.- 1961.- №10.- С.87-92.

79. Поповиченко, P.M. Направления и перспективы развития автомобильных двигателей: Учебное пособие/ P.M. Поповиченко. Караганда, 1987.-79с.

80. Захаренко, С.Е. Поршневые компрессоры/ С.Е. Захаренко. M.-JI.: Маш-гиз, 1961.-454с.

81. Покровский, Г.П. Электронное управление автомобильными двигателями/ Г.П. Покровский, Е.А. Белов, С.Г. Драгомиров М.: Машиностроение, 1994.-3 34с.

82. Развитие комбинированных двигатели внутреннего сгорания // Сб. статей / М.Г. Круглов. М.: Машиностроение, 1977.-272с.

83. Ривкин, C.JI. Термодинамические свойства воздуха и продуктов сгорания топлива/ C.JI. Ривкин. M.-JL: Госэнергоиздат, 1962.-104с.

84. Риккардо, Г.Р. Быстроходные двигатели внутреннего сгорания/ Г.Р. Ри-кардо. -М.: Машгиз, 1960.-411с.

85. Румер, Ю.Б. Термодинамика, статистическая физика и кинетика: Учебн. пособие для физ. спец. вузов/ Ю.Б. Румер, М.Ш. Рыбкин. М.: Наука, 1977-552с.

86. Самойлов, Н.П. Бензиновые двигатели с подачей в цилиндры дополнительного воздуха/ Н.П. Самойлов, P.X. Зарипов, Д.Н. Самойлов. Казань: Форт Диалог, 1995.-70с.

87. Сборник руководящих и нормативных материалов для редакционно-издательских работников вузов/Г.Д. Михеев, Ю.А. Орешкина, В.И. Игнатов-М.: МПИ, 1983.-494с.

88. Сига, X. Введение в автомобильную электронику/ X. Сига, С. Мидзутаки -М., 1989.-232 с.

89. Писаренко, Г.С. Справочник по сопротивлению материалов/ Г.С. Писа-ренко и др. Киев: Наук, думка, 1988. - 736 с.

90. Симеон, А.Э. Тепловозные двигатели внутреннего сгорания/ А.Э. Сим-сон, А.З. Хомич, А.А. Куриц. М.: Транспорт, 1987. - 534 с.

91. Сурков, К.А. Программирование в среде DELPHI 2.0/ К.А. Сурков, Д.А. Сурков, А.Н. Вальвачев. Мн.: ООО «Попурри», 1997-640с.

92. Сухов, А.Г. Выхлоп чище воздуха / А.Г.Сухов //За рулем.- 2001.-№2-С.72-73.

93. Теория двигателей внутреннего сгорания. Рабочие процессы/ Н.Х. Дьяченко. JL: Машиностроение, 1974.-551с.

94. Теория конструкция, расчет и испытание двигатели внутреннего сгорания/ М.Д. Апашев. М.: Изд. Акад. Наук, 1960.-172 с.

95. Техническая термодинамика: Учебник для студентов машиностр. спец. вузов/ В.И. Крутов, С.И. Исаев, И.А. Кожинов, Н.П. Козлов, В.И. Кофа-нов, Б.М. Миронов. М.: Высш. шк., 1991.-384с.

96. Трофимова, Т.И. Курс физики/ Т.И. Трофимова. М.: Высш. шк., 1997-542с.

97. Тунаков, А.П. Как работать над диссертацией?/ А.П. Тунаков Казань.: КГТУ, 2002.-105с.

98. Тютчева, Ф.М. Двигатели XX века/ Ф.М. Тютчева. М.: Книга, 1970.-65с.

99. Уокер, Г. Двигатель Стерлинга/ Г. Уокер. М.: Машиностроение, 1978.-405с.

100. Уокер, Г. Машины работающие по циклу Стирлинга / Г. Уокер. -М.: Энергия, 1978.-151с.

101. Уонг, X. Основные формулы и данные по теплообмену для инженеров/X. Уонг. -М.: Атомиздат, 1979.-216с.

102. Фаронов, В.В. Турбо Паскаль 7.0/ В.В. Фаранов. М.: «Нолидж», 1997.-616с.

103. Фаронов, В.В. Турбо Паскаль 7.0/ В.В. Фаранов. М.: «Нолидж», 1997.-432 с.

104. Физика быстропротекающих процессов/ Пер. с нем. Н.А. Златина, т. 1-3. М.: Мир, 1971.-1229 с.

105. Физические величины: Справочник/ А.П. Бабичев, Н.А. Бабушкина, A.M. Братковский и др. М.: Энергоатомиздат, 1991.-1231с.

106. Филиппов, В.В Процессы впуска и выпуска в поршневых компрессорах. Расчеты движения клапанов и процессов впуска и выпуска/ В.В. Филиппов. -М: Машгиз, 1960.-142с.

107. Френкель, М.И. Поршневые компрессоры. Теория, конструкция и основы проектирования/ М.И. Френкель Л.: Машиностроение, 1969-743с.

108. Ханин, А.С. Автомобильные роторно-поршневые двигатели/ А.С. Ханин. -М.: Машгиз, 1964.-184с.

109. Хачиян, А.С. Доводка рабочего процесса автомобильных дизелей/ А.С. Хачиян, В.Р. Гальговский, С.Е. Никитин М.: Машиностроение, 1976.-104с.

110. Холодильная техника. Энциклопедический справочник. Т.1. М.: Госторгиздат, 1960.-806с.

111. Хуциев, А.И. ДВС с регулируемым процессом сжатия/ А.И. Хуциев. М.: Машиностроение, 1986.-104с.

112. Шелест, А.Н., Закон теплоемкостей/ А.Н. Шелест. М.: Машгиз, 1946-152с.

113. Яворский, Б.М., Детлаф А.А. Справочник по физике/ Б.М. Яворский, А.А. Детлаф. М.: Наука. Физматлит, 1996.-624с.

114. Dieselmotor-Management/Bosch. Wiesbaden, 1998.-302S.

115. Ottomotor-Management/Bosch. Wiesbaden, 1998.-375S.

116. Официальный сайт заволжского моторного завода. http://www.zmz.nnov.ru