Научные основы эффективного применения топлив различного состава в автотракторных дизелях тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.04.02, доктор технических наук Камфер, Георгий Матвеевич

• Камфер, Георгий Матвеевич
• доктор технических наук
• 2004

Оглавление диссертации доктор технических наук Камфер, Георгий Матвеевич

Принятые обозначения и сокращения.

Введение.

Глава 1. Экспериментальное исследование и теоретический анализ процесса теплообмена нестационарной топливной струи с нагретой средой.

1.1. Методика и основные результаты экспериментального исследования теплообмена.

1.2. Вывод критериального уравнения теплообмена.

1.2.1. Обобщение экспериментальных данных и вывод критериального уравнения.

1.2.2. Анализ применимости критериального уравнения теплообмена в условиях дизеля.

1.3. Расчет нестационарного поля температур при впрыскивании топлива.

1.3.1. Результаты экспериментального исследования.

1.3.2. Расчет поля температур около испаряющейся топливной струи методом источника.

1.3.3. Расчет поля температур в процессе сжатия.61 *

1.3.4. Влияние турбулентных пульсаций скорости.

Глава 2. Развитие теории фракционирования и испарения топлив в условиях дизеля.

2.1. Общие положения.

2.2. Расчет равновесной испаряемости.

2.2.1. Фазовое равновесие в системе пар - жидкость.

2.2.2. Фазовое равновесное многокомпонентных смесей.

2.2.3. Расчет процесса фракционирования.

2.2.4. Равновесное выкипание и равновесное испарение.

2.3. Расчет динамической испаряемости топлива по характеристике впрыскивания.

2.3.1. Вывод исходных соотношений.

2.3.2. Расчет динамической испаряемости топлива в условиях дизеля.

2.4. Особенности испарения топлива при сверхкритических параметрах среды.

Выводы по

главам 1,2.

Глава 3. Требования к организации процесса смесеобразования в дизелях с КС в поршне.

3.1. Общие положения.

3.2. Организация движения воздушного заряда в КС.

3.3. Взаимосвязь длительности процесса впрыскивания и количества топливных струй.

3.4. Требования к ориентации топливных струй.

3.5. Согласование конструктивного оформления КС и распылителя.

3.6. Комплексная оценка качества смесеобразования.

3.7. Изменение скорости движения воздушного заряда при работе дизеля по скоростной характеристики.

Выводы по главе 3.

Глава 4. Влияние свойств топлив на показатели рабочего цикла дизеля.

4.1. Анализ влияния свойств топлив на показатели работы и токсичность ОГ дизелей.

4.2. Методика экспериментальных исследований.

4.3. Влияние испаряемости и ЦЧ на удельный расход топлива и требования к организации движения воздушного заряда.

4.4. Расчет длительности ПЗВ при сгорании топлив различного состава.

4.4.1. Общие положения.

4.4.2. Расчетная модель воспламенения.

4.4.3. Решение дифференциального уравнения воспламенения.

4.4.4. Уравнение для расчета периода задержки воспламенения в дизеле.

4.5. Требования к условиям начала воспламенения при сгорании топлив различного состава.

4.6. Влияние динамической испаряемости топлива на показатели процесса сгорания.

Выводы по главе 4.

Глава 5. Обоснование и расчетная оценка показателей перспективных топлив для дизелей.

5.1. Сравнительная оценка склонности топлив различного состава к образованию токсичных компонентов.

5.2. Альтернативные топлива для дизелей.

5.2.1. Общая характеристика альтернативных топлив.

5.2.2. Расчетные зависимости для определения свойств топлив.

5.3. Оценка показателей качества перспективных топлив.

5.3.1. Общие соображения.

5.3.2. Соотношения между фракционным составом и ЦЧ дизельных топлив.

5.4. Оценка показателей качеств реформулированного дизельного топлива.

5.4.1. Определение элементного состава.

5.4.2. Расчет показателей качеств.

5.4.3. Расчет динамической испаряемости и требуемой интенсивности вихревого движения.

5.4.4. Влияние состава топлива на токсичность ОГ.

5.5. Расчет основных свойств диметилового эфира (ДМЭ).

5.5.1. Общие сведения.

5.5.2. Расчет термодинамических свойств диметилового эфира.

5.5.2.1. Свойства диметилового эфира в состоянии насыщения.

5.5.2.2. Свойства диметилового эфира в паровой (газовой) фазе.

5.5.3. Использование метода термодинамического подобия для расчета свойств диметилового эфира.

5.5.3.1. Исходные положения.

5.5.3.2. Скрытая теплота парообразования.

5.5.3.3. Динамическая вязкость паров.

5.5.3.4. Поверхностное натяжение.

Выводы по главе 5.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Научные основы эффективного применения топлив различного состава в автотракторных дизелях»

Актуальность проблемы. В настоящее время весьма актуальной становится проблема расширения ресурсов моторных топлив и улучшения показателей их качеств, что связано, с одной стороны, с уменьшением разведанных запасов и темпов прироста добычи нефти, а с другой - прогрессивным ростом парка автомобилей и ужесточающимися требованиями по контролю их вредных выбросов.

Потребление энергии, получаемой в основном путем сжигания углеводородных топлив, составляет в разных странах 0,5 .5564 ГДж /(чел. год), а в среднем находится на уровне 56 ГДж/(чел.год). В период 1970 - 2000 гг. мировой автомобильный парк вырос с 220 до почти 730 млн. и в настоящее время на транспорт приходится до 40 % мирового потребления нефти. Топливо, получаемое из нефти, обеспечивает 96 % энергии, затрачиваемой в мире для перемещения людей и грузов. В конце прошлого века транспортом в мире потреблялось 30 млн. баррелей нефти в день, что на 75 % превышало аналогичное потребление 1973 года при среднегодовом темпе роста 2,4 %. Предполагается, что в период до 2020 года мировое потребление нефти для транспорта будет расти вдвое быстрее, чем для других целей, а транспорт и в будущем сохранит свою зависимость от нефти.

Существенным фактором является традиционная диспропорция между запасами нефти, газа и угля и долей их потребления в мировом хозяйстве.

Российская Федерация обладает примерно 45 % мировых запасов природного газа, 13 % - нефти, 23 % - угля и 14 % урана. Одновременно в России более экологически совершенная структура энергопотребления, чем в ведущих странах Запада: почти в 3 раза большая доля природного газа по сравнению с углем, табл. 1 [5, 71, 137, 143]. К подобному соотношению стремятся сейчас во всем мире, так как в продуктах сгорания угля содержится на ~ 29 % больше вредных веществ, чем от нефтяного топлива, и на ~ 80 % больше, чем от газового. В нефтяной отрасли РФ имеет место согласование мощностей добычи и переработки нефти.

По фактическим загрузкам мощностей российская нефтеперерабатывающая промышленность занимает четвертое место в мире, уступив второе место Японии и третье - Китаю, но существенно отстает от них по глубине переработки нефти и качеству продуктов, прежде всего моторных топлив. Показатели работы нефтяного комплекса РФ даны в табл. 2.

Таблица 1

Примерная структура потребления энергоносителей в различных регионах

Энергоносители Структура потребления, % в России в США в Западной Европе

Нефть 20,6 39,7 42,5

Природный газ 53,1 25,7 21,5

Уголь 18,6 24,8 19,6

Прочие (ядерные, гидро- 7,7 9,8 16,4 энергетика и т.д.)

Таблица 2

Показатели работы нефтяного комплекса Российской Федерации

Показатель Объем, млн. т/год

1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999

Добыча 395 346 306 296 293 305 303 304

Переработка 253 220 186 179 176 176,8 163,7 168

Экспорт 142 126 120 117 117 126 139,3 134

- нефти в дальнее зарубежье 66 80 86 95 98 109 121,9 117,5

- нефти в ближнее зарубежье 76 46 34 22 19 17 17,4 18,5

- нефтепродуктов 26 35 39 43 43 42 43,8 43,5

Доля нефти и нефтепродуктов в товарной структуре российско- 28,2 31,9 32,2 33 33 34 32 33 го экспорта, % (отн.)

В 1999 году мощности по переработке нефти были использованы на уровне 55 . 60%. Связано это во многом с тем, что после распада Советского Союза в России осталось всего 28 НПЗ общей мощностью 330 млн. т/год из 48 НПЗ общей мощностью более 500 млн. т/год. Эти НПЗ, за исключением Омского, Ново-Уфимского, Московского, Пермского, имели весьма отсталую техническую базу и весьма невысокий уровень развития вторичных процессов 19 % от мощностей первичной переработки).

В настоящее время мощность первичной переработки нефти около 266 млн. тонн; в 2002 г. было переработано 185 млн. тонн, в первом полугодии 2003 г. - 93,7 млн. тонн. Добычу нефти в РФ планируется довести до 490 млн. тонн в год в 2010 г. и 520 млн. тонн - в 2020 г.

