Покращення екологічних показників роботи автомобілів автотранспортного підрозділу комунального підприємства «Вінницяоблводоканал» використанням альтернативних палив

Abstract

Метою роботи є покращення паливної економічності та екологічних показників транспортних засобів застосуванням альтернативних палив шляхом переобладнання рідкопаливних двигунів для роботи на природному газі. У ході магістерської роботи встановлено, що природний газ має кращі фізико-хімічні властивості і екологічні показники порівняно з паливом нафтового походження, що обумовлює його використання на автомобільному транспорті. Вибрано їздовий цикл який буде використовуватись для дослідження витрати палива та викидів шкідливих речовин в найбільш реальних експлуатаційних умовах роботи вибраних транспортних засобів. Уточнено комп’ютерну реалізацію математичної моделі. Вибрано об’єкти теоретичних досліджень. Досліджено показники газового двигуна, переобладнаного з дизеля Д-240. Його ефективна потужність близька до потужності базового дизеля, еквівалентна питома ефективна витрата палива на 16,8…25,6 % більша, ніж у дизеля. Сумарна токсичність відпрацьованих газів, газового двигуна зменшується до 55 % у порівнянні з дизелем. Визначено показники паливної економічності та екологічні показники автомобілів з бензиновим, газовим і дизельним двигуном в міському їздовому циклі в залежності від маси вантажу. Витрата палива автомобіля з дизелем в порівнянні з бензиновим двигуном на 33,4 % нижча, а сумарні викиди менші на 14,8 %. Витрата палива автомобіля при роботі на природному газі, переобладнаному з бензинового двигуна на 11,5 % нижча, а сумарні викиди менші на 23,1 %. Витрата палива автомобіля при роботі на природному газі переобладнаному з дизеля на 21,9 % вища, а сумарні викиди менші на 62,5 %. Розрахунки за результатами експериментальних досліджень питомих масових викидів шкідливих речовин показують, що переобладнання дизелів вантажних автомобілів для роботи на природному газі підтверджує доцільність такого переобладнання і використання на транспортних засобах.

The aim of the work is to improve fuel efficiency and environmental performance of vehicles using alternative fuels through the conversion of liquid fuel engines to operate on natural gas. During the master's work it was established that natural gas has the best physico-chemical properties and ecological parameters compared to fuel of petroleum origin, which determines its use in road transport. A ride cycle is selected that will be used to study the fuel consumption and emissions of harmful substances in the most realistic operating conditions of the selected vehicles. The computer realization of mathematical model is specified. The objects of theoretical research are selected. The parameters of a gas engine, converted from a diesel engine D-240, were investigated. Its effective power is close to the base diesel power, equivalent to a specific effective fuel consumption of 16.8 ... 25.6% higher than that of a diesel engine. The total toxicity of the exhaust gases, the gas engine is reduced to 55% compared with diesel. The indicators of fuel economy and ecological indicators of automobiles with gasoline, gas and diesel engines in city ride cycle depending on weight of cargo are determined. Fuel consumption of the car with diesel compared to the petrol engine is 33.4% lower, and total emissions are lower by 14.8%. The fuel consumption of the car when working on natural gas, converted from the gasoline engine by 11.5% lower, and total emissions are lower by 23,1%. The fuel consumption of the vehicle when working on natural gas is converted from diesel to 21.9% higher, and total emissions are lower by 62.5%. Calculations based on the results of experimental studies of specific mass emissions of harmful substances show that the retrofitting of trucks diesel for operation on natural gas confirms the expediency of such refurbishment and use on vehicles.