РОЗДІЛ 2
ЗАГАЛЬНА МЕТОДИКА ПРОВЕДЕННЯ ДОСЛІДЖЕНЬ ВПЛИВУ КІЛЬКОСТІ БІОЕТАНОЛУ В БЕНЗИНІ НА ПОКАЗНИКИ АВТОМОБІЛІВ В УМОВАХ ЕКСПЛУАТАЦІЇ
2.1. Загальна методика проведення досліджень
Не зважаючи на наявність відносно великої кількості досліджень паливної економічності, енергетичних та екологічних показників автомобілів в умовах експлуатації та наявність офіційно затверджених документів на їх проведення (ГОСТ 20306-90, Правила ЕЄК ООН R83