Отметим, что после распада СССР в условиях общего кризиса экономики в стране необходимо было не только поддерживать топливно-энергетический баланс, но и значительно улучшать качество нефтепродуктов, так как этот период совпал с существенным ужесточением мировых требований к их показателям. Впервые было сформулировано понятие «экологически чистые моторные топлива».

Одним из основных продуктов нефтепереработки являются моторные топлива: в структуре мирового потребления нефти с 1998 г. по 2015 г. объем их производства должен вырасти с 51 до 56 % от мощностей первичной переработки.

В табл. 3 приведено изменение производства основных моторных топлив и их структуры в РФ с 1991 по 2001 гг.

Таблица 3

Структура производства автомобильных бензинов и дизельных топив

Показатели 1991 г. 1995 г. 2000 г. 2001 г.

Автомобильные бензины

Объем производства, тыс. т/сут. 105 74,5 75,8 81

Доля в общем объеме производ- ства, %: этилированных 71,4 52,9 7,5 0,5 низкооктановых (А-76+АИ-80) 85,3 77,9 60 50 высокооктановых (АИ-95 и выше) 0,1 1,1 4,9 6,5

Дизельные топлива

Объем производства, тыс. т/сут. 194 121,5 134 139

Доля в общем объеме производ- ства, %: низкозастывающих марок 3 и А 14,5 13,4 13,8 14,2 содержащих не более 0,05 % серы 0 0 6,6 8

В настоящее время большинство европейских государств переходит на выпуск топлив, соответствующих требованиям стандарта EN-590, согласно которому в топливах должно быть не более 0,035% (масс.) серы и не более 11% (масс.) полициклических ароматических углеводородов. К 1.06.2005 г. содержание серы в топливе не должно превышать 50 млн-1 (50 ррш), а к 2011 г. - 10 млн-1 (10 ррш).

С целью повышения качества моторных топлив и удовлетворения потребности страны в энергоносителях в 2001 г. была утверждена федеральная целевая программа «Энергоэффективная экономика» на 2002-2005 г. и перспективу до 2010 г., что должно позволить к 2004 г. снизить содержание серы в дизельных топливах до 350 ррш. Для удовлетворения требований норм Комитета по внутреннему транспорту ЕЭК ОНН ЕВРО-2 к 2004, ЕВРО-3 к 2006 г. и ЕВРО-4 к 2008 г. в РФ введен новый стандарт «Топливо дизельное автомобильное (Е>1-590)» по ТУ 38.401-58-296-2001. По этому стандарту цетановое число не ниже 50, содержание серы не более 0,05 %, (ЕЫ-590-1999, ЕВРО-2), содержание полициклической ароматики не более 10 %, табл. 4. В табл. 4 так же даны требования к аналогичным показателям топлив США и Западной Европы.

Отметим, что в 2002 г. РФ было произведено 390 тыс. тонн дизельного топлива с содержанием серы менее 350 ррш (при общем количестве 52,5 млн. тонн), а в 2003 г. планировалась увеличить эту цифру до 1 млн. тонн.

Еще более жесткое регламентирование предлагает нефтяная компания «Лукойл»: содержание серы не более 0,003%, полициклических АУ не более 1%, повышение ЦЧ до 53.58, снижение температуры конца кипения до 340°С и увеличение доли топлив марок 3 и А до 30.35%. Отметим, что такое ужесточение требований и, прежде всего, снижение температуры конца кипения 1кк до 340°С (вместо 360°С как у наиболее массового топлива Л) приведет к уменьшению выхода дизельного топлива из нефти на ~ 1,5 млн. тонн.

Таблица 4

Сравнительные характеристики дизельных топлив

Показатели Россия США Зап.Европа

ГОСТ 305-82 2005 г. ЕЙ 590-2000 ЕВРО-3 НК «Лукойл» 2005 г. ЕЫ 590 2005 г.

Цетановое число, не 45 50 59-58 51 51 51 ниже

Содержание, % масс), не более ПАУ - 10 1 10 11 И серы 0,2 0,035 0,003 0,03 0,035 0,005

Одним из возможных путей увеличения ресурса дизельных топлив при дефиците обычной нефти является использование для их получения альтернативных источников энергии. По сравнению с обычной нефтью, неразведанные запасы которой по оценкам не превышают 1200 млрд. баррелей, ресурсы других ископаемых энергоносителей весьма велики (от 10 до 100 раз больше обычной нефти). В первую очередь это запасы «тяжелой» нефти, нефтяных сланцев, битумных песков, угля, сжатого и сжиженного газов. Эти продукты могут служить сырьем для получения искусственных (синтетических) жидких топлив, которые хорошо совместимы с существующей топливной инфраструктурой. Конверсия природного газа до бензиновых и дизельных фракций с помощью усовершенствованного процесса Фишера - Тропша даст возможность использовать его как моторное топливо. Рост доли угля в структуре внутрироссийского энергопотребления также будет возможен в случае экономически эффективного получения из него синтетических моторных топлив.

В связи с ужесточающимися требованиями к экологическим свойствам топлив, уменьшающими их склонность к образованию токсичных веществ, ведутся интенсивные работы по использованию кислородосодержащих соединений (спиртов и их эфиров, эфиров растительных масел) в качестве компонентов топлив или даже их заменителей. В частности, в настоящее время перспективными компонентами (или заменителями) дизельного топлива считаются димети-ловый эфир (ДМЭ) и метиловый эфир рапсового масла (РМЭ).

Разработка требований к показателям качеств перспективных топлив становится актуальной проблемой и требует выявления характера и механизма влияния этих свойств на показатели дизеля.

Значительный объем исследований в этом направлении выполнен отечественными и зарубежными учеными в МГТУ им. Н.Э.Баумана, ФГУП 25 ГосНИИ МО РФ, ВНИИ НП, ФГУП ГНЦ НАМИ, МАДИ(ГТУ), НИИД, ФГУП НИИАТ, Киевском и Харьковском национальных университетах, Московской и Новосибирской академиях водного транспорта, УДН им. П.Лумумбы, Санкт

Петербургском политехническом университете, Юго-Западном институте (США) и других организациях. Полученные результаты позволили выявить особенности работы дизелей с различными способами смесеобразования на то-пливах различного состава и определить характер влияния основных свойств топлив на энергоэкономические и экологические показатели дизеля. Результаты этих исследований используются автором, о чем имеются соответствующие ссылки в тексте диссертации.

Вместе с тем анализ опубликованных работ позволяет заключить, что во многих случаях они ограничены установлением прямых связей между свойствами топлив и показателями дизеля. Безусловно, такие связи существуют, о чем свидетельствует наличие многочисленных корреляций. Однако именно разнообразие этих корреляций и их известная противоречивость указывают на их, как правило, опосредованный характер.

На наш взгляд характер влияния свойств топлив необходимо искать прежде всего в изменении условий протекания процесса смесеобразования и требований к его организации, изменении условий начала сгорания и длительности его отдельных фаз и требований к воспламеняемости топлив. Влияние физико-химических свойств топлив на требования к рациональной организации процессов смесеобразования и теплоиспользования и механизм этого влияния пока изучены недостаточно. Так, практически открытым, например, остается вопрос о взаимосвязи газодинамических характеристик и параметров впрыскивания (в частности, длительности впрыскивания, угла раскрытия и количества струй и др.) и испаряемости топлив.

Совокупное влияние цетанового числа (ЦЧ) и испаряемости обусловлено прежде всего характером взаимного их изменения для топлив различного фракционного и группового состава, а также зависит от конструктивных, регулировочных и режимных параметров самого двигателя. Вместе с тем необходимо учитывать и определенную «неравноценность» их воздействия, отмеченную в ряде работ. Этот вопрос связан с механизмом влияния ЦЧ на показатели рабочего цикла и также требует специального рассмотрения.

В рамках решения указанной проблемы были установлены взаимосвязи параметров рабочего процесса дизеля с показателями качеств топлив и предложены расчетные методики оценки этих взаимосвязей.

Анализ опубликованных данных и результаты собственных и выполненных под руководством автора исследований позволили сделать вывод о существенном влиянии испаряемости топлив на основные показатели рабочего цикла. В этой связи была разработана методология количественной оценки динамической испаряемости топлив различного состава в дизеле для разных условий смесеобразования в зависимости от характеристики впрыскивания, свойств топлив, режимов работы двигателя.

