Реферат Отчет: 180 стр., 11 рис., 12 табл., 72 источника

1.7.4 Результаты моторных испытаний. Результаты моторных испытаний в целом подтвердили результаты, полученные в модельных условиях. Основные результаты стендовых экологических испытаниях модифицированного дизеля типа ЗМЗ-514.10 экологического класса 4, оборудованного макетом типовой ПСН вариант А (восстановитель водород) приведены в таблице 1.5. Таблица 1.5 - Основные результаты стендовых испытаний ПСН варианта А. СО СН NOx ДЧ Удельные выбросы, г/кВт·ч 0,762 0,082 1,87 0,017 Требования Евро-5, г/кВт·ч 1,5 0,46 2,0 0,02 Степень очистки ОГ, % 86 77 63 75 Требования ТЗ по степени очистки ОГ, % 60 60 50 65 Общее газодинамическое сопротивление, мм вод. столба 1028 Требования ТЗ по общему газодинамическому сопротивлению, мм вод. столба 1200 Анализ приведенных данных показывает, что ПСН вариант А имеет общее газодинамическое сопротивление на режиме номинальной мощности соответствующее ТЗ, обеспечивает очистку отработавших газов дизеля от всех нормируемых компонентов вредных выбросов (СО, СН, NOx и ДЧ) до уровня, который достаточен для выполнения экологических требований Евро-5 при испытаниях на 13 стационарных режимах цикла Правил ЕЭК ООН № 49 и соответствует требованиям технического задания. Близкие результаты, которые полностью соответствуют требованиям экологических стандартов Евро-5 и ТЗ, получены при стендовых экологических испытаниях модифицированного дизеля типа ЗМЗ-514.10 экологического класса 4, оборудованного макетом типовой ПСН вариант Б (восстановитель раствор карбамида). Следует отметить, что общее газодинамическое сопротивление на режиме номинальной мощности, варианта Б на 13% выше, чем у варианта А. В то же время вариант Б обеспечивает более эффективную на 11% очистку ОГ от NOx по сравнению с вариантом А. В целом, можно сделать вывод, что результаты моторных испытаний, проведенных по методике Правил ЕЭК ООН № 49, подтверждают рекомендации по выбору основных конструктивных характеристик каталитических нейтрализаторов и фильтра, полученные на этапах расчетного и экспериментального моделирования. 2 РАЗРАБОТКА РЕКОМЕНДАЦИЙ ПО ИСПОЛЬЗОВАНИЮ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ ПРИ СОЗДАНИИ ДВИГАТЕЛЕЙ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ. В результате проведения комплекса работ по созданию макетов типовых ПСН, теоретическому и экспериментальному исследованию процессов нейтрализации токсичных компонентов отработавших газов двигателей внутреннего сгорания, выполненных по государственному контракту № 16.516.11.6132 от 22 сентября 2011 г. по теме: «Проведение проблемно-ориентированных поисковых исследований в области нейтрализации токсичных компонентов отработавших газов двигателей внутреннего сгорания до уровня перспективных экологических стандартов», разработаны рекомендации по использованию результатов этих исследований при создании двигателей внутреннего сгорания, обеспечивающих выполнения экологических норм Евро-5, которые отражены в приложении А. Рекомендации могут быть распространены на 4-тактные дизельные двигатели экологического класса 4 мощностью порядка 100 л.с. 3 РАЗРАБОТКА ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ОЦЕНКИ РЕЗУЛЬТАТОВ НИР НА ОСНОВАНИИ СТРУКТУРЫ И ЭФФЕКТИВНОСТИ ПСН ДВУХ ВАРИАНТОВ И ХАРАКТЕРИСТИК ОБРАЗУЮЩИХ ЕЕ КОМПОНЕНТОВ. Постоянный рост мирового автомобильного парка ведет к глобальному загрязнению окружающей среды токсичными компонентами продуктов сгорания ДВС. По данным российского агентства «Автостат» уже в 2010 году в ряде европейских стран соотношение доля продаж легковых автомобилей с дизельными ДВС значительно превысила 40% (см. рисунок 3.1). Рисунок 3.1 - Доля дизельных автомобилей на