ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ РЕЖИМОВ ОЦЕНКИ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ АВТОМОБИЛЬНОЙ ТЕХНИКИ

​THEORETICAL SUBSTANTIATION OF MODES FOR ASSESSING THE ENVIRONMENTAL SAFETY OF AUTOMOTIVE EQUIPMENT

Kolesnichenko Ruslan Sergeevich,

cadet, Military Orders of Lenin and Kutuzov Academy of Logistics named after Army General A.V. Khrulev,

Russia, St. Petersburg

Nikonorov Alexey Nikolaevich,

Candidate of Technical Sciences, Assoc., Professor of the Department, Military Orders of Lenin and Kutuzov Academy of Logistics named after Army General A.V. Khrulev,

Russia, St. Petersburg

АННОТАЦИЯ

В статье рассматриваются варианты повышения экологичности. Проведен анализ, экологической безопасности военной автомобильной техники.

ABSTRACT

This article examines options for improving environmental friendliness. An analysis of the environmental safety of military vehicles is conducted.

Ключевые слова: дизель, топливо, дымность, отработавшие газы, техническое состояния деталей.

Keywords: diesel, fuel, smoke, exhaust gases, technical condition of parts.

По параметрам отработавших газов определяется качество протекания рабочего процесса в дизеле. Динамика изменения параметров зависит от нагрузки и частоты вращения коленчатого вала, а при различных нагрузках изменяется коэффициент избытка воздуха α, который характеризует соотношение воздух – топливо в камере сгорания и оказывает влияние на протекание процесса сгорания в дизеле.

Коэффициент избытка воздуха при нагрузке α = 1,3…1,6.  Концентрация оксидов азота NO_x увеличивается с коэффициентом избытка воздуха α. При работе на холостом ходу значения α достигает 4…7, это приводит к изменению состава отработавших газов. При этом двигатель работает на частичных нагрузках, уменьшается количество теплоты, что приводит к понижению теплового состояния дизеля. При работе дизеля на установившемся режиме коэффициент α, который характеризует состав смесеобразования, оценивается по зависимости

                                                                                             (1)

L_o –количество воздуха для полного   сгорания 1 кг дизельного топлива;

G_в, G_т – количество воздуха, топлива.

Коэффициент избытка воздуха оказывает влияние на дымность отработавших газов (коэффициент ослабления и коэффициент поглощения К_д, м^-1, N, %) он изменяется от нагрузки.

Дымность К_д дизеля уменьшается при увеличении частоты оборотов n. Это связано с улучшением качества смесеобразования, и при дальнейшем увеличении частоты вращения коленчатого вала n, значения дымности К_д и N увеличиваются от сокращения времени, отводимого на процесс смесеобразования и горения топлива.

Наблюдается функциональная зависимость дымности отработавших газов (К_д, N) от расхода топлива. Так как зависимости  и  имеют линейный характер в диапазоне частоты вращения коленчатого вала n (1700-2400 мин^-1), то можно предположить зависимость между ними с помощью косвенного показателя расхода топлива, что будет выражено в аналитическом виде следующей формулой

,                                                                         (2)

где  – косвенный показатель расхода топлива;

 – относительный показатель расхода топлива;

 – эмпирические коэффициенты;

 – коэффициент дымности;

При работе дизеля под нагрузкой, особенно с повреждениями основных систем, образуется продукты неполного сгорания, что приводит к повышенному дымлению, поэтому можно использовать этот режим для диагностирования технического состояния дизеля.

При моделировании нагрузочных характеристик дизеля на средних нагрузках наблюдается стабилизация расхода топлива и исследуемой дымности отработавших газов. Создаются оптимальные условия для протекания наиболее полного сгорания топлива. Из проведенного исследования следует, что значение коэффициентов дымности К_д, N % отработавших газов изменяются в зависимости от эксплуатационных и режимных факторов по-разному. Их изменение представлено в таблице 1.

Таблица 1

Диагностическая матрица основных параметров (коэффициентов) отработавших газов

Проведенное моделирование дает возможность представить различные неисправности дизельного двигателя в виде неравенства диагностического параметра дымности ОГ в следующем виде:

,                                                                                                 (3)

где К_{д эт}, N_{д эт} – эталонное значение параметра дымности ОГ, измеренных в исправном состоянии дизеля.

К_д, N_д  – значения параметра дымности дизеля через некоторый межконтрольный период t.

Список литературы:

1. Медин Г. А. Диагностирование дизелей военной автомобильной техники по комплексу компонентов отработавших газов. Диссертация канд. техн. наук. –СПб.: ВАТТ, 1994.
2. Калабин В.П. Тепловые процессы двигателей внутреннего сгорания, – М.: Машгиз, 1959. Налимов В.В. Теория эксперимента. –М.: Наука, 1971.
3. Дьяченко Н.Х., Магидович Л.Е., Пугачев В.П. Об аппроксимации характеристик тепловыделения в цилиндрах дизелей. – Л.: Труды ЛПИ. Сер. Энергомашиностроение, 1969, № 310.
4. Мац З.З. Сравнительный анализ методов расчета процессов сгорания в дизелях. – М.: Двигателестроение, 1986, № 5.
5. Автоматизированные системы диагностирования. Справочная картотека. Приборы диагностирования двигателей внутреннего сгорания. – М., 1977.