Ниже на рис. В1 приводится возможный характер взаимосвязи испаряемости топлива и основных показателей рабочего цикла дизеля:

• через количество испарившегося за период задержки воспламенения (ПЗВ) топлива на: показатели динамики фазы быстрого сгорания; оптимальные условия начала сгорания, содержание ряда токсических компонентов в отработавших газах (ОГ);

• через количество испарившегося за ПЗВ топлива на оптимальные условия начала сгорания и соотношение фаз быстрого и диффузионного сгорания;

• через количество и долю испарившегося к моменту окончания впрыскивания топлива на максимальную скорость образования смеси в период активного горения (II и III фазы горения) и требования к энергии смесеобразования, вносимой воздушным зарядом при работе дизеля по скоростной характеристике;

• через молекулярно-кинетическую составляющую скорости испарения, зависящую от физических свойств топлива, на требования к конвективной составляющей скорости переноса и, соответственно, на взаимосвязь фракционного состава топлива с требуемой интенсивностью вихревого движения заряда в камере сгорания (КС).

Необходимо также оценивать фактическую воспламеняемость разных топлив (по величине ПЗВ) в зависимости от ЦЧ, фракционного состава, режимов работы и конструктивных параметров двигателя, что даст возможность более обоснованно подойти к вопросу о выборе ЦЧ перспективных дизельных топ-лив.

Характеристики топлива

Рис. В1. Взаимосвязь испаряемости топлива с процессами рабочего цикла дизеля

Транспорт, прежде всего автомобильный, является основным потребителем нефти и останется им на период до 2040.2050 г. Одновременно происходит постоянное ужесточение требований к качеству применяемых топлив с позиции улучшения их экологических свойств и уменьшения загрязнения окружающей среды продуктами из сгорания. Отмеченные тенденции указывают на целесообразность постепенного изменения структуры производства дизельных топлив за счет использования альтернативных сырьевых ресурсов - природного газа, угля, биомассы и др. Применение реформулированных и синтетических топлив, топлив на основе эфиров низших спиртов и растительных масел позво-♦ лит при одновременном расширении их ресурсов улучшить экологическую обстановку.

Для повышения эффективности использования в дизелях перспективных топлив с различными физико-химическими свойствами необходимы глубокий анализ и количественная оценка механизма влияния свойств топлив на процессы смесеобразования и теплоиспользования, а также выявление закономерностей, связывающих эти свойства с протеканием отдельных стадий рабочего цикла.

Оптимизация показателей качеств перспективных топлив будет компромиссом между их себестоимостью, необходимостью облагораживания состава с учетом жестких экологических ограничений и возможностью получения высоких энергоэкономических показателей. Обоснование характеристик таких топлив и организация их эффективного применения в дизелях становится в настоящее время актуальной проблемой. Одним из путей решения указанной проблемы является формирование нового подхода, рассматривающего в качестве регулирующего фактора свойства топлив, направленным изменением которых можно воздействовать на протекание рабочего цикла дизеля.

Цель работы - улучшение энергоэкономических и экологических показателей дизелей путем повышения эффективности применения топлив с различными физико-химическими свойствами на основе дальнейшего развития теории процессов теплообмена и испарения; обоснование показателей качеств перспективных топлив для дизелей.

Для достижения указанной цели были поставлены и решены следующие основные задачи:

1. Анализ и обобщение методами теории подобия характеристик теплообмена нестационарной топливной струи с нагретой средой в условиях дизельного впрыскивания в широком диапазоне изменения условий смесеобразования и свойств топлив.

2. Теоретический анализ и расчет полей температуры около испаряющейся топливной струи и в ее объеме с учетом сжатия и турбулентных пульсаций скорости.

3. Развитие теории фракционирования и испарения и разработка методов расчета равновесной и динамической испаряемости топлив.

4. Анализ взаимосвязей интенсивности вихревого движения заряда, давления и длительности впрыскивания, угла раскрытия и количества топливных струй с динамической испаряемостью топлив и разработка на этой основе показателей процесса смесеобразования, с позиций оптимального теплоис-пользование.

5. Экспериментальное исследование показателей рабочего цикла дизеля при применении топлив различного фракционного и группового состава. Установление механизма и количественная оценка влияния испаряемости и це-танового числа (ЦЧ) на процессы смесеобразования и теплоиспользования.

6. Анализ и обоснование характеристик перспективных топлив для дизелей и разработка методологии их расчетного определения.

Научная новизна. Даны пути реализации основной научной идеи диссертационной работы - повышение эффективности организации процессов смесеобразования и теплоиспользования путем управляющего воздействия свойств топлив и, в частности, их динамической испаряемости и цетанового числа, позволяющие решать важную научно-техническую проблему улучшения экономических и экологических показателей дизелей при использовании топлив с различными физико-химическими свойствами.

Основные элементы научной новизны, которые выносятся на защиту: 1. Новый методологический подход к анализу и расчету показателей рабочего цикла дизеля, учитывающий свойства топлив и, в частности, их динамическую испаряемость и цетановое число, как управляющие факторы процесса смесеобразования.

2. Развитие теории теплообмена между нагретой средой и нестационарной топливной струей и критериальное уравнение для модифицированного числа Стэнтона в диапазоне изменения термогазодинамических параметров и свойств среды, характеристик впрыскивания и свойств топлив, характерных для условий работы транспортных дизелей.

3. Математическая модель испаряющейся топливной струи с учетом возникающего вследствие испарения радиального (стефановского) течения среды от ее поверхности и уравнения для расчета двухмерного нестационарного поля температур. Уравнения для расчета средних и локальных температур среды в цилиндре дизеля с учетом ее сжатия и турбулентных пульсаций скорости.

4. Теория и методы расчета равновесной (с учетом фракционирования) и динамической испаряемости топлив различного состава.

5. Методология обоснования фракционного состава и цетанового числа товарных и реформулированных топлив для дизелей. Расчетное прогнозирование свойств реформулированных топлив при заданных ограничениях элементного состава на склонность к образованию сажи и теплоту сгорания топливовоздушной смеси.

6. Методология расчетного определения свойств диметилового эфира на основе аналогичных свойств термодинамически подобных веществ.

Достоверность результатов. Достоверность теоретических исследований базируется на использовании фундаментальных законов и положений термодинамики и тепломассообмена и физически обоснованных моделях рассматриваемых явлений и подтверждается согласованием результатов расчета с опу-бикованными и полученными автором экспериментальными данными. Достоверность результатов экспериментов обоснована соблюдением требований стандартов, использованием современных аттестованных методов и средств регистрации и измерения, повторяемостью результатов измерений.

Практическая значимость. Разработанные в диссертации теоретические положения, модели, методики и алгоритмы, реализованные в виде программ для ЭВМ, могут быть использованы при разработке и реализации научно-технических мероприятий по совершенствованию показателей дизелей с камерой сгорания (КС) в поршне. Предложены возможные пути повышения эффективности теплоиспользования и снижения выбросов токсических веществ:

1. Критерии для сравнительной оценки эффективности смесеобразования, обеспечивающие минимальный расхода топлива и дымность ОГ, которые экспериментально подтверждены в широком диапазоне изменения относительного диаметра КС, вихревого отношения, количества и диаметра распы-ливающих отверстий и угла раскрытия топливных струй, относительной глубины КС, длительности впрыскивания, динамической испаряемости топлива.

2. Расчетные методы, использующие в качестве определяющего параметра динамическую испаряемость топлива, позволяют: подбирать вихреобразую-щую способность впускного канала в зависимости от фракционного состава (плотности) и ЦЧ топлив; оценивать степень приближения действительной длительности ПЗВ к оптимальной; определять показатели первой фазы сгорания и содержание сажи и >ЮХ в ОГ при работе дизелей на топливах различного состава; находить соотношение между фракционным составом и требуемым фактическим ЦЧ дизельных топлив.

3. Математическая модель согласования конструктивного оформления КС и геометрии топливных струй, обеспечивающего достижение минимального расхода топлива на номинальной частоте вращения.

4. Комплекс уравнений для определения термодинамических свойств димети-лового эфира в состоянии насыщения (давление насыщенных паров, скрытая теплота парообразования и др.) в диапазоне температур вплоть до критической, достоверность которых контролируется выполнением уравнения Кла-пейрона-Клаузиуса и подтверждается согласованием с опубликованными данными.

Реализация результатов работы. Результаты теоретических, методологических и прикладных исследований по теме диссертации использованы на

Алтайском моторостроительном производственном объединении (АМПО) при разработке новой конструкции впускного канала; на Чебоксарском заводе промышленных тракторов (ЧЗПТ) при разработке новой камеры сгорания (а.с. 759736) и согласовании конструктивного оформления КС и распылителя для дизеля А-90 ТК; на Камском автомобильном заводе (ОАО «КАМАЗ») при оптимизации положения распыливающих отверстий в камере сгорания дизелей КамАЗ, отвечающих нормам ЕВРО-2.