рынках Европы. Высокие темпы роста производства автомобилей, а также увеличение доли дизельных автомобилей, обусловленное высокими технико-экономическими характеристиками современных дизельных ДВС, предопределяет поиск новых решений по созданию высокоэффективных систем нейтрализации токсичных компонентов ОГ дизельных ДВС. Дальнейшее проектирование систем нейтрализации в составе транспортных и стационарных энергоустановок должно происходить в соответствии с обязательствами Российской Федерации по выполнению требований Киотского протокола и обеспечивать сокращение выбросов парниковых газов в атмосферу. Обязательным условием при этом является соответствие требованиям технического регламента «О требованиях к выбросам автомобильной техникой, выпускаемой в обращение на территории Российской Федерации, вредных (загрязняющих) веществ», с изменениями утвержденными постановлением Правительства РФ от 26 ноября 2009 года № 956. Глобальное изменение климата, вызванное избытком парниковых газов в атмосфере, поглощающих часть земного тепла и препятствующих его естественному рассеиванию в космическое пространство, представляют собой серьезную угрозу общественному здоровью и окружающей среде. Парниковые газы могут иметь как естественное, так и антропогенное происхождение. Например, АТС выбрасывают до 30% всех антропогенных парниковых газов: СО2, СН4, N2O и HFCs. Значение выбросов СО2 находится в прямой зависимости от расхода углеводородного топлива, так как практически пропорциональны этому расходу. На долю СО2 приходится до 90% всех выбросов парниковых газов. Воздействие NOx на организм человека представляет серьезную угрозу его здоровью. Попадая в дыхательные пути, NOx образуют азотистую и азотную кислоты, вызывающих серьезные заболевания. По предварительной оценке, степень воздействия NOx на организм человека в 10 раз выше, чем СО. Дисперсные частицы, содержащиеся в ОГ дизельного ДВС, представляют высокую потенциальную опасность, т.к. являются источником канцерогенных веществ, которые абсорбируются на поверхности частиц. Размеры ДЧ не превышают 10 мкм, что приводит к их беспрепятственному попаданию в органы дыхания человека. Введение в Российской Федерации перспективного экологического стандарта класса 5 с 2014 г. ставит перед двигателестроительными и научно-исследовательскими организациями сложные задачи по обеспечению низкого содержания токсичных компонентов в ОГ дизельных ДВС. Выполнение перспективных экологических требований неизбежно приводит к росту себестоимости конечной продукции. Одной из перспективных технологий нейтрализации токсичных компонентов ОГ дизельных ДВС является применение каталитических окислительных нейтрализаторов, фильтров-нейтрализаторов ДЧ с системой регенерации и нейтрализаторов селективного восстановления NOx, оснащенных системой дозирования восстановителя: водорода (ПСН варианта А) или раствора карбамида (ПСН варианта Б). Оснащение дизельного ДВС, соответствующего экологическому стандарту Евро-4, любой из рассмотренных систем нейтрализации обеспечивает выполнение требований экологического стандарта Евро-5 и в перспективе соответствовать требованиям Евро-6. Для практической реализации перспективных технологий нейтрализации токсических компонентов в ОГ дизельных ДВС требуется система очистки ОГ, состоящая из окислительного нейтрализатора (окисление СО и СН), нейтрализатора селективного восстановления NOx с системой дозирования восстановителя (водород или раствор карбамида) и фильтра-нейтрализатора дисперсных частиц с системой регенерации. Перспективная система нейтрализации обеспечивает выполнение следующих параметров: - очистка ОГ от НС и СО не ниже 60% при температуре ОГ 350 оС. - очистка ОГ от NOx