WWW.DIS.KONFLIB.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

 
<< HOME
Научная библиотека
CONTACTS

Pages:     | 1 |   ...   | 55 | 56 || 58 | 59 |   ...   | 64 |

Приборы и методы контроля и мониторинга воздействия автотранспорта на атмосферный воздух северных городов

-- [ Страница 57 ] --

Таким образом, при ухудшении условий смесеобразования и воспламенения горючей смеси облегчение пуска двигателей автомобилей при отрицательных температурах и снижение количества вредных выбросов двигателя возможно за счет осуществления некоторых конструктивных мероприятий, применения топлив соответствующего качества, выбора марки масла (исходя из конкретных условий работы автомобиля) и вспомогательных пусковых средств, в первую очередь предпусковых подогревателей, обеспечивающих быстрый и надежный пуск автомобиля при отрицательных температурах. 105, 133, 155.

Анализ факторов, влияющих на смесеобразование и воспламенение горючей смеси, позволяет выявить и определить зоны и места подогрева узлов и агрегатов автомобиля, уточнить и апробировать их путем проведения эксперимента и натурных испытаний. На основании анализа способов и зон электроподогрева двигателей при отрицательных температурах выбираются места для электроподогрева двигателя, внутри которого непосредственно устанавливаются теплоэлектронагреватели (ТЭН) из современных композиционноволокнистых материалов (КВМ). Для удобства монтажа, обслуживания и технологичности изготовления ТЭНы были сконструированы и изготовлены плоской формы с двумя тепловыми экранами, которые обеспечивают нагрев масла равномерным распределенным тепловым потоком.

Теплоэлектронагревательные приборы (ТЭН), изготовленные из композиционноволокнистых материалов (КВМ), представляют собой монолитную пластину многослойной конструкции, у которой внутренний слой выделяет тепло, а два внешних служат электроизоляцией и одновременно выполняют роль тепловых экранов. Так как ТЭН из КВМ предназначены для одностороннего тепловыделения, то один из электроизоляционных слоев выполнен тоньше (тепловой экран или излучатель), а другой толще, так как этот слой служит теплозащитой, чтобы все выделяемое тепло было направлено в сторону обогреваемого объекта, а не в окружающую среду. 105,133, Композиционно-волокнистым материалам было уделено внимание потому, что изделия, изготовленные из них, отвечают специальным техническим и эксплуатационным свойствам и требованиям, то есть механической твердостью, теплостойкостью и морозостойкостью, коррозионной стойкостью, жесткостью и т.д., а их армирование позволяет повысить механические и теплофизические свойства изделия. Изделия из КВМ изготавливаются на основе полиэфирных, эпоксидных, фенольных, кремнеорганических смол, а в качестве наполнителей (арматуры) используются стекловолокно, волокна на основе углерода, бора и карбидов металла. Конструктивный характер физико-механических свойств КВМ позволяет так подобрать составляющие его компоненты и так рассчитать его структурные параметры, что материал будет обладать комплексом всех необходимых свойств, отвечающих условиям эксплуатации проектируемого изделия (ТЭН), пожаробезопасностью.

ТЭН из КВМ представляют собой монолитную стеклопластиковую конструкцию, состоящую из следующих основных составных частей (рисунок 138).

Рисунок 138 - Конструкция теплоэлектронагревательного прибора из композиционно-волокнистых материалов 1 неметаллический нагревательный элемент; 2 электрическая ТЭНы из КВМ обладают рядом достоинств, к которым можно отнести: компактность конструкции и малый вес; простоту и надежность в эксплуатации; удобство монтажа, обслуживания и транспортировки; устойчивость к коррозии и агрессивным средам; устойчивость к большим перепадам температур, вибрации; сохранение работоспособности при наличии сквозных отверстий и случайных механических повреждений поверхности; возможность широкого варьирования форм в зависимости от формы обогреваемого объекта;

обладание жесткостью, долговечностью, технологичностью и высоким уровнем электробезопасности.