Акты внедрения, приложенные к диссертации, подтверждают экономический эффект от комплекса выполненных работ. Разработанные методики расчета максимального давления и скорости нарастания давления при сгорании, периода задержки воспламенения, требуемой скорости движения заряда, динамической испаряемости, конструктивного оформления КС используются на ОАО «КАМАЗ» АМПО (г. Барнаул), МосАвтоЗИЛе, ПО ЧЗПТ (г. Чебоксары), Липецком ГТУ, Общевойсковой академии сухопутных войск РФ и ряде других организаций. Научные и технические результаты работы используются в учебном процессе МАДИ(ГТУ) на кафедре «Теплотехника и автотракторные двигатели», в Липецком ГТУ, Общевойсковой академии Сухопутных войск РФ и при написании учебников и учебных пособий.

Апробация работы. Результаты исследований обсуждались и получили одобрение на 27 международных и Всероссийских научных конференциях.

Публикации. Основные теоретические и научные результаты исследования опубликованы в 97 печатных работах, в том числе двух монографиях и учебнике «Теплотехника».

Структура и объем диссертации. Работа состоит из введения, пяти глав, выводов, содержит 369 страниц текста, 132 таблицы, 132 рисунка, список литературы из 212 наименований и 8 приложений.

Заключение диссертации по теме «Тепловые двигатели», Камфер, Георгий Матвеевич

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. На основе дальнейшего развития теории теплообмена и испарения и реализации идеи об управляющем воздействии свойств топлив и их динамической испаряемости на процессы рабочего цикла даны пути решения проблемы улучшения экономических и экологических показателей дизелей при их работе на топливах различного элементного и фракционного состава, имеющей важное народнохозяйственное значение.

2. На базе теории подобия получено критериальное уравнение для модифицированного числа Стэнтона в функции времени, температуры, давления и скорости движения заряда, количества подаваемого топлива и среднего диаметра капель, физических свойств среды и топлива, позволяющее вести расчет нестационарного теплообмена между топливной струей и нагретой средой при температурах до 900 К и давлениях до 60-105 Па, характерных для смесеобразования в дизелях.

С использованием математического аппарата теории турбулентной диффузии получены уравнения для расчета нестационарного двухмерного поля температур около испаряющейся топливной струи и в ее объеме в зависимости от длины струи, характеристики теплообмена, коэффициента турбулентной диффузии, скорости стефановского течения среды, длительности впрыскивания.

Уравнения для расчета средних и локальных температур заряда в цилиндре дизеля в процессе сжатия учитывают теплообмен при впрыскивании топлива и турбулентные пульсации скорости движения и в пределе переходят в известные уравнения адиабатного сжатия.

3. В зависимости от соотношения температур воздуха, фракционной разгонки топлива и соотношения «топливо-воздух» проанализированы условия равновесного и динамического испарения. Разработанные методика и программы расчета кривых равновесного выкипания и равновесного испарения позволяют определить предельную равновесную степень испарения топлива и фракционный состав равновесных паровой и жидкой фаз.

Разработанный метод расчета процесса испарения топлива по характеристикам его впрыскивания и теплообмена позволяет определять динамическую испаряемость топлив в дизеле в зависимости от длины топливной струи, доли топлива в объемной и пристеночной зонах, вихревого отношения, относительного диаметра КС, частоты вращения, средней температуры разгонки топлива.

4. Установлено, что свойства топлива наряду с газодинамическими характеристиками воздушного заряда и процессом топливоподачи влияют на процесс смесеобразования таким образом, что требуемая по gjimi„ скорость движения заряда при n=const снижается обратно пропорционально величине динамической испаряемости. При переходе с дизельного топлива на топливо с другим фракционным составом требуемое изменение скорости движения заряда примерно обратно пропорционально отношению средних температур разгонки или четвертой степени отношения плотностей этих топлив.

Изменением ЦЧ топлив можно в известной степени корректировать рассогласование скоростей испарения и вихревого движения заряда, увеличивая, например, фактическое цетановое число легких топлив на малых частотах вращения.

5. Установлено, что для дизелей с КС в поршне с изменением условий смесеобразования от преимущественно объемного до пристеночного требуемое по gi>min вихревое отношение меняется обратно пропорционально у квадрату относительного диаметра КС (dKC/d) , а для дизелей типа Perkins -(dKC/HKC) .

Для достижения минимального расхода топлива на номинальной частоте вращения отношение энергии, вносимой организованным движением заряда, к энергии заряда, обеспечивающей наилучшее использование воздуха в КС, должно стремится к единице, Ксм—>1

Изменяя пропорционально динамической испаряемости вихревое отношение по скоростной характеристике (например, используя впускной канал с регулируемым вихрем) можно получить улучшение экономичности на малых частотах вращения до 4-6 % (при работе на дизельном топливе).

6. Для дизеля при его работе по скоростной, нагрузочной и регулировочной характеристикам на разных топливах получены уравнения для определения действительной ф; и оптимальной ф;0 длительности ПЗВ. Установлено, что при согласовании условий смесеобразования в соответствии с требованием Ксм—>1 предпочтение следует отдавать варианту <pi/<pj0—>1, <pj0-»min, обеспечивающему gimin при меньших значениях ртах и NOx.

7. Предложена методология определения основных характеристик ре-формулированного смесевого топлива при заданных ограничениях на теплоту сгорания TBC на пределе дымления и теоретическую склонность к образованию сажи.

С использованием принципа термодинамического подобия рассчитаны значения теплоты парообразования, поверхностного натяжения, динамической вязкости паров ДМЭ по аналогичным величинам для пропана и н-бутана в диапазоне температур от t = -50° до tKp, дающие удовлетворительное согласование с опубликованными данными. Показана возможность расчета параметров состояния, теплоемкости и скорости звука ДМЭ в газовой фазе на основе уравнения состояния Бертло.

Предложенная система уравнений для расчета свойств ДМЭ в состоянии насыщения в диапазоне температур до tKp подтверждается опытными данными и контролируется выполнением уравнения Клапейрона-Клаузиуса.

8. Реализация результатов исследований при решении бажныхчфо^лем целевых научно-технических программ (международной COST-319, Федеральной «Экологически чистый автомобиль», Концепции развития автомобильной промышленности РФ), на Алтайском моторостроительном производственном объединении, КамАЗе, Чебоксарском заводе промышленных тракторов, в образовательном процессе МАДИ(ГТУ) и других вузов РФ и зарубежных стран подтвердила достоверность и практическую значимость научно-теоретических положений диссертации.

Список литературы диссертационного исследования доктор технических наук Камфер, Георгий Матвеевич, 2004 год

1. Абрамчук Ф.И., Марченко А.П., Разлейцев Н.Ф. Современные дизели: повышение топливной экономичности и длительной прочности. -Киев: Техника, 1992.- 272с.

2. Астарита Дж. Массопередача с химической реакцией. -Л.: Химия, 197 I. 223 с.

3. Алексеев В.П., Вырубов Д.Н. Физические основы процессов в камерах сгорания поршневых ДВС.-М.: Машиностроение, МВТУ им. Н.Э. Баумана, 1977. -84

4. Амбарцумян Г.В. Организация рабочего процесса дизеля при использовании топлив различного состава и изменяемых характеристиках впрыскивания. Дисс. канд. техн. наук /МАДИ -М.: 1988,- 194 с.

5. Баженов В.П. Тенденции развития нефтепереработки. //Химия и технология топлив и масел (ХТТМ), № 2,2002, с. 3-8.

6. Багдасаров И.Г. Некоторые особенности организации рабочего процесса автомобильного дизеля с наддувом. Автореф. дисс. канд. техн. наук. /МАДИ. -М. ,1972, 23 с.

7. Бадылькес И.С., Бухтер Е.З., Вейенберг Б.С. Холодильная техника: Энциклопедический справочник. В трех книгах. М.: Госторгиздат, 1960. - кн. 1. - 544 с.

8. Бадылькес И.С. Рабочие вещества и процессы холодильных машин. М.: Госторгиздат, 1962. - 256 с.

9. Башкатова С.Т. Присадки к дизельным топливам. М.: Химия, 1994. -256 с.

10. Болдырев И.В., Смирнова Т.Н. Некоторые особенности процесса самовоспламенения в быстроходном дизеле //Энергомашиностроение, 1978, № 3, с. 19-22.

11. Болдырев И.В.,Смирнова Т.Н. Закон тепловыделения и показатели динамики цикла многотопливного форсированного дизеля. Двигателестроение, 1981, № 4, с. 13-16.

12. Букреев Г.А. Совершенствование рабочего процесса высокооборотного дизеля с открытой камерой сгорания при работе на различных топливах. -Автореф. дисс. канд. техн. наук /ЦНИДИ -Л. 1984. - 20 с.

13. Блазовски. Зависимость сажеобразования от характеристик смеси топлив и условий горения. Энергетические машины (ЭМ).- М.;Мир,1980,т.102, № 2,с.150-157, (пер. с англ.).

14. Блазовски, Сарофим, Кек. Взаимосвязь между образованием сажи и N0* из топливного азота в камере сгорания газовой турбины. -ЭМ.- М.: Мир, т.103, № I, с. 28-35(пер. с англ.).

