Главная » 2014 » Июнь » 24 » Скачать Теория и практика применения в автотранспортных средствах тепловых аккумуляторов фазового перехода. Шульгин, Василий Валентинович бесплатно
4:01 PM
Скачать Теория и практика применения в автотранспортных средствах тепловых аккумуляторов фазового перехода. Шульгин, Василий Валентинович бесплатно
Теория и практика применения в автотранспортных средствах тепловых аккумуляторов фазового перехода
Диссертация
Автор: Шульгин, Василий Валентинович
Название: Теория и практика применения в автотранспортных средствах тепловых аккумуляторов фазового перехода
Справка: Шульгин, Василий Валентинович. Теория и практика применения в автотранспортных средствах тепловых аккумуляторов фазового перехода : диссертация доктора технических наук : 05.22.10 Санкт-Петербург, 2004 501 c. : 71 05-5/634
Объем: 501 стр.
Информация: Санкт-Петербург, 2004
Содержание:
Сгр;
I ОБЩЕЕ СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ И ЕЕ АНАЛИЗ: ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ;
11 Состояние проблемы экологической безопасности автотранспортных средств =
12 Анализ вопросов технической эксплуатации автотранспортных средств в условиях низких температур окружающей среды ГЗ Исследование состояния проблемы предпусковой тепловой подготовки двигателей городских автобусов в Санкт-Петербурге
13Л Экономическая оценка затрат на предпусковую тепловую подготовку двигателей: 88'
132 Оценка способов предпусковой тепловой подготовки двигателей автобусов по показателям экологической безопасности 99'
13 ;3 Квалиметрическая оценка способов предпусковой тепловой подготовки двигателей автобусов
14 Цель и задачи исследования
2: ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ'АНАЛИЗ ПРОТЕКАНИЯЩЕЙСТВИТЕЛЬНОГО ТЕРМО-ДИHA^4ИЧECK0Г0 ЦИКЛА НА'ПРИМЕРЕ АВТОТРАКТОРНЫХ ДИЗЕЛЕЙ И ОСОБЕННОСТИИХ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ В УСЛОВИЯХ НИЗКИХ^ ТЕМПЕРАТУР ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ!
2:1: Процессы газообмена
22 Процесс сжатия
23: Процесс сгорания;
2:4 Индикаторные показатели:
25 Эффективные показатели; 146'
26; Внешний тепловой баланс
27 Особенности функционирования систем и механизмов автотракторных дизелей в условиях низких температур окружающей среды
28: Анализ выбросов вредных веществ автотракторными дизелями в условиях; низких температур окружающей среды на основе современных теоретических представлений об образовании токсичных веществ ^h 29 Выводы
3 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ АККУМУЛИРОВАНИЯ ОТХОДЯЩЕЙ ТЕПЛОТЫ ОТРАБОТАВШИХ ГАЗОВ И ОХЛАЖДАЮЩЕЙ ЖИДКОСТИ АВТОТРАКТОРНЫХ ДИЗЕЛЕЙ
31 Физические основы аккумулирования теплоты
32 Научная концепция повышения технико-экологической безопасности автотранспортных средств за счет аккумулирования отходящей теплоты отработавших газов и охлаждающей жидкости автотракторных дизелей
3;3 Методика расчета основных исходных параметров утилизации отходящей теплоты отработавших газов и охлаждающей жидкости автотракторных дизелей
34 Вариантный расчет основных исходных параметров утилизации отходящей теплоты отработавших газов и охлаждающей жидкости двигателя городского автобуса ^ : 35 Выводы
4 ОБОСНОВАНИЕ ПРИМЕНИМОСТИ ТЕПЛОВЫХ АККУМУЛЯТОРОВ ФАЗОВОГО ПЕРЕХОДА В КАЧЕСТВЕ БОРТОВЫХ НАКОПИТЕЛЕЙ ТЕПЛОТЫ НА АВТОМОБИЛЯХ
41 Анализ конструкций и классификация тепловых аккумуляторов фазового перехода, применяемых на мобильных машинах
42 Научные проблемы выбора теплоаккумулирующих материалов
421 Кристаллогидраты солей и оснований;
4221 Органические вещества;
423 Соли и основания
4214 Прогнозирование термодинамических характеристик теплоаккумулирующих материалов
425 Методика выбора теплоаккумулирующего материала
43 Теоретические и лабораторные исследования возможности применения переохлажденных жидкостей в качестве теплоаккумулирующих материалов
431 Теоретические исследования физики переохлажденных жидкостей и перспектив применения их в качестве теплоаккумулирующих материалов
432 Лабораторные исследования возможности применения тригидрата ацетата натрия в качестве теплоаккумулирующего материала,
44 Показатели эффективности тепловых аккумуляторов фазового перехода
45 Выводы
5 НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ РАСЧЕТА И КОНСТРУИРОВАГОШ* БОРТОВЫХ СИСТЕМ АВТ0М0БР1ЛЯ С ИСП0ЛЬ30ВАНИЕМ|ТЕПЛ0ВЫХ АККУМУЛЯТОРОВ ФАЗОВОГО ПЕРЕХОДА И ОПЫТ ИХ ПРИМЕНЕНИЯ 289^