не ниже 50% при температуре ОГ 350оС и выше; - очистка ОГ от ДЧ не ниже 65% при температуре ОГ 350оС. На основании структуры и эффективности ПСН двух вариантов и характеристик образующих ее компонентов для технико-экономической оценки результатов НИР использовалась методика, разработанная в рамках проекта «ExternE». Методика «ExternE» использовалась для расчета экономического ущерба от АТС в Германии, Франции, Италии и других европейских странах. Методика «ExternE» позволяет оценить ущерб человеку и окружающей среде, причиняемый токсичными компонентами ОГ дизельных ДВС, в денежном эквиваленте. В общем случае технико-экономическая оценка ПСН двух вариантов сводится к определению экономического эффекта от применения, выражаемого формулами 3.1 и 3.2: (3.1) (3.2) где y – условная стоимость одного килограмма выбросов СО, СН, NOx, руб./усл.кг; М, M1 и М2 – приведенная годовая масса выбросов СО, СН, NOx,  усл.кг/год; y* - условная стоимость одного килограмма выбросов СО2, руб./кг; N, N1 и N2 –годовая масса выбросов СО2, кг/год; y”- условная стоимость одного килограмма выбросов РМ2,5, руб./кг; О, О1 и О2 – годовая масса выбросов РМ2,5, кг/год; lT – цена дизельного топлива, руб/кг; G1T и G2T – годовой расход дизельного топлива, кг/год; GRT – годовой расход дизельного топлива на активную регенерацию фильтра-нейтрализатора ДЧ, кг/год lН2 – стоимость реагента ПСН (вариант А), руб./кг; GН2 – годовой расход реагента ПСН (вариант А), кг/год; lUR – стоимость реагента ПСН (вариант Б), руб./кг; GUR – годовой расход реагента ПСН (вариант Б), кг/год; С, С1 и С2 – стоимость двигателя, руб.; Р, P1 и P2 – срок службы двигателя, лет. Компоненты без индекса формул 3.1 и 3.2 относятся к базовому дизельному ДВС, соответствующему экологическому стандарту Евро-4. Индексы 1 и 2 компонентов формул 3.1 и 3.2 соответствуют базовому дизельному ДВС, оснащенному ПСН варианта А и Б соответственно. Условная стоимость килограмма выбросов СО, СН, NOx рассчитывается по формуле 3.3. , (3.3) где – нормативная константа, переводящая условную оценку выбросов в денежную, руб./усл.кг; – показатель опасности загрязнения атмосферы над различными территориями; – поправка, учитывающая характер рассеивания примесей в атмосфере для автотранспорта (10). Нормативная константа определена на основании «Временной типовой методики определения экономической эффективности осуществления природоохранных мероприятий и оценки экономического ущерба, причиняемого народному хозяйству загрязнением окружающей среды» и составляет 0,0497 руб./усл.кг. Показатель опасности загрязнения атмосферы для жилых районов города с высотной застройкой, включая улицы, магистрали и парки, принимается равным 5. Приведенная к оксиду углерода годовая масса выбросов вредных веществ (СО, СН, NOx) в формуле 3.1 и 3.2 вычисляется по формуле 3.4, усл.кг/год: (3.4) где – выброс i-ого компонента отработавших газов, кг/год; – показатель относительной агрессивности i-го компонента, усл.кг/кг. В качестве базового двигателя для оценки экономической эффективности был принят дизельный двигатель типа ЗМЗ-5148.10 рабочим объемом 2,2 л, оснащенный топливной аппаратурой Common Rail и системой рециркуляции ОГ с промежуточным охладителем. Годовые значения Ei выбросов СО, СН и NOx определялись исходя из удельных выбросов токсичных компонентов, среднегодового пробега АТС и средней нагрузке на ДВС в течение года. На основе статистических данных, среднегодовая нагрузка на ДВС, установленного на АТС коммерческого назначения, принимается равной 75% от номинальной мощности. Удельные выбросы вредных веществ с ОГ по правилам ЕЭК ООН № 49 приведены в таблице 3.1. Таблица 3.1 Удельные выбросы токсичных компонентов СО, СН и