7.2 Экспериментальное исследование технико-экономической эффективности теплоэлектронагревателей из композиционно-волокнистых материалов Для проверки надежности работы теплоэлектронагревательных элементов из композиционно-волокнистых материалов, эффективности нагрева картера и других зон двигателя, облегчающих пуск двигателя при отрицательных температурах, сокращающих время прогрева двигателя и снижающих выброс вредных веществ, были проведены натурные испытания. Параллельно брались пробы воздуха с последующим анализом в химической лаборатории. 105, 133,144,155.

Исследования проводились на территории двора-«колодца» под окнами квартиры. В картер двигателя автомобиля ВАЗ-2101 были установлены в специальные посадочные места ТЭН из КВМ (рисунок 139). ТЭН включались в электросеть с напряжением 220 В через удлинитель, спущенный из окна квартиры 1-го этажа. Параллельно брались пробы воздуха.

Испытания производились как для разогрева, так и для подогрева двигателя.

Разогрев связан с остыванием автомобиля после работы до температуры окружающей среды в последующем, чтобы обеспечить подогрев автомобиля до необходимой величины в течение короткого времени, непосредственно перед выездом на линию. Предполагается наличие источника тепла (нагревателя) большей производительности. При подогреве поддерживается определенный тепловой режим автомобиля в течение всего межсменного периода стоянки, обеспечивается его постоянная готовность к работе и нет необходимости в мощных источниках тепла. Для подогрева двигателя ВАЗ-2101 при межсменной стоянке требуется один ТЭН. Для разогрева двигателя необходимы 1-2 ТЭНа.Испытания проводились при разных отрицательных температурах окружающего воздуха как в режиме межсменного подогрева, так и разогрева двигателя автомобиля. По полученным экспериментальным данным были построены графики и диаграммы, которые позволили проанализировать применение электроподогрева с использованием ТЭН из КВМ для снижения вредных выбросов автомобилей при безгаражной стоянке и сделать определенные выводы при их эксплуатации. ( Рисунок 140).





I без подогрева, II с разогревом (двор), III с подогревом (двор), IV с разогревом (автостоянка) Как видно из рисунка 140, применение ТЭН из КВМ позволяет существенно снизить концентрацию СО при пуске и прогреве двигателя автомобиля на территории двораколодца», однако в условиях недостаточной вентиляции не позволяет полностью решить проблему экологии двора. Единственным выходом является максимальный вывод транспортных средств с территорий двора. В условиях открытой автостоянки при применении ТЭН из КВМ превышение ПДК не наблюдалось (при условии, что автомобиль технически исправен и работает на хорошем топливе).

Таким образом, на основании экспериментальных исследований техникоэкономической и экологической эффективности теплоэлектронагревателей из композиционно волокнистых материалов можно сделать выводы о том, что при экономии и топлива и электроэнергии электроподогрев двигателя в зимнее время можно выполнить плоскими ТЭНами из КВМ, установленными в определенном порядке в картере двигателя. В этом случае ТЭНы из КВМ будут равномерно по всему сечению картера (по длине, ширине и высоте) подогревать масло или во время межсменной безгаражной стоянки поддерживать его требуемую температуру. Выступающая над уровнем масла часть ТЭНов подогревает или поддерживает температуру внутреннего воздушного пространства, которое также дополнительно прогревается тепловым излучением нагретого масла. Прогревая воздушное пространство внутри двигателя, осуществляем подогрев узлов деталей и пар трения внутри двигателя, то есть масляного насоса и его магистралей, цилиндро-поршневой группы, подшипников коленчатого вала и т.д., уменьшая на их поверхностях трения вязкость масляной пленки и сопротивление проворачиванию коленчатого вала, облегчая пуск двигателя при отрицательных температурах (рисунок 141).