5Т Основные теоретические предпосылки и анализ существующих математических моделей тепловых аккумуляторов фазового перехода:
5;2 Разработка математических моделей функционирования систем предпусковой тепловой подготовки автотракторных двигателей с тепловымрг аккумуляторами фазового перехода
521 Основные модельные представления н допущения, принимаемые при разработке математических моделей:
522, Математическая модель функционирования теплового аккумулятора фазового перехода в процессе зарядки,
5,23^Математическая модель функционирования теплового аккумулятора фазового перехода в процессе хранения теплоты
524 Математическая модель функционирования теплового аккумулятора фазового перехода в процессе разрядки
5:3 Разработка математических моделей функционирования систем термокаталитической нейтрализации вредных веществ отработавших газов, совмещенных с тепловыми аккумуляторами фазового перехода:
53Т Основные модельные представления и допущения^ принимаемые при разработке математических моделей:
53:2 Математические модели функционирования системы каталитический нейтрализатор тепловой аккумулятор фазового перехода:
54, Основные требования по проектированию систем с бортовыми тепловыми; аккумуляторами фазового перехода:
5:5: Методика расчета систем предпусковой тепловой подготовки дизелей автомобилей с тепловыми аккумуляторами фазового перехода
5:5 1 Методика конструкторского расчета:
55:2J Методика поверочного расчета: ? ' • t
56 Вариантный расчет системы предпускового разогрева дизеля автомобиля с тепловым аккумулятором фазового перехода
561 Конструкторский расчет
562 Поверочный расчет
57 Численный анализ математических моделей функционирования систем термокаталитической нейтрализации вредных веществ отработавших газов, совмещенных с тепловыми аккумуляторами фазового перехода
58- Экспериментальные исследования систем предпускового разогрева двигателей автомобилей с применением тепловых аккумуляторов фазового перехода 410"
581 Лабораторные испытания основных элементов системы предпускового разогрева дизеля КамАЗ-740810 городского автобуса ЛиАЗ-
582 Натурные испытания системы предпускового разогрева дизеля КамАЗ-740810 городского автобуса ЛиАЗ-
5831 Результаты натурных испытаний систем предпускового разогрева двигателей автомобилей УАЗ-31514, JV1A3-5433 с тепловыми аккумуляторами фазового перехода
59 Выводы
Введение:
Автомобильный транспорт - это «кровеносная^ система» государства. Современное индустриальное общество нуждается в перемещении больших масс грузов и пассажиров на значительные расстояния; по всей территории страны и за рубеж. Особенновелико значение автомобильного транспорта для Российской Федерации с ее исключительно обширной территорией и удаленностью источников сырья, э нергоносителей и промышленных центров; Как подсистема транспортного комплекса страны, _ автомобильный транспорт обеспечивает взаимодействие большршства отраслей экономики,, являясь связующим: звеном? разнообразных логистических цепей доставки всевозможной продукции.Роль автомобильного транспорта: в; обеспечении эффективного функционирования i производства возрастает в i последнее: время ускоренными темпами. Поставленная Президентом Российской Федерации В,В1 Путиным стратегическая задача об удвоении за; десятилетие валового внутреннего продукта страны [264] может быть успешно решена только при слаженном взаимодействии всех отраслей экономики, в том числе и автомобильного транспорта..Следует отметить, что он имеет большое значение и в реализации таких приоритетных государственных задач, как повышение обороноспособ ности; страны, укрепление правопорядка и борьба с международным терроризмом.Большинство современных грузовых автомобилей» и автобусов оснащается дизельными двигателями» внутреннего- сгорания* (ДВС). Вl настоящее; время* и; на* перспективу дизельные двигатели остаются самой экономичной энергетической установкой в диапазоне от 5 кВт до 50 МВт в одном агрегате. Они безальтернативно используются; в таких отраслях, как транспорт, горнодобывающая; промышленность,, сельскохозяйственная; И; строительно-дорожная техника; малая^ автономная; энергетика, объекты оборонного значения^ и:т.