Многопараметровые характеристики показателей токсичности при утилизации теплоты отработавших газов ДВС

_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №07/2017 ISSN 2410-6070_

В городском цикле полной зарядки аккумулятора хватает в среднем на 8 км пробега. Затем включается дизельный мотор, который в течение минуты полностью заряжает аккумулятор, одновременно вращая мотор -колеса. Далее цикл повторяется.

Удивительно простая конструкция двигателя предусматривает полное отсутствие вращающихся деталей, за исключением крыльчаток турбонагнетателя. Благодаря оппозитной архитектуре и свободным поршням мотор обходится без шатунов, коленчатого вала, клапанного механизма. Два поршня располагаются в общей камере сгорания: на такте сжатия они движутся навстречу друг другу, а на такте рабочего хода отталкиваются друг от друга. Оппозитная архитектура в моторостроении сейчас набирает популярность благодаря простоте, идеальному балансу и высокой удельной мощности.

Концепция свободных поршней означает, что каждый из них одновременно служит поршнем ДВС и компрессором. После рабочего хода давление сжатого воздуха в пневмосистеме возвращает поршень в исходное положение и обеспечивает сжатие топлива. Второй ключевой элемент конструкции ДК -теплопневматическое мотор-колесо. Простая конструкция, состоящая из поршня, планетарной передачи, системы каналов и управляющих клапанов, легко справляется с передачей большого крутящего момента и пиковыми нагрузками при торможении.

Электронная система управления позволяет гибко регулировать крутящий момент, передаваемый на каждое колесо в отдельности. Пневматический аккумулятор - металлопластиковый двухсекционный резервуар, армированный карбоновым волокном. Расположенный в центре платформы, аккумулятор способствует оптимальному распределению нагрузки на колеса автомобиля и понижению центра тяжести, что в свою очередь улучшает управляемость. Аккумулятор абсолютно надежен и безопасен.

Таким образом, можно сделать вывод о перспективности предложенного технического решения. ДК имеет возможность подзаряжаться от внешних источников сжатого воздуха и источников бытовой электросети, т.к. имеет компактный электрический компрессор, который, так же как и дизельный двигатель, нагнетает сжатый воздух в аккумулятор. Часть электричества во время движения потребляется дополнительным оборудованием автомобиля.

Список использованной литературы: 1. Утилизационный двигатель с внешним подводом теплоты. Свидетельство на полезную модель. Кукис В.С., Руднев В.В., Хасанова М Л. и др. RU 21068 U1 7F 01 K 7/00. Опубл. 20.12.2001. Бюл. №35.

© Руднев В В., Хасанова М.Л., Аксенова Л.Н., 2017

УДК 621.43.068

М.Л.Хасанова

к.т.н., доцент, доцент кафедры АТ, ИТ и МОТД ФГБОУ ВО «ЮУрГГПУ»

Л.Н. Аксенова

к.п.н., доцент, доцент кафедры АТ, ИТ и МОТД ФГБОУ ВО «ЮУрГГПУ»

МНОГОПАРАМЕТРОВЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ТОКСИЧНОСТИ ПРИ УТИЛИЗАЦИИ ТЕПЛОТЫ ОТРАБОТАВШИХ ГАЗОВ ДВС

Аннотация

Актуальными проблемами современного транспортного комплекса является уменьшение расхода углеводородного сырья и загрязнения окружающей среды отработавшими газами. Одним из решений этих проблем является совершенствование автомобильных энергетических установок на базе тепловых двигателей в направлениях повышения их экономичности и снижения токсичности.

_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №07/2017 ISSN 2410-6070_

Ключевые слова

Токсичность, утилизация теплоты, дымность, углеводороды, оксиды азота.

В двигателях внутреннего сгорания (ДВС) процесс превращения теплоты сжигаемого топлива в работу сопровождается значительными «потерями» энергии. В первую очередь это относится к «потерям» теплоты с отработавшими газами (ОГ).

Проведенные авторами исследования свидетельствуют о перспективности разработки систем утилизации теплоты ОГ силовых установок (СУ) и теплогенерирующих установок мобильной техники на основе утилизационного поршневого двигателя с внутренним объемным парообразованием (ДВОП) [1]. Большие «потери» энергии, которыми сопровождается работа СУ свидетельствуют о значительных резервах повышения их показателей в случае утилизации этой энергии. Сказанное относится не только к возможности получения дополнительной работы без потребления дополнительного топлива, но, как показали наши исследования, и к улучшению экологических характеристик поршневых ДВС.

В настоящей статье приводятся универсальные (многопараметровые) характеристики для степеней снижения показателей токсичности в двух случаях: при работе дизеля КамАЗ-740 без утилизации теплоты его ОГ (сплошные линии) и с ДВОП при утилизации (пунктирные линии).

Как видно из рисунка 1 влияние утилизатора в выпускной системе дизеля на дымность ОГ наиболее эффективно в области малых нагрузок и низких частот вращения коленчатого вала, что вполне объяснимо.

Связано это с тем, что параметры впрыскивания воды в цилиндр ДВОП в ходе обсуждаемых экспериментов оставались неизменными. Поэтому рост нагрузки и увеличение частоты вращения коленчатого вала, сопровождающиеся увеличением дымности выхлопа дизеля, не сопровождались увеличением количества поступающей в ДВОП воды, что и привело к соответствующему снижению эффективности очистки ОГ от твердых частиц.

Аналогична природа максимального снижения содержания оксида углерода (СО) в области 70-80 % нагрузки и 70-80 % частоты вращения коленчатого вала. Заметим, что именно эта область нагрузок и частот вращения коленчатого вала характерна для работы транспортных двигателей. Следовательно, влияние утилизации теплоты ОГ на содержание в них оксида углерода весьма эффективно.

