Введение к работе
Актуальность проблемы: Современный этап развития автомобильного двигателестрония характеризуется стремлением к рациональному использованию энергоресурсов при одновременной минимизации вредного воздействия работы двигателей на окружающую среду.
К основным путям удовлетворения соответствующих требований относится применение топлив, альтернативных бензину и дизельному топливу. Одним из топлив, могущих удовлетворить требованиям рационального расходования энергоресурсов и защиты окружающей среды, является природный газ. Масштабы применения природного газа на автомобильном транспорте России совершенно не соответствуют уровню добычи газа и состоянию инфраструктуры по заправке газом.
Основной причиной неудовлетворительного состояния дел с применением природного газа на автомобильном транспорте России является отсутствие соответствующего законодательства, создающего льготные условия для применения природного газа.
Имеется и другая причина - малая изученность особенностей применения природного газа, преимуществ им обеспечиваемых. Недостаточное финансирование НИР и ОКР по применению природного газа на транспорте явилось причиной того, что в России сравнительно небольшое число исследований посвящено этой проблеме. Подавляющая часть зарубежных публикаций преследует рекламные цели и не содержит результатов научных исследований.
Цель работы: Разработка методических основ создания на базе дизелей малотоксичных автомобильных двигателей, питаемых природным газом. Научная новизна. На основании расчетно - экспериментальных исследований показано, что при конвертации автомобильного дизеля без наддува в газовый двигатель без наддува с искровым зажиганием, внешним смесеобразованием и количественным регулированием невозможно без специальных устройств обеспечить выполнение действующих в Европе норм EURO - 2, если одновременно ставится задача сохранения мощности и крутящего момента.
Разработана методика прогнозирования характеристик тепловыделения автомобильного газового двигателя с высокой степенью сжатия.
Разработаны методики и пакет программ для прогнозирования показателей и характеристик газового двигателя с различными вариантами систем наддува.
К научной новизне можно отнести также ряд результатов расчетного анализа, которые отражены в автореферате.
Практическая ценность: При создании на базе автомобильных дизелей газовых двигателей без наддува могут быть использованы рекомендации по выбору систем питания, зажигания и их регулирования. При разработке малотоксичных газовых двигателей с наддувом могут быть использованы программы прогнозирования показателей и характеристик двигателя при различных вариантах системы наддува, а также конкретные рекомендации по выбору системы наддува.
Реализация работы на производстве. Результаты проведенных исследований использованы при изготовлении на АО КамАЗ трех образцов газового двигателя без наддува для автобуса ЛиАЗ - 5256. Начата работа по реализации проекта автобуса с газовым двигателем. С использованием результатов анализа характеристик газового двигателя при различных системах наддува спроектирован и изготовлен макетный образец газового двигателя на базе дизеля КамАЗ - 7406Т. Расчетные методики, реализованные в виде программ, используются в учебном процессе кафедры "Автотракторные двигатели" МАДИ(ТУ) для обучения студентов специальности 101200 "Двигатели внутреннего сгорания".
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены на научных конференциях, проводившихся в МАДИ(ТУ) в 1992 -1998 годах, на семинаре по использованию газов в качестве моторного топлива в Киеве в 1991г., на конференциях по автомобилям, питаемым газовым топливом, NGV94 в городе Торонто, Канада и NGV96 в городе Куала Лумпур, Малайзия.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 5 работ. Объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов и приложений; содержит 116 страниц машинописного текста, 59 рисунков, 25 таблиц и список литературы, включающий 78 наименования.