NOx. Экологический класс Удельные выбросы токсичных компонентов, г/кВт·ч СО NМНС СН4 NOx ДЧ ЕВРО-4 4,0 0,55 1,1 3.5 0.03 ЕВРО-5 4.0 0,55 1,1 2.0 0.03 Значения Ei для базового дизельного ДВС, а также для базового двигателя, оснащенного ПСН двух вариантов, приведены в таблице 3.2. Таблица 3.2 Значения годовых выбросов токсичных компонентов ОГ. № Наименование вещества Обозначение Еi, кг/год (базовый ДВС) Еi, кг/год (базовый ДВС с ПСН вариант А) Еi, кг/год (базовый ДВС с ПСН вариант Б) 1 Оксид углерода СО 129,6 129,6 129,6 2 Летучие низкомолекулярные углеводороды (пары жидких топлив) по углероду СН 35,6 35,6 35,6 3 Оксиды азота NOx 113,4 64,8 64,8 Для основных нормируемых токсичных компонентов отработавших газов СО, СН и NOx приняты следующие значения показателя относительной агрессивности, приведенные в таблице 3.3. Таблица 3.3 Относительная агрессивность токсичных компонентов ОГ. № Наименование вещества Обозначение 1 Оксид углерода СО 1 2 Летучие низкомолекулярные углеводороды (пары жидких топлив) по углероду СН 3,16 3 Оксид азота NOx 41,1

Похожие:

	Реферат Отчет 41 с., 1 ч., 24 рис., 1 табл., 24 источника Учебное и научное астрономическое оборудование Астрономической обсерватории ниаи им. В. В. Соболева Математико-механического факультета...		Реферат Отчет 118 с., 7 ч., 30 рис., 12 табл., 43 источника, 1 прил Центральной проблемой водородной энергетики являются большие затраты на хранение и транспортировку водорода. Наиболее безопасными...
	Реферат Отчет 65 с., 3 ч., 26 рис., 8 табл., 53 источника Фазовый химический состав, эффективный заряд атомов, рентгеновская эмиссионная спектроскопия, спектроскопия отражения рентгеновских...		Реферат (18 стр., рис., 3 табл.) Объектом исследования являлись системы централизованного и локального водоотведения мо ракитинское
	Реферат Отчет с. 22, рис., 3 табл Объектом исследования являлись системы централизованного водоснабжения мо г п. Одоев		Реферат. Отчет…23с., рис., 4 табл Объектом исследования являлись системы централизованного и локального водоотведения мо кожинское
	Реферат Отчет 35 с., 3 главы, 16 рис., 1 табл., 12 источников, 5 прил Объектом разработки является программа восстановления каркасных 3D объектов по 2D проекциям		Реферат Отчет 16 с., 1 ч., 8 рис., 0 табл Минералогия почв, палеопочвы, глинистые минералы, аллофаны, каолинит, галлуазит, органно-минеральные соединения
	Реферат Пояснительная записка: с., рис., табл., приложений, источников.... Пояснительная записка: с., рис., табл., приложений, источников		Реферат Пояснительная записка содержит: 90 стр., 53 рис., 26 табл., 12 источников информации Телефонная сеть, оборудование связи, программный комплекс, база данных, клиентское приложение, паспортно-отчетная документация
	Реферат Объем: 119 стр., 16 рис., 7 табл., 7 использованных источников ...		Реферат Отчет 50 с., 1 ч., 22 рис., 14 табл., 22 источн., 2 прил Переработка, зерно, ферменты, ресурсосбережение, безопасность, технологии, методы, хлебобулочные, макаронные, мучные кондитерские...
	Реферат Отчет представлен на 51 с., состоит из 5 ч., 12 рис., 2 табл Ключевые слова: цианобактерии, прохлорофиты, инфузории, тройственный симбиоз, pbcv-вирус, выделение, очистка, культивирование, лскм,...		Реферат Пояснительная записка 100 стр., 18 рис., 15 табл., 1 прил., 15библ ...
	Отчет 119 с., 8 рис., 9 табл., 33 источника. Ключевые слова Научно-образовательный комплекс, научно-инновационный проект, инвестиционный проект, интеллектуальная собственность, инновационная...		Реферат Тычинин И. А. Разработка приложения для портативных устройств... Тычинин И. А. Разработка приложения для портативных устройств с использованием qt framework, квалификационная работа на степень бакалавра...