«ПО 1200 1бОО 2ÜOO 2АОО п. мин '

Рисунок 1 - Степень снижения содержания дымности

Максимальный эффект снижения содержания углеводородов (СхНу)) при утилизации теплоты ОГ имеет место на больших нагрузках и при высоких частотах вращения коленчатого вала (рис. 2). Дело в том, что именно здесь из цилиндра дизеля выбрасывается минимальное количество несгоревших углеводородов и вода, поданная в утилизатор, наиболее успешно справляется со своими нейтрализующими функциями.

800 1200 1600 2ООО 2-400 и, мин1

Рисунок 2 - Степень снижения углеводородов

Максимальный эффект снижения содержания оксидов азота (КОх) при утилизации теплоты ОГ имеет место на малых нагрузках и при низких частотах вращения коленчатого вала (рис. 3.), так как именно здесь из цилиндра дизеля выбрасывается минимальное количество оксидов азота и вода, поданная в утилизатор, наиболее успешно справляется со своими нейтрализующими функциями.

800 1200 1600 2000 2400 п, мин1

Рисунок 3 - Степень снижения оксидов азота

Приведенные выше материалы свидетельствуют о свидетельствуют о перспективности разработки систем утилизации теплоты ОГ силовых установок (СУ) и теплогенерирующих установок мобильной техники на основе утилизационного поршневого двигателя с внутренним объемным парообразованием (ДВОП.

Список использованной литературы:

1. Утилизационный двигатель с внешним подводом теплоты. Свидетельство на полезную модель. Кукис В.С., Руднев В.В., Хасанова М.Л. и др. ЯИ 21068 Ш 7Б 01 К 7/00. Опубл. 20.12.2001. Бюл. №35.

2. Универсальные показатели снижения токсичности отработавших газов дизеля с помощью утилизационной системы / Хасанова М.Л. // В сборнике: Достижения науки - агропромышленному производству. Материалы LIV международной научно-технической конференции; под редакцией П.Г. Свечникова. 2015. с. 207-212.

© Хасанова М.Л., Аксенова Л.Н., 2017

_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №07/2017 ISSN 2410-6070_

УДК 614.849

А.И. Янц

Студент 5 курса горно-геологического и нефтегазового факультета Южно-Российский государственный политехнический университет

Г. Новочеркасск, Российская Федерация

Павлов М.М

Студент 5 курса горно-геологического и нефтегазового факультета Южно-Российский государственный политехнический университет

Г. Новочеркасск, Российская Федерация

НОВЕЙШЕЕ ТРЕНИРОВОЧНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ ПРИМЕНЯЕМОЕ ПРИ ПОДГОТОВКЕ ГОРНОСПАСАТЕЛЕЙ

Аннотация

В данной статье произведен анализ современных тренировочных средств, применяемых горноспасателями для повышения устойчивости организма к неблагоприятным факторам, оказывающие влияния на спасателя при проведении аварийно-спасательных работ.

Ключевые слова

Горноспасатель, аварийно-спасательные работы, ВГСЧ, тепловая камера.

Особо опасные условия работы горноспасателей по спасению людей и ликвидации аварий на шахтах требуют высокой профессиональной и психофизиологической подготовки оперативного состава, навыков применения специального оборудования, а также специальной тактики обеспечения безопасного и эффективного ведения аварийно-спасательных работ.

Вовремя ведения горноспасательных работ, на спасателя действует ряд неблагоприятных факторов: высокая температура, обширный поток информации, важность и ограниченность во времени принятия решения, высокие физические нагрузки.

Для повышения устойчивости организма спасателя, проводятся тренировки в специализированных комнатах, оборудованными тренажерами.

Тепловая камера предназначена для проведения тепловых тренировок горноспасателей в условиях высоких температур и влажности, а также испытания их тепловой устойчивости. Воздух в ней может прогреваться до +60 градусов, при влажности в 70 %. Состоит она из двух помещений: в первом расположены беговая дорожка, велотренажер и уникальный тренажер «Бесконечная лестница-вертикаль», во втором располагаются силовые тренажеры «Ударный молот».

Тренажёр «Ударный молот» предназначен для получения тренируемым тяговых нагрузок в тепловой зоне. Он является тренажером общего назначения и обеспечивает возможность получения тренирующимися дозированной, заранее определенной и изменяемой физической нагрузки. Тренажер обеспечивает подъем и опускание груза весом 25 кг канатом на роликах. Считывание одного цикла работы обеспечивается только тогда, когда груз достиг верхней точки подъема. Фиксация груза и считывание циклов работы производятся магнитными выключателями наверху и внизу. Готовность тренажера к работе — сигнал зеленой контрольной лампочки, полностью выполненный цикл — сигнал красной лампочки, конец тренировки — сигнал зеленой контрольной лампочки. Каждый полностью выполненный подъем соответствует работе с усилием до 490 Нм (50 кгм).

Тренажёр "Бесконечная лестница" предназначен для отработки подъема по лестнице в тепловой зоне. Он является тренажером общего назначения и обеспечивает возможность получения тренирующимися дозированной, заранее определенной и изменяемой физической нагрузки. Тренажер имеет современные автоматические средства безопасности, такие как световой барьер, специальная тормозная цепь, аварийную кнопку «Стоп» и электронное устройство плавного пуска. Цепь ступенек начинает двигаться только под действием веса человека. На тренажере установлен световой датчик, позволяющий автоматически