Рисунок 141 - Изменение температуры двигателя автомобиля в период межсменной стоянки (t° наружного воздуха (–)20°С, охлаждающая жидкость антифриз) - - без подогрева, ---- с электроподогревом; 1 температура масла в картере двигателя, 2 температура воздуха в картерном пространстве, 3 температура охлаждающей жидкости в блоке цилиндров Для снижения потерь тепла в окружающую среду при поддержании требуемого теплового режима при пуске и эксплуатации двигателя, снижения мощности ТЭН и затрат электроэнергии на электроподогрев ТЭН из КВМ рекомендуем применить утепление подкапотного пространства, различных зон двигателя, в том числе и картер двигателя и других агрегатов автомобиля (аккумуляторные батареи, топливный бак с его магистралями и пусковой бачок с топливом, коробка передач, задний мост, радиатор и т.д.).

Анализ температурного режима двигателя, расхода топлива, времени пуска и прогрева двигателя, концентраций СО показал большую эффективность предпускового подогрева в течении межсменной стоянки по сравнению с разогревом двигателя. Достоинство электроподогрева заключается в том, что при постановке автомобиля на стоянку разогретый двигатель подключается к электросети для межсменного подогрева, в задачу которого входит не разогрев холодного двигателя, а поддержание его теплового режима до заданной пусковой температуры или уменьшение скорости остывания до пусковой температуры двигателя (рисунок 148). Время пуска и прогрева после подогрева сокращается до 0,5-2 минут.

Концентрация СО в воздухе 0,2-3 мг/м3, в отработавших газах 0,8-1,5%.

В режиме разогрева двигателя (за более короткое время) необходимо применять более мощные источники энергии с более высокой температурой на поверхности тепловых экранов. При кратковременном разогреве двигатель не успевает разогреться по всему сечению, что может затруднить пуск при низких температурах и увеличивает время пуска и прогрева. При разогреве холодного двигателя начинает выделяться конденсат, который, соединяясь с продуктами сгорания, образует различные кислотные соединения, приводящие к коррозии металла деталей двигателя, ускоряет их износ, повышает токсичность двигателя.

Время пуска и прогрева двигателя после его разогрева составляет 2-3 минуты. Разогрев двигателя с помощью теплоэлектронагревателя необходимо проводить в течение 10-15 минут в зависимости от температуры окружающего воздуха, количества и мощности теплоэлектронагревателей. Концентрации СО в воздухе составляют 0,9-8,7мг/м3, в отработавших газах 1,2-3,5% (рисунки 142, 143).

Рисунок 142 - Усредненные концентрации СО при использовании теплоэлектронагревателей из композиционно-волокнистых материалов 1 разогрев двигателя (двор), 2 разогрев двигателя (открытая автостоянка). 3 подогрев двигателя при межсменной стоянки (двор) Рисунок 143 - Усредненная концентрация СО в отработанных газах карбюраторного двигателя при пуске и прогреве в зависимости от температуры окружающего воздуха Этот метод, как показали натурные испытания, можно применять до определенных величин отрицательных температур, например, до температуры окружающего воздуха, равной (–)18 – (–)20°С. Однако этот метод не обеспечивает стопроцентный пуск двигателя при действии максимальных отрицательных температур (–)20 – (–)25°С из-за влияния на его пуск различных факторов, из которых можно выделить пять основных: температуру масла, температуру топлива, температуру охлаждающей жидкости, температуру всасываемого воздуха и температуру электролита аккумуляторных батарей, а также наличие зимних сортов масел и топлива. Анализ этих факторов позволяет ориентировочно выявить и определить зоны и места подогрева узлов и агрегатов автомобиля, уточнить и апробировать их путем проведения эксперимента и натурных испытаний (рисунки 144-146).

Таким образом, возможности данного метода можно улучшить при действии максимальных отрицательных температур, если параллельно с подогревом масла применить подогрев блока аккумуляторных батарей, бака с топливом и пускового топливного бочка (при утеплении топливной магистрали), всасываемого воздуха и блока цилиндров через охлаждающую жидкость (если это необходимо). Подогрев этих зон необходимо выполнять с применением утеплителей для уменьшения мощности ТЭН и экономии энергоресурсов.