15. Вихерт М.М., Грудский Ю.Г. Конструирование впускных систем дизелей. -М. .Машиностроение, 1982. 187 с.

16. Вихерт М.М., Филипосянц Т.Р. Дымность и токсичность современных двигателей. // Автомобильная промышленность. 1972. - 9. С. 6-8.

17. Володин В.М., Давыдков Б.Н. Методика и результаты исследования впускных каналов автотракторных дизелей //Тракторы и сельхозмашины, 19, № 9. С. 21-27.

18. Вурхис мл., Дэниел мл., Лонг. Влияние содержания водорода в топливе на дымность дизельного двигателя. -ЭМ, М.: Мир, 1980, т. 102, № 4, с. 93-98, (пер. с англ.).

19. Вырубов Д.Н. О методике расчета испарения топлива. В сб.: Двигатели внутреннего сгорания, М., 1954,25, с. 20-34 (Труды МВТУ, вып. 25).

20. Вырубов Д.Н. Проблемы смесеобразования в двигателях с воспламенением от сжатия. В кн.: Повышение мощности и улучшение топливной экономичности двигателей внутреннего сгорания. -M.: Машгиз, 1959, с. 17-29.

21. Вырубов Д.Н. О расчетах смесеобразования. Изв. вузов СССР, Машиностроение, 1975, №3, с. 86-95.

22. Вукалович М.П., Новиков И.М. Техническая термодинамика. М., Энергия, 1968 496 с.

23. Гальговский В.Р., Каракулина И.Ф. О совершенстве конструкции впускных каналов дизелей. В кн.: Двигатели внутреннего сгорания, Ярославль, 1973, с. 38-49.

24. Гальговский В.Р. Совершенствование организации рабочего процесса автомобильных дизелей с камерой в поршне при использовании организованного движения заряда. Дисс. канд. техн. наук-М.: 1972.-е. 178.

25. Гальговский В.Р. Тепловые потери в камере сгорания дизеля с непосредственным впрыском // Двигателестроение, 1983,№ 6,с.53-58.

26. Гальговский В.Р. Об особенностях формирования показателей дизеля с непосредственным впрыском. В сб.: Теплонапряженность поршневых двигателей. -Ярославль. Тр. ЯПИ, 1978, с. 76-87.

27. Гальговский В.Р., Бессонов Н.И., Филипосянц T.P. Влияние отношения объема камеры сгорания к объему сжатия на показатели рабочего процесса дизеля. -Автомобильная промышленность, 1981, №7, с. 5-8.

28. Гальговский В.Р., Голиков В.П. Рабочий процесс главное направление совершенствование дизелей ЯМЗ. Автомобильная промышленность, 2001 , № 12 с. 23-25.

29. Голубков J1.H. Обобщение теории, развитие методов расчета и совершенствование топливных систем автотракторных дизелей: Дисс. . д-ра техн. наук. -М., 1990. -410 с.

30. Горбунов В.В., Патрахальцев H.H. Токсичность двигателей внутреннего сгорания. -М.: Изд-во РУДН, 1998.-216 с.

31. Гросс, Мэрфи, мл. Влияние свойств дизельных топлив на характеристики двигателей, выбросы газов и дымность. -ЭМ, 1979, т. 101, №4 с. 34-45. (пер. с англ.).

32. Гуреев A.A. Фукс И.Г., Лашхи BJI. Химмотология. -М.: Химия, 1986 -369 с.

33. Гуреев A.A., Камфер Г.М. Испаряемость топлив для поршневых двигателей, -М.: Химия, 1982,264 с.

34. Гуреев A.A., Азев B.C., Камфер Г.М. Топливо для дизелей. Свойства применение. -М., Химия, 1993 -336 с.

35. Гуреев A.A., Азев B.C. Автомобильные бензины. Свойства и применение. М.: Нефть и газ, 1996 -444 с.

36. Гусаков C.B., Патрахальцев H.H. Выбор программы регулирования угла опережения впрыска, оптимизированной по экономичности и токсичности отработавших газов //

37. Исследование двигателей и машин: Сборник. -М.: Изд-во Университета дружбы народов им. П. Лумумбы, 1980. -С. 18-21.

38. Дубовкин Н.Ф. Справочник по углеводородным топливам и их продуктам сгорания. -М. -Л.: Госэнергоиздат, 1962. -288 с.

39. Ерастов К.Н. Труды 111-го Всесоюзного совещания по теории горения. М. АН СССР, 1960.-с. 135-136.

40. Жакенов Г.К. Исследование процессов испарения и сгорания различных топлив в дизелях с камерой в поршне. Дисс. канд. техн. наук. -М.: МАДИ, 1977. 205 с.

41. Жегалин О.И., Пономарев Е.Г., Журавлев В.Н. Альтернативные топлива и перспективы их применения в тракторных дизелях: Обзор. -М.: ЦНИИТЭИ тракторсельхозмаш, 1986. -40с.

42. Жердев A.A. Разработка и исследование холодильных установок с использованием в качестве рабочих тел экологически безопасных газомоторных топлив. Автореф. дис-серт. д-ра техн. наук, М. МГТУ им. Баумана, М. 2003, 32с.

43. Завлин М.Я. К вопросу о связи динамики выделения тепла с развитием сгорания во времени и пространстве камеры. Научн. тр./ ЦНИДИ, 1975. вып. 67. с. 48-53.

44. Звонов В.А. Токсичность двигателей внутреннего сгорания . М.: Машиностроение, 1981,- 160 с.

45. Иванченко H.H., Семенов Б.Н., Соколов B.C. Рабочий процесс дизелей с камерой в поршне. Л.: Машиностроение, 1972. -232 с.

46. Исследование взаимосвязей между характеристиками впрыска, распыливания, теплообмена факела с зарядом и изменением давления в цилиндре при сгорании. Отчет о НИР по г/б за 1977 г. № гос. Per. 77038177. Рук. Хачиян A.C.

47. Исследование возможности получения повышенных давлений впрыскивания топливо-подающей аппаратурой разделенного типа в автотракторных дизелях / Л.В. Грехов, В.А. Марков, В.А. Павлов и др. // Вестник МГТУ. Машиностроение. -1997. -№ 1. -С. 92-103.

48. Кавтарадзе Р.З. Локальный теплообмен в поршневых двигателях: Учебное пособие для вузов. -М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э.Баумана, 2001. 592 с.

49. Каминский В.Н. Совершенствование рабочего процесса современного автотракторного дизеля с турбонаддувом. В сб.: Проблемы обеспечения эффективности и устойчивости функционирования сложных технических систем. - Серпухов, 2000.

50. Камфер Г.М., Семенов В.Н. Приближенная связь между оценочными параметрами совершенства впускных каналов по методике ЯМЗ, НАМИ, НАТИ.-В сб.: Повышение эффективности работы автотракторных двигателей и их агрегатов/-Тр. МАДИ, 1982, с. 16-21.

51. Камфер Г.М., Таутах Г.Х. Анализ равновесной испаряемости топлив с учетом их фракционирования.- Двигателестроение, 1984, № 6, с. 23-26.

52. Камфер Г.М. , Таутах Г.Х. Расчетный цикл дизеля с учетом испарения топлива для прогнозирования максимального давления сгорания.-Двигателестроение, 1985, № 6, с. 10-12, 17.

53. Камфер Г.М. Сравнительный анализ процесса испарения в дизелях с различными способами смесеобразования. -Двигателестроение, 1985, № 8, с. 3-7 .

54. Камфер Г.М. , Семенов В.Н. Ориентация топливных струй в дизелях с преимущественно объемным смесеобразованием при различной геометрии камеры сгорания. Двигателестроение, № 12, 1985 , с. 49-51

55. Камфер Г.М. Комплексный показатель смесеобразования для дизелей с камерой в поршне.-Двигателестроение, 1986, № 4, с. 3-6.

56. Камфер Г.М., Семенов В.Н. Анализ взаимосвязи диаметра камеры сгорания и интенсивности движения воздушного заряда. -Двигателестроение, № 2, 1986. с. 43-46.

57. Камфер Г.М., Семенов В.Н., Степаненко A.C. Интенсивность вращения воздушного заряда при различных конструкциях впускного канала и камеры сгорания.- Двигателестроение, 1986. № 9. с. 6-8.

58. Камфер Г.М. О рабочем процессе дизеля на перспективных дизельных топливах. -Автомобильная промышленность, 1987, №2, с. 8-11.

59. Камера сгорания дизеля. Авторское свидетельство СССР, № 759736. Авторы: П.А.Антонов, Г.М.Камфер, Лукнин Н.П. и др.

60. Карапетьянц М.Х. Химическая термодинамика.-М.-Л.: Химия, 1975.-577 с.

61. Комаров В.А. Исследование процессов теплообмена и испарения топлив различного состава применительно к условиям впрыска в дизеле. Дисс. канд. техн. наук. -М.: МАДИ, 1975. -170 с.