п. В! качестве; одного из факторов; отрицательно влияющих на состояние подотрасли общепромышленного двигателестроения, является несоответствие экологических показателей двигателей требованиям международных стандартов [265].Дизельные двигатели, являясь важнейшей составной частью мировой экономики, потребляют значительную долю производимых горюче-смазочных материалов; нефтяного происхождения и отработавшими газами наносят существенный урон окружающей-среде. Суммарная: установленная мощность только автомобильных ДВС, находящихся; в эксплуатации в странах СНГ, оценивается» величиной^ 1,3-1,6 млрд. кВт; при этом они выделяют в атмосферу с отработавшими газами около 29,4 млн. т в год окиси углерода СО (68% валового выброса СО); 2,0 млн. х в год оксидов азота N0^ (31% валового выброса Л'О,); 6,0 млн. т в год углеводородов?С„Я„ (42% валового выброса С„Н„) [267]. Все возрастающее влияние антропогенной нагрузюгна окружающую среду может иметь крайне отрицательные последствия для жизни человечества, сохранения Homo sapiens как биологического вида. Согласно оценкам экспертов ВОЗ, три четверти всех болезней человека обусловлены неблагополучным состоянием окружающей среды, нарущением естественных связей в природе вследствие ее загрязнения продуктами деятельности цивилизации [268].Конкурентоспособность д в е в сравнении с другими-альтернативными источниками энергтг может бьггь обеспечена, главным образом, при условии дальнейшего улучшения показателей токсичности и топливной экономичности [38].Одна из современных и актуальных проблем; в области эксплуатации автотранспортных средств - это проблема их экологической безопасности. Она не является локальной,- а имеет мировое значение, поскольку с ней столкнулись во всех промышленно развитых странах с высоким уровнем автомобилизации. в настоящее время права и свободы человека и гражданина в области экологической безопасности закреплены в Конституции Российской Федерации [269]. Так, ст.42 Конституции РФ; гласит: «Каждый i имеет право * на благоприятную окружающую ^ среду, достоверную информацию о ее состоянии и на возмещение ущерба, причиненного его здоровью* или имуществу экологическим; правонарушением», атребования; ст. 5 8 ^ Конституции ? РФ; накладывают на, человека обязанность «сохранять природу и окружающую среду, бережно относиться к природным богатствам».Другой актуальной проблемой эксплуатации автотранспортных средств является проблема пуска ДВС при их безгаражном хранении в условиях низких температур окружающей среды. Ее актуальность: вытекает из климатогеографических особенностей Российской? Федерации., Северные и северо-восточные районы страны, занимающие более 62% площади бывшего СССР, относятся к зоне сурового климата, где продолжительность морозного периода составляет 240-270 дней: в году, а число дней со средней многолетнейтемперат>'рой ниже -15 ''С - 184 дня в году. Средние и абсолютные годовые минимумытемпературы в этих районах составляют -(40-^60) X .Особенностью эксплуатации в таких регионах автомобилей и других мобильных мапшн является их ежедневное применение при безгаражном хранении [21].Проблема пуска ДВС автомобилей; при их безгаражном хранении в условиях низких температур окружающей- среды; является* одной из наиболее сложных проблем;, возникающих в^ процессе зимней^ эксплуатации! автомобильнойt техники. Затруднения пуска; ДВС имеют объективный характер и возникают из-за сложности создания пусковой частоты вращения коленчатого вала, ухудшения условий смесеобразования н воспламененггя смеси.В настоящее; время г рассматриваемая' проблема' достаточно хорошо изучена; Благодаря трудам отечественных и зарубежных ученых и инженеров разработаны и внедрены.многочисленные:способы;и средства;безгаражного хранения! подвижного состава (облегчения пуска машин в зимний период), а также рекомендации и типовые проектыi подобных: устройств; Тем? не менее практика;эксплуатации? показывает, что многие из них; имеют существенные недостатки; сдерживающие их широкое применение и требующие поиска принципиально новых способов решения проблемы. Так, например, широко используемые в мире системы предпусковой тепловой подготовки; двигателей мобильных машин с индивидуальными подогревателями являются конструктивно сложными t техническими«устройствами; обладающими повышенной F ножароопасностью и низкой надежностью. Кроме того, в эксплуатации они требуют больших затрат и квалифицированного сервисного технического обслуживания.