Pages:     | 1 |   ...   | 55 | 56 || 58 | 59 |   ...   | 64 |
 


Похожие работы:

« ЛЮБЧИК АННА НИКОЛАЕВНА ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ МАГНИТОМЕТРИЧЕСКОГО МЕТОДА ДИСТАНЦИОННОГО КОНТРОЛЯ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ПОДЗЕМНЫХ МАГИСТРАЛЬНЫХ ТРУБОПРОВОДОВ Специальность 05.11.13 – Приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий ДИССЕРТАЦИЯ на соискание ученой степени кандидата технических наук Научный руководитель доктор геолого-минералогических наук, профессор Е.И. Крапивский САНКТ-ПЕТЕРБУРГ -2014 2 ОГЛАВЛЕНИЕ ВВЕДЕНИЕ ГЛАВА 1 АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР ...»

« ПЕНКИН КОНСТАНТИН ВЛАДИМИРОВИЧ МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ СТАДИИ СИНТЕЗА ПРОИЗВОДСТВА ЭТАНОЛАМИНОВ И РАЗРАБОТКА ОПТИМАЛЬНЫХ СИСТЕМ КОРРЕКЦИИ ЕГО ФРАКЦИЙ НА ОСНОВЕ ХРОМАТОГРАФИЧЕСКОЙ ДИАГНОСТИКИ Специальность 05.11.13 – Приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук Научный руководитель – доктор технических наук, профессор Сажин С.Г. Дзержинск – 2014 г. 2 Оглавление Введение Глава 1. Анализ ...»

« ПЕНКИН КОНСТАНТИН ВЛАДИМИРОВИЧ Математические модели стадии синтеза этаноламина и разработка оптимальных систем коррекции его фракций Специальность 05.11.13 – Приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук Научный руководитель – доктор технических наук, профессор Сажин С.Г. Дзержинск – 2014 г. 2 Оглавление Введение Глава 1. Анализ технологического процесса синтеза этаноламинов как ...»

«Величко, Александр Павлович Разработка ИК­радиометрического комплекса, обеспечивающего дистанционный контроль и исследование облаков и прозрачности атмосферы Москва Российская государственная библиотека diss.rsl.ru 2007 Величко, Александр Павлович.    Разработка ИК­радиометрического комплекса, обеспечивающего дистанционный контроль и исследование облаков и прозрачности атмосферы [Электронный ресурс] : дис. . канд. техн. наук : 05.11.13. ­ Москва: РГБ, 2007. ­ (Из фондов Российской ...»

« Пастухов Юрий Викторович ИНФОРМАЦИОННО – ИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ПРОЦЕССА ПРОМЫШЛЕННОЙ КОРРОЗИИ С ИЗМЕРИТЕЛЬНЫМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ НА ОСНОВЕ ЯДЕРНО-ФИЗИЧЕСКИХ МЕТОДОВ 05.11.16 - Информационно-измерительные и управляющие системы (в машиностроении) Диссертация на соискание учёной степени кандидата технических наук Научный руководитель – докт. техн. наук, профессор Муха Ю. П. Волгоград - 2014 2 Оглавление Введение.... 5 Глава 1. Современное состояние ...»

« Фесько Юрий Александрович РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ ОПТИКО-ЭЛЕКТРОННЫХ МЕТОДОВ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТРЕХМЕРНОЙ ФОРМЫ ОБЪЕКТОВ 05.11.07 – Оптические и оптико-электронные приборы и комплексы Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук Научный руководитель – кандидат технических наук, профессор Тымкул Василий Михайлович Новосибирск – 2014 2 ОГЛАВЛЕНИЕ Введение 1 Аналитический обзор научно-технической и патентной литературы по оптическим и оптико-электронным ...»

« ЛАРИН АЛЕКСЕЙ АНДРЕЕВИЧ СПОСОБЫ ОЦЕНКИ РАБОТОСПОСОБНОСТИ ИЗДЕЛИЙ ИЗ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ МЕТОДОМ КОМПЬЮТЕРНОЙ ТОМОГРАФИИ Специальность: 05.11.13 – Приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук Научный руководитель -кандидат технических наук, старший научный сотрудник Бакулин В.Н. Научный консультант - кандидат технических наук, доцент Резниченко В.И. Москва 2013 2 Содержание ...»








 
© 2013 www.dis.konflib.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.