62. Комплексная программа для расчета впрыска и распыливания топлива. Технический отчет МАДИ, М.: 1980, - 106 с. (руковод. Трусов В.И.).

63. Кругов В.И., Марков В.А. Взаимосвязь физических свойств автотракторных топлив и их влияние на величину цикловой подачи дизеля // Двигателестроение. -1987. -№ 11. -С. 52-58.

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

65. Кульчицкий А.Р. К вопросу о расчетном определении эмиссии частиц с отработавшими газами дизелей//Двигателестроение. -2000. -№1. -с. 31-38.

66. Куниёси X. и др. Исследование дизельного факела. Сообщение 2. О втекании воздуха в объем факела. Перевод № Б-4774, 1979 г. с японского языка статьи из журнала «Нихон хакуё кикан гаккай си», 1978, т. 13, № 5, с. 364-368.

67. Кутенев В.Ф., Чарыков A.A., Ярилов В.Н. Изменение основных показателей рабочего процесса дизеля при работе на легких топливах. -В сб.: Полигонные испытания, исследование и совершенствование автомобилей, -Тр. НАМИ , 1983. с. 3-7.

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

69. Лебедев О.Н. Исследование и повышение эффективности объемного смесеобразования в судовых четырехтактных дизелях. Дисс. докт. техн. наук. -Л., ЛИИВТ, 1979.- с. 365.

70. Левинбук М.И., Каминский Э.Ф., Глаголева О.Ф. О некоторых проблемах российской нефтепереработки. Химия технология топлив и масел (ХТТМ), № 2, 2000, с. 6.11.

71. Льотко В., Луканин В.Н., Хачиян A.C. Применение альтернативных топлив в двигателях внутреннего сгорания. -М.: МАДИ (Т), 2000. -311 с.

72. Лунин Н.П. Исследование процессов развития, теплообмена и испарения факела распыленного топлива при сжатии заряда в условиях объемно-пленочного смесеобразования. Дисс. канд. техн. наук. -М., Изд. МАДИ, 1971 .- с. 198.

73. Мазинг М.В. Законы управления топливоподачей // Автомобильная промышленность. -1994. -№ 9. -с. 7-9.

74. Марков В.А., Козлов С.И. Топлива и топливоподача моноготопливных и газодизельных двигателей. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2000. -296 с.

75. Марков В.А., Шатров В.И. Показатели дизеля при совместном управлении топливо- и воздухоподачей // Автомобильная промышленность. -1998. -№ 6. -с. 11-12.

76. Марков В.А., Шатров В.И. Характеристики топливоподачи, топливная экономичность и вредные выбросы дизелей //Автомобильная промышленность. -1998. -№ 4. -с. 13-16.

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

78. Махов В.З., Чанов В.Г. К вопросу о классификации режимов воспламенения в ДВС // Перспективы развития порщневых двигателей в XXI веке: Сб. научн. тр. / МАДИ (ГТУ), 2002. -с. 192-207.

79. Махов В.З. О режимах процесса углеводородов при сажеобразовании в дизеле // Поршневые двигатели и топлива в XXI веке: Сб. научн. тр. / МАДИ (ГТУ), 2003. -с. 109-115.

80. Морозов К. А. Токсичность автомобильных двигателей: М.; «Легион-Авто дата»; изд. 2-ое, 2001.-80 с.

81. Назаров В.П. Исследование теплообмена и испарения топлива применительно к объемному смесеобразованию в дизеле с камерой в поршне. Дисс. канд. техн. наук. М.: МАДИ, 1975. -1968 с.

82. Нигматулин Р.И. Основы механики гетерогенных сред. -М.: Наука, 1978, с. -336.

83. Обеспечение качества транспортных двигателей: т. 1 / Григорьев М.А., Долецкий В.А., Желтяков В.Т., Субботин Ю.Г. М.: ИПК Издательство стандартов, 1998. -632 с.

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

85. Основы горения углеводородных топлив /Под ред. Л.Н.Хитрина.М.: Издатинлит, I960. с.664.

86. Особенности рабочего процесса дизелей с объемно-пристеночным смесеобразованием./ Луканин В.Н., Хачиян A.C., Багдасаров И.Г., Мухарский A.A., Кошкин В.К.- Дви-гателестроение, 1985,№ 12,с.З-8.

87. Особенности сгорания синтетических жидких топлив из углей в дизелях. Двигателе-строение, 1985, № И. с. 21-25/ В.А.Сомов, А.А.Кричко, Ю.Г.Ищук, М.К.Юлин, А.А.Иващенко, А.А.Макарчук.

88. Патрахальцев H.H., Альвгар Санчес Л.В Пути развития топливных систем для подачи в цилиндр дизеля нетрадиционных топлив // Двигателесроение. -1998. -№ 3. -С. 11-13.

89. Перспективы разработки автомобильных топлив улучшенными экологическими свойствами / A.A. Гуреев, Т.Н. Митусова, В.В. Соколов и др. // ХТТМ. -1993. -№ 11. С. 4-7.

90. Петриченко P.M. О расчете конвективного теплообмена в цилиндре четырехтактного двигателя. В кн.: Двигатели внутреннего сгорания. Ярославль, 1976, с. 24-32.

91. Поляков A.B. Применение диметилового эфира в качестве рабочего тела холодильных установок дизельных авторефрижераторов. Дисс. канд. техн. наук. М., МГТУ им. Н.Э, Баумана, 2001.

92. Предводителев A.C. Теория воспламенения двухфазных смесей. Сб. «Кинетика и газодинамика горения». М.: Наука, 1967, с. 133.145.

93. Программа подбора аналитического выражения к экспериментальным данным. Н.-т. отчет, гос. регистр. № 01829005803, МАДИ, М., 1981, рук. Трусов В.И.

94. Разлейцев Н.Ф. Моделирование и оптимизация процесса сгорания в дизелях. -Харьков. Изд. Харьковского университета. 1980. -с. 168.

95. Разработка и совершенствование рабочих процессов для перспективных дизелей КамАЗ путем исследования влияния параметров впрыска на динамику сгорания и токсичность ОГ. Отчет НИР по х/д № 686, МАДИ, 1976. Руковод: Хачиян А. С.

96. Результаты исследования процессов смесеобразования в дизелях./ Авт. Н.Н.Иванченко, Б. Н. Семенов, В. П. Лазур, А.И.Финогенов./ Тр. Всесоюзной конференции смесеобразования в ДВС. М., 1982. с. 15-16.

97. Рид Р., Праусниц Дж., Шервуд Т. Свойства газов и жидкостей: Справочное пособие: пер. с англ. / под ред. Б.И. Соколова. 3-е изд. - Л.: Химия, 1982. - 592 с.

98. Роберте Дж. Теплота и термодинамика, ГИТТЛ, М. 1950. 592 с.

99. Свиридов Ю.Б. Смесеобразование и сгорание в дизелях. -Л.: Машиностроение, 1972. -с. 224.

100. Свиридов Ю.Б., Малявинский Л.В., Вихерт М.М Топливо и топливоподача автотракторных дизелей. -М.: Машиностроение, 1979. -с. 248.

101. Семенов Б.Н., Павлов Е.П., Копцев В.П. Рабочий процесс высокооборотных дизелей малой мощности. -Л.: Машиностроение, 1990. -240 с.

102. Семенов Б.Н. Теоретические и экспериментальные основы применения в быстроходных дизелях топлив с различными физико-химическими свойствами. Дисс. докт. техн. наук.-Л., 1978.-с. 414.

103. Семенов H.H. О некотрых проблемах химической кинетики и реакционной способности. -М. -Л.: АН СССР, 1958. -686 с.

104. Семенов В.Н. Совершенствование показателей дизеля с объемно-пристеночным смесеобразованием при работе на разных топливах. Дисс. канд. техн. наук /МАДИ. -М., 1986.-184 с.

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

106. Совершенствование процессов тепловыделения в дизеле с непосредственным впрыском за счет качества топливоподачи. /Гальговский В.Р., Скрипкин И.К., Величко В.П., Бессонов Н.И./ -Автомобильная промышленность. 1981, № 12, с. 6-9.

107. Сомов В.А., Ищук Ю.Г. Судовые многотопливные двигатели. Л.: Судостроение, 1984. -С.239.

108. Сполдинг Д.Б. Основы теории горения. М. -Л., Госэнергоиздат, 1959. -319.

109. Способы применения сжиженного нефтяного газа в качестве топлива на транспорте / И.В. Леонов, В.А. Марков, В.И. Шатров и др. // Грузовик &/ -2000. -№ 12. -С. 4-8.

110. Справочник нефтехимика / Под ред. С.К. Огородникова. Л.: Химия, - 1978. - Т. 2. - с. 249.251.