С учетом вышеизложенного, в практике все чаше применяются запрещенные и нерациональные способы облегчения пуска машин-в зимний период, такие, как;применение :паяльных лампЕ и факелов для предпускового=разофева ДВС,.организация» работы двигателей машин в; межсменныЙ! период в режиме холосто го хода и другие.Последний способ не только приводит к неоправданным финансовым; издержкам, связанным; с непроизводительным сжиганием топлива,' моторного масла и расходом моторесурса двигателей,. но и к дополнительному загрязнению окружающей; среды вредными веществами, содержащимися в продуктах сгорания ;тoпливa^ а также является причиной шумовых нагрузок в зоне жилой застройки. Так, например, в Автобусном! парке № 5 - филиале Санкт-Петербургского ГУП «Пассажиравтотранс» на открытой стоянке находятся-139 автобусов;Икарус-250,-280| дизели которых в зимний период в большинстве случаев работают в режиме холостого хода. G учетом коэффициента выхода на Л1шию; равного 0,8, и;среднего времени межсменной стоянки в течение 5 ч суточные выбросы вредных веществ составляют: окиси углерода СО - 153,5 кг; углеводородов С„Я„- 16,7 кг; оксидов азота Л'О,- 20,3 кг; сажи - I кг [56]. Нетрудно подсчитать, что за^зимний период эксплуатации (150 суток) суммарная эмиссия; вышеуказанных вредных веществ, выделяемых. 139 автобусами, может достигать 28,7 т..Сформулированные проблемы: экологической безопасности автотранспортных средств - и пуска ДВС автомобилей при их; безгаражном хранении в условиях низких температур окружающей: среды тесно связаны. Действительно, пуск двигателей подвижного состава зимой обеспечивается при^ помощи; средств безгаражного хранения, функционирование которых, как правило, связано со знач1ггельным; э коаюгическим; ущербом; наносимым;природе; Поэтому приsприменении тех или! иных технических средств, облегчающих пуск ДВС в зимний период, должна; производиться;их;экологическая экспертиза.Рассмотренные проблемы представляется возможным объединить в одну крупную научную проблему, имеющую важное народнохозяйственное значение, а именно проблему повышения технико-экологической; безопасности автотранспортных средств путем адаптации их к эксплуатации в условиях низких температур окружаюп1ей среды и городского цикла движения. Решению этой крупной научнотехнической проблемы и посвящено диссертационное исследование.^ В ? настоящее время i одним t из; приоритетных направлений развития всех о фаслей отечественной экономики является создание энергоэффективных технологий, позволяющих рационально расходовать энергетические ресурсы. В полной мере это относится . и к автомобильному транспорту. В связи с этим принципиально новым подходом i к решению сформулированной выше проблемы; является; использование отходящей! теплоты отработавших газовш охлаждающей; жидкости ДВС без применения каких-либо внешних источников энергии.Известно, что 50-70% теплоты, введенной с топливом в двигатель, составляют тепловые потери с отработавшими газа^ ми и охлаждающей жидкостью. Создание технической системы, утилизирующей часть этих потерь с целью накопления энергии и дальнейшего ее использованиядля!^ повышения »технико-экологической: безопасности автотранспортных средств, является одним; из наиболее перспективных вариантов реализации энергоэффективных технологий. Основным элементом такой системы должен быгь тепловой аккумулятор фазового перехода [270].В конце 80-ых - начале 90-ых годов XX века появились первые сообщения об успешных испытаниях опытных образцов тепловых аккумуляторов фазового перехода, монтируемых на борту мобильных машин? и предназначенных, главным образом, для предпускового разогрева их двигателей и отопления салонов (кабин) при неработающих ДВС в зимний период эксплуатации [41,47,55,56,57,71,72,73,74,79,82,130,243^ 270]^ В настоящее время в мире организован выпуск небольших партий систем! предпусковой тепловой подготовки двигателей; с тепловыми аккумуляторами фазового перехода.. Такие системы производят российская i компания способны решать иi многие другие проблемы автомобильного транспорта, например;, проблемы его экологической безопасности и, в частности, проблему оптимизации тепловой нагрузки каталитического нейтрализатора в целях скорейшего выхода матрицы конвертора на эффективный режим работы. Однако широкое внедрение подобных устройств на автомобильном транспорте требует целенаправленных дополнительных теоретических и экспериментальных исследований.Эффективность процессов утилизации;и аккумулирования?отходящей теплоты отработавших газов и охлаждающей жидкости дизельного двигателя автотракторного типа; работающего в ^ условиях низких температур'окружающей! среды, непосредственно связана с протеканием его действительного термодршамического цикла. Врассматриваемых: климатических условиях рабочий: процесс дизеля имеет существенные отличия 1 по сравнению с протеканием его при стандартных климатических условиях.В результате воздействия низких температур окружающего воздуха функционирование : систем: и: механизмов i дизельного двигателя усложняется,. при; этом происходит изменение его экологических показателей: Данные процессы, к сожалению, исследованы недостаточно; а в современной» научно-технической литературе представлены, разрозненные и часто неоднозначные результаты теоретических и экспериментальных исследований, посвященных работе ДВС в условиях низких температур.Создание теории применения: тепловых аккумуляторов' фазового перехода на автотранспортных средствах немыслимо без разработки теоретических основ аккумулирования отходящей теплоты отработавших газов - и охлаждающей ЖРЩКОСТИ автотракторных дизелей. При этом центральное место в теоретических основах составляет разработка научной; концепции повышения технико-экологической* безопасности автомобильного транспорта?за?счет аккумулирования;данной теплоты: Кроме того, для инженерной практики; вопрос о правильном - выборе исходных данных, на основании' которых производится расчет,.имеет- первостепенное значение. В? связи, с этим возникает, потребность и в разработке соответствующей методики расчета^ основных исходных параметров утилизации отходящей теплоты.Принципиально важными являются и вопросы; обоснования»применимости тепловых аккумуляторов фазового перехода в' качестве бортовых накопителей теплоты на i автомобилях. Систематизация имеющегося опыта; и дальнейшее развитие; теории включают в себя• разработку? классификации и J показателей тепловых аккумуляторов фазового перехода, применяемых на мобильных машинах, а также исследования научных проблем выбора теплоаккумулирующих материалов и возможности применения переохлажденных жидкостей в качестве теплоаккумулирующих материалов. Положительное решение последней проблемы дает возможность создания принципиально нового- теплового аккумулятора фазового перехода с санкционированной (управляемой) кристаллизацией теплоаккумулирующего материала, происходящей с выделением скрытой теплоты фазового перехода. Практическое достижение этого результата позволит существенно повысить технические показатели бортовых накопителей теплоты..Фундаментом создаваемой теории являются научно-технические основы расчета и конструирования бортовых систем автомобиля с использованием тепловых аккумуляторов фазового перехода. Они включают в себя; разработку математическргх:моделей функционирования систем предпусковой тепловой подготовки автотракторных двигателей и; термокаталитической нейтрализации вредных: веществ отработавших: газов с тепловыми аккумуляторами фазового перехода; методик расчета данных бортовых: систем, основанных: на активном: использовании' математических моделей, и основных:требований: по их проектированию. При:этом достоверность результатов теоретических исследований:подтверждается проводимыми лабораторными и натурными испытаниями опытных образцов систем-и опытом их внедрения в практическую деятельность.Исследованию рассмотренных выше проблем; и посвящена настоящая диссертационная работа.Основной; целью настоящего исследования является*разработка!научно-технической: методологии* расчета и конструирования бортовых энергетических систем: с тепловыми аккумуляторами фазового перехода, в основу которой? положены:взаимосвязанные физико-.химические процессы и явления; протекающие в дизельном двигателе, тепловом аккумуляторе фазового перехода: и каталитическом нейтрализаторе, базирующейся на комплексных теоретических и экспериментальных исследованиях и направленной на' повышение технико-экологической безопасности автотранспортных средств: в эксплуатации путем: адаптации их к условиям: низких; температур; окружающей среды и городского цикла движения.