111. Таутах Г.Х. Обоснование требований к топливам различного фракционного состава на основе анализа рабочего цикла дизеля. Дисс. канд. техн. наук. М.: МАДИ, 1984. -с.235.

112. Толшин В.И. Форсированные дизели: переходные режимы, регулирование. -М.: Машиностроение, 1993. -198 с.

113. Толшин В.И., Якунчиков В.В. Режимы работы и токсичные выбросы отработавших газов судовых дизелей. -М.: Изд-во МГАВТ, 1999. -190 с.

114. Топливные системы и экономичность дизелей / И.В.Астахов, Л.Н. Голубков, В.И. Трусов и др. -М.: Машиностроение, 1990. -288 с.

115. Тракторные дизели: Справочник/ Б.А. Взоров, А.В.Адомович, А.Г. Арабян и др. Под ред. Б.А. Взорова, М., Машиностроение, 1981. -535 с.

116. Трусов В.И., Гальговский В.Р., Иванов Л.Л. О некоторых параметрах топливных факелов для анализа смесеобразования в дизелях. -В кн.: Межвузовский сборник научных трудов. Двигатели внутреннего сгорания. Ярославль, ЯПИ, 1981. -с. 103-113.

117. Улучшение экономических и экологических показателей транспортных дизелей путем совместного управления процессами топливоподачи и воздухоснабжения / А.Г. Кузнецов, И.В. Леонов, В.А. Марков и др. // Конверсия. -1996. -№ 10. -С. 40-44.

118. Физико-химические свойства индивидуальных углеводородов. /Под ред. В.М. Татев-ского, М. Гостоптехиздат, 1960. -412 с.

119. Физические основы рабочего процесса в камерах сгорания воздушно-реактивных двига-телей/Раушенбах Б.В., Белый С.А., Беспалов И.В.,-М.: Машиностроение, 1964. 526 с.

120. Филипосянц Т.Р., Кратко А.П., Мазинг М.Е. Методы снижения вредных выбросов с отработавшими газами автомобильных дизелей. М., НИИНАВТОПРОМ, 1979. 64 с.

121. Фомин JI.M. Совершенствование экологических и топливно-экономических показателей дизеля воздействием на реакционно-кинетический механизм рабочего цикла. Дисс. докт. Техн. наук. М, 1996. -291 с.

122. Франк-Каменецкий Д.А. Диффузия и теплопередача в химической кинетике. -М.: Наука, 1967.491 с.

123. Фукс H.A. Испарение и рост капель в газообразной среде. -М.: Изд. АН СССР, 1958. 91с.

124. Хачиян A.C., Гальговский В.Р., Никитин С.Е. Доводка рабочего процесса автомобильных дизелей. -М.: Машиностроение, 1978. -104 с.

125. Хачиян A.C., Лабецкас Г.С. Влияние характеристик впрыска и распыливания топлива на процесс тепловыделения и показатели дизеля с наддувом. Двигателестроение, 1982, №6, с.7-11.

126. Хачиян A.C., Кузнецов В.М., Марголин Я.М. Высокочувствительный пьезокварцевый датчик давления с противодавлением. Тр./МАДИ.М.: 1975, вып. 92. 78.87 с.

127. Хачиян A.C., Кривенков Д.В. Особенности рабочего процесса дизеля различных диаметрах камеры сгорания в поршне. Двигателестроение, № 12,1980. -с. 10-13.

128. Хачиян A.C., Багдасаров И.Г. Топливная система с изменяемыми характеристиками впрыскивания топлив. -Двигателестроение, 1986, № 7. -.с. 23-26.

129. Химическая энциклопедия / Редкол.: Кнунянц И.Л. (гл. ред.) и др. -М.: Советская энциклопедия, 1990. т. 2. -671 с.

130. Хинце И.О. Турбулентность, ее механизм и теория. М., Физматгиз, 1963. 680 с.

131. Циклогексилнитрат присадка к топливу для дизельного двигателя /Авт.: Д.Т.Еременко, Г.Д.Поляков, И.В.Болдырев В.Н., Гольцов. -Двигателестроение, 1981, № 3 с.23-26.

132. Чарыков A.A. Исследование особенностей работы автомобильного дизеля на легких топливах. Дисс. на соиск. уч. степени канд. техн.наук.-М.: 1981. с.163.

133. Чертков Я.Б. Перспективные автомобильные топлива. М.: Транспорт, 1982. с.319.

134. Чертков Я.Б. Моторные топлива. -Новосибирск: Наука, 1987. -208 с.

135. Черныш М.Е. Нефтеперерабатывающая промышленность Росси в кризисе. Где Выход. ХТТМ, №2, 1999 -С.3.8.

136. Шейпак А. А., Степаненко А. С. Метод приближенной оценки гидравлического совершенства впускных каналов. Двигателестроение, 1983, № 11, с. 10-11.

137. Шихаб А. И., Камфер Г.М., Луканин В.Н. Расчет периода задержки воспламенения при сгорании топлива различного состава. В кн.: Рабочие процессы и конструкция автотракторных двигателей внутреннего сгорания. -Сб. научи, тр. /МАДИ, -М., 1984. - с. 25-31.

138. Шкаликова В.Н., Патрахальцев H.H. Применение нетрадиционных топлив в дизелях. -М.: Изд-во Российского университета дружбы народов, 1993. -64 с.

139. Экологические аспекты применения моторных топлив на транспорте / В.Ф. Кутенев, В.А. Звонов, В.И. Черных и др. // Автомобильные и тракторные двигатели: Межвуз. сб. -М: Изд-во ТУ МАМИ, 1998. -Вып. 14. -С. 150-160.

140. Энглин Б. А., Россинский В.М., Туровский Ф.В. Оптимизация характеристик летних дизельных топлив. -ХТТМ, 1981, № 9, с. 12-14.

141. Энглин Б.А., Митусова Т. И., Веретенникова Т. И. Проблемы рационального использования вторичных среднедистиллятных продуктов переработки нефти. -ХТТМ, 1984, №4 с. 2-3.

142. Эфрос В. В. Исследование рабочего цикла тракторного дизеля воздушного охлаждения с открытой камерой сгорания. Дисс. на соиск. уч. степени канд. Техн. наук. -Владимир: изд. ВТЗ, 1969. -147 с.

143. Arcoumanis С., Bicen A.F., Whitelaw J.H. Squish a Swirl. Squich Interaction in Motored Model Engines/ ASME Journal of Fluids Engineering, Vol. 105, 1983, p.p. 105-112.

144. Bartneima L., Spinder W., Woschni G. Messung der ortlichen Luftbewegung im Brennraum eines Direkteinspritzenden Dieselmotors. MTZ, 1983,44, № 2, s. 67-70.

145. Barv V.K. Bazhaikin A.N., Busukov A.A., Plekalov V.K. The spatial temperature Distribution in Nonstationary burning spray of a Pulverized liquid fuel. Archivum combustions, vol. 6 (1986) -№2, p.p. 115-124.

146. Beilsteins Handbuch Der Organischen Chemie Viert Auflafe. Springer -Verlag-Berlin »Hei-delberg*New-York, 1973, s 1188-1194.

147. Belardini P., Bertoli C., Corcione F.E., Police G. Esame di alcuniparametri che influenzano la fumosita alio scarcio dei motory «Light duty» ad iniezione diretta. Atta 1981,407-416.

148. Boll Wiallm. Einflüsse des Einsprizdruckes auf die Verbrennung bei Dieselmotoren mit Direkteinspritzung ohne Luftdroll. «MTZ», 1981,42, № 4,141-144, 147-149/

149. Borgnakke G., etal. Prediction of in-Cylinder Swire Velocity and Turbulence Intensity for an Open Chamber Cup in Piston Engine. SAE Technical Paper Series. 1981, № 810224, p.p. 15.

150. Chui K., Growl Daniel A., Roby J.I. A comparative study of the effects of fuel properties of non-petroleum fuels on diesel engine combustion and emissions. SAE Technical paper series, 841334, p. 39-60.

151. Dent I.C. Turbulent mixing rate-its affects on smoke an CH emissions from diesel engine. SAE paper series, 1980, 800092.

152. Dent I.C., Dehram I.A. Air motion in a four stroke direct injection diesel engine. Proc. Inst. Mech. Eng.Vol. 188,21/74 (1974).

153. Dent I.C., Menta P.S., Swan J. A predictive model for automotive DI diesel engine performance and smoke emissions. P. 237-245. (Diesel Engines for passenger cars and light duty vehicles. J. Mech. Eng. Conf. CI26/82, p. 237-245).

154. Dimethylether als faltemittelkomponent / Lippold Hans, Heid Rudolf //Kiluft -und Kaltete-chen. 1997. -Bd. 33, № 5. -s. 202-205.

155. DME -The Diesel Fuel for 21st Centuiy? Dr. Theo H. Fleish -AVL LIST Gmbh / AVL Conference: Graz (Austria), 1995. 24 p.