Научная новизна диссертации: заключается в разработке' научной концепции повышения;технико-экологической; безопасности автотранспортных средств; за: счет аккумулирования отходящей теплоты отработавших газов и охлаждающей жидкости автотракторных дизелей, методики расчета основных исходных параметров утилизации отходящей теплоты отработавших газов и охлаждающей жидкости автотракторных дизелей, методики выбора теплоаккумулирующего материала, структуры показателей эффективности бортовых тепловых аккумуляторов фазового перехода, математических; моделей функционированияs систем предпусковой тепловой > подготовки автотракторных двигателей и термокаталитической? нейтрализации: вредных веществ отработавших газов с тепловыми аккумуляторами фазового перехода, теплообменник: которых конструктивно состоит из коаксиально расположенных: цилиндрических «кольцевых» капсул с: кольцевыми зазорами для; прохода жидкого или газообразно го теплоносителя: и методики< расчета: систем предпусковой тепловой < подготовки дизелей автомобилей с тепловыми аккумуляторами фазового перехода, а также в обосновании применимости переохлажденных жидкостей в качестве теплоаккумулирующих материалов и получении: результатов - экспериментальных: исследований, опыта внедрения; и дальнейшей эксплуатации систем предпускового разогрева двигателей ряда автомобилей с применением тепловых аккумуляторов фазового перехода.Диссертационная работа выполнялась на* кафедре организации перевозок,, управления и безопасности на автомобильном транспорте Лвтомобильно-дорожного института Санкт-Петербургского Государственного архитектурно-строительного университета: и в научно-исследовательской? фуппе надежности и живучести: электроэнергетических систем • объектов военной=инфраструктуры»В оенного * инженерно-технического университета; заместителем! начальникакоторой^является автор диссертации.Основная часть экспериментальных: исследований проведена t автором на i специально созданных лабораторных установках: Военного инженерно-технического университета и комплекса* «Тепломаш» ЗАО «Атомэнерго» ДО ОАО «Кировский; завод», а также на эксплуатируемой: автомобильной технике ряда автотранспортных и промышленных предприятий Северо-Западного региона России.* Результаты; выполненного исследования внедрены в: Автобусномs парке: №: 3 филиале Санкт-Петербургского ГУП* «Пассажиравтотранс», ОАО «55 Металлообрабатывающий завод» (Санкт-Петербург), АООТ «Пяозерский леспромхоз» (Республика * Карелия) при ? выполнении»научно-исследовательских и* опытно-конструкторских: работ, втом;числе по целевым:программам; Государственном:комитете Российской; Федерации; по строительству и жилищно-коммунальному комплексу (Госстрое России) при разработке нормативного документа - Свода правил по проекгированию и строительству «Механизация; строительства. Эксплуатация = строительных машин в зимний период» (СП 12-104-2002); Санкт-Петербургском Государственном политехническом; университете в курсе лекций М.ИКуколева. «Системы ДВС» и магистерской диссертации! А.А. Степанова;«Тепловые накопители; для предпусковой; подготовки ДВС в условиях зимнего периода» (см. ПРИЛОЖЕНИЯ).Отдельные результаты; исследования, выполненного автором' диссертации совместно сС.Д. Гулиным и А. Яковлевым;, были отмечены; дипломом победителя; конкурса, проводившегося; в 1997 г. Правительством и Законодательным Собранием Санкт-Петербурга на лучшую научно-практическую разработку военных зд1еных, внедренную в городское хозяйство Санкт-Петербурга. За отдельные разработюг автор диссертации;и В;Н. Ложкин, Д. Гулин, Г.Р1. Никифоров, Г.М. Золотарев, Г.А. Николаенко, Д.А. Кулыпш решением Международного Жюри VII Международного салона; промышленной собственности «Архимед-2004», проводившегося; в Москве; в 2004 г., были награждены дипломами и серебряными медалями (см. ПРИЛОЖЕНИЯ).Полученные результаты могут быть также использованы на предприятиях автомобильной промышленности и дизелестроения, при эксплуатации дизельных установок различного типа и назначения, а также разработчиками систем каталитической (термокаталитической) нейтрализации и предпусковой тепловой подготовки ДВС мобильных машин.По результатам выполненной!