156. Dugal V.K., Juo T.W., Lux F.B. Review of Multi Fuel Engine Concepts and Numerical Modeling of In-Cylinder Flow Processes in Direct Injection Engines, AE technical Paper Series, 1984, № 840005, p. 1-27.

157. Eblen E., Stump G. Beitrag des Einspritssystems zur Verbesserung des Dieselmotors. -«Bosch Technische Berichte», 1979, v.6, № 2, p. 70-81.

158. Edmister W.C. Applied thermodynamics of hydrocarbons. N.Y. 1961,311 p.

159. El Nesr M.S. et al. Diesael engine exhaust emissions and effects of additives. Proc. I. Mech. E. C137/71, 1971, pp. 156-162.

160. Elsbet E., Entwicklung eines Dieselmotors mit Wärmedichteren Verbrennungsraum. MTZ, 1981,42, № 3, s. 99-105.

161. Felder R.M. and R.W. Rousseau. Elementary Principles of Chemical Process (3th ed.), Wiley, New York, 2000.

162. Forster H.J. Der ideale Kraftstoff aus der Sichtdes Fahrzengingenienrs. Teil 1", «ATZ», 1982, 84, № 4, s. 171-175.

163. Fortnagel M., Hardenburg H.O. and Gairing M., "Requirements of Diesel Fuel Quality Effects of Poor Quality Fuels", American Petroleum Institute, 47th Midyear Refining Meeting, New York, May 11, 1982.

164. Fortnagel M., Gairing M., Wagner W. Verbesserung des Diesel-Motors-Verschlechterung des Diesel-Kraftstoffs- ein Widerspruch. VDI-Berichte, 1983, № 466, s. 39-53.

165. Freeman L.E., Chui G.K., Growl D.A., Roby R.Y. A comparative study of the effects of fuel properties of non-petroleum fuels on diesell engine combustion and emissions. SAE Technical Paper Series, 1984, № 841334, p. 39-50.

166. Geometry controls diesel emission. Automative engeneering, 1978, № 12-13, 53 s.

167. Grasso F., Bracot V. Computed and Measured Turbulence in Axisymmetric Reciprocating Engines. AIAA Journal, vol. 21, № 4, April 1983, p. 601-607.

168. Greeves G. "Response of Diesel Combustion Systems to Increase of Fuel Injection Rate" SAE paper 790037, (1979), 143-157.

169. Gross G.P. and Murphy K.E. The effects of diesel fuel properties on performance, smoke and emissions. ASME Publication Number 78-DGP-26, 1978.

170. Hardenberg H., Wagner W. Der Zundverzung in directeinspritzenden Dieselmotoren MTZ1971, 32, №7, s. 240-248.

171. Hayashi S., Kumagai S., Sakai T. Propagation velocity and structure of flames in droplet-Vapor air mixtures. Combustion Science and Technology, vol. 15, 1976, p. 169.

172. Howells H.E. and Weker S.T. Fuel limitations on diesel engine development and application. Proc. I. Mech. E. 1969-70, vol. 184ft:3p., pp. 81-89.

173. Huber Eugen W., Heinrich Gerd Finsterwalder Gerhard. Einfluß der Gemischbildung auf Wirkungsgrad und Schadstoffemissions eines Dieselmotors mot direkter Einspritzung, MTZ, 1976, 37, №3,61-67.

174. Hum R.W., Chase J.O., Ellis C.F., Hughes K.I. Fuel heat gain and release in bomb autoignition. SAE Transactions, vol. 64, 1956.

175. Kamimoto T., Matsouki S. Predition of spray evaporation in reciprocating engines. SAE Preprint, 1997, №770413, p. 1-11.

176. Kapus P., Cartellien W. ULEV Potential of a DI/TCI Diesel Passenger Car Engine Operated on Dimethyl Ether // AVL List GmbH, Austria. 1995. lip.

177. Kyhara R., Mikomi Y., Kunbara. The advantages of the Isuzu square combustion chamber for D.I. engine. SAE Technical paper series 830-372, 1983, p. 23.

178. Landen E.W. Combustion studies of the diesel engine. SAE Journal (Transactions), vol. 54, 1954, №6, p. 270-288.

179. Large Scale Manufacture of Dimethyl Ether -a New Alternative Diesel Fuel from Natural Gas /Hansen J.B., Voss B., Joensen F. //International Congress & Exposition. Detroit, Michigan. SAE Paper 950063, 1995, 10 p.

180. Law C.K., Sirignano W.A. Combustion flame (1977), 28, 175.

181. Law C.K. Combustion flame (1976), 26, 17.

182. Longwell J.P., (1954) Selected Combustion Problems, p. 508, Butterworths, London.

183. Mactarlans J.J. Soot Formation Rates in Premixed C5 and C8 hydrocarbons air flams at pressures up to 20 atm. Combustion flame, 8, 1984, pp. 215-229.

184. Maxwell T.E. Data book on hydrocarbons. N.Y., 1975, 259 p.

185. Murphy M.Y. Improved Cetane Number Predictor for Alternative Fuels. SAE Techn. Pap. Series, 1983, №831746, pp. 1-11.

186. Olson D.R., Meeker N.T., Quillian R.D. et al. The operation of compression ignition engines on wide boiling range fuels. SAE Transactions, vol. 70,1962, p. 551-582.

187. Ofner H. and Gill D.W. Dimethyl Ether as Fuel for CI Engines -A New Technology and its Environmental Potential/ SAE Preprint 981158,1998.

188. Perry R.H. and D. Green, ed., Perry's Chemical Engineering Handbook (7th ed.), Mc Graw-Hill, New York, 1997.

189. Pichinger P. Bombenversuche Uber den Zundverzug bei der Dieselverbrennung. MTZ, 21, N1-1960, s. 1-8.

190. Plank R. Handbuch der Kältetechnik. Berlin: Springer-Velgrand, 1956. -Bd. 4. -s. 436-438.

191. Prakash S., Sirignano W.A. Liquid fuel droplet heating with internal circulation."Int. Journ. Heat. Mass Transport", 1978, vol. 21, pp. 885-895.

192. Rosner D.E., AIAAJ (1967) 5, 163.

193. Shimotsu M., Endo Y. An alanysis of diesel combusting focusing on the combustion rate of the diesel spray. Bulletin of the JSME, vol. 25, № 200, 1982, p. 235-248.

194. Shimotsou M., Shimonaka T., Suma T., Hurata S. A study on the effects of the chamber walls on the diesel combustion phenomena. Bulletin of the M.E.S.i., vol. 14, № 2, 1986, p. 47.

195. Shimada T., Sakai K., Kurihara S. Variable swirl inlet system and its effect on diesel performance and emission. SAE Tech. Paper Ser., 861185, 1986, p. 59-70.

196. Sirignano W.A., Law C.K. Transiet heating and Liquid-phase mass diffusion in fuel droplet vaporization. Evaporation Combustion Fuels Symposium. San. Francisco, 1978, pp. 2-26.

197. Sorenson S.C., Mikkelsen S.E. Performance and Emissions of a 0.273 Liter Direct Injection Diesel Engine Fuelled with Neat Dimethyl Ether // Internation Congress & Exposition, Detroit, Michigan. SAE Paper 950064,1995, 1 lp.

198. Spalding D.B. ARSJ. (1959) 29, 825.

199. Suzuki Takashi, Shiozaki Tadakazu. A new combustion system for the diesel engine and its analysis via high speed photography, -SAE preprint, 1977, № 760674, p. 1-14.

200. Theo H. Fleish, Peter C. Meurer DME. The Diesel Fuel for 21st Century? //AVL Conference «Engine and Environment 1995», Graz, Austria. 1995. lip.

201. Tindal M.I., Brown P.G., Kyriakides S.C. An investigation of swirl and turbulence in the cylinders of direct injection die sel engines. C 127/82, «Diesel engines passenger cars and light duty veh.», Conf., London, 1982, p. 285-299.

202. Vangerpen J.H., Huang Chehg-Wen, Borman G.L. The effect of swirl and injection parameters on diesel combustion and heat transfer. SAE Techn. Pap. Ser., 1985, № 850265.

203. Wakuri Y., Ono S., Takasaki K. Influence of air swirl on fuel spray combustion in a marine diesel engine. MaiiHeH KHKaH, vol. 24, № 311,1981, p. 78-80.

204. Waldam C.H., Symp. Combust. 15th (1975) 429.

205. Wen-Jet Yaag. Criterion for heat transfer modeling of unsteady droplet combustion «Setters in Heat and mass transfer», 1978, v.5, № 1, p. 11-18.

206. Williams A. Combust. Flame (1973), 21,1.

207. Wiliams F.A., J. Chem Phys. (1960), 33, 133.

208. William Braker, Allen L. Mossman. Matheson Cas Data Book. Sixth Edition, New York, 1996. 31 p.