работы на защиту выносятся следующие основные положения: 1. Общее состояние и; анализ: проблемы повышения технико-экологической безопасности автотранспортных средств.2. Результаты.теоретического анализа протекания действительного термодинамического цикла на; примере автотракторных дизелей и особенностей функционирования их систем и механизмов в условиях низких температур окружающей среды.3. Научная концепция повышения технико-экологической безопасности автотранспортных средств за счет аккумулирования отходящей теплоты отработавших газов и охлаждающей жидкости автотракторных дизелей, основанная на широком применении на автомобилях бортовых тепловых аккумуляторов фазового перехода.4. Методика расчета основных исходных параметров >ти;п1зацин отходящей теплоты отработавших газов и охлаждающей жидкости авто факторных дизелей, разработанная на основе применения стандартизованных циклов - ездовых циклов на дороге и испытательных циклов на стенде, агражающих характерные условия^эксплуатации автомобилей.'.5: Результаты теоретических исследований ? по проблеме выбора оптимально го теплоаккумулирующего материалаi для? бортового > теплового = аккумулятора фазового перехода, анализ; которых позволил разработать ^ пригодную для пракгического использования методику выбора теплоаккумулирующего материала.6. Обоснование применимости переохлажденных жидкостей в качестве:теплоаккумул1фующих материалов, позволяющих создать принципиально новый тепловой аккумулятор фазового перехода: с санкционированной \ (управляемой) кристаллизацией теплоаккумулирующего материала, происходящей с выделением скрытой теплоты, фазового перехода плавление-кристаллизавдю, 7. Структура показателей эффективности бортовых тепловых аккумуляторов: фазового перехода, позволяющих сравнивать различные по конструкции и назначению тепловые аккумуляторы фазового перехода и систематизировать их по одному или нескольким признакам.8', Математические модели с функционирования систем; предпусковой тепловой подготовки автотракторных двигателей; и; термокаталитической нейтрализации i вредных: веществ отработавших газов:с;тепловыми аккумуляторами;фазового перехода; теплообменник которых: конструктивно состоит из; коаксиальное расположенных цилиндрических «кольцевых» капсул с: кольцевыми зазорами?для прохода жидкого или газообразного теплоносителя; 9. Методика расчета систем шредпусковой. тепловой ^ подготовки* дизелей автомобилей- с тепловыми аккумуляторами фазового перехода, справедливость которой подтверждается: выполненным* вариантным; расчетомJ применительно? к; городскому автобусу ЛиАЗ-5256.10.' Результаты экспериментальных исследований, опыта внедрения»и дальнейшей эксплуатации систем^ предпускового разогрева?двигателей' ряда автомобилей!с применением тепловых аккумуляторов фазового перехода.Автор диссертации выражает глубокую благодарность научному консультанту Заслуженному деятелю науки РФ доктору технических наук профессору кафедры организации перевозок, управления и безопасности на автомобильном транспорте Автомобильно-дорожного института Санкт-Петербургского Государственного архитектурно-строительного университета В.Н, Ложкину, научным сотрудникам научноисследовательской группы надежности и живучести электроэнергетических систем объектов военной инфраструктуры Военного инженерно-технического университета кандидату технических наук доценту Г.И. Никифорову и Ю.Г. Киневу, доценту кафедры двигателей внутреннего сгорания Санкт-Петербургского Государственного политехнического университета кандидату технических наук старшему научному сотруднику М.И. Куколеву, генеральному директору ОАО «55 Металлообрабатывающий завод» Г.М. Золотареву, начальнику отдела городского заказа Комитета по транспорту Правительства Санкт-Петербурга кандидату военных наук доценту О.Н. Кузьмину, директору и начальнику производственно-технического отдела Автобусного парка № 3 - филиала Санкт-Петербургского ГУП «Пассажиравтотранс» Н.М. Васильеву и Д.А. Кулыгину, директору комплекса «Тепломаш» ЗАО «Атомэнерго» ДО ОАО «Кировский завод» Н.Г. Лисеву и многим другим за ценные конструктивные замечания и советы, практическую помощь и поддержку. ф П1ЛВЛ I. ОБЩЕЕ СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ И ЕЕ АНАЛИЗ. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ 1;1. Состояние проблемы экологической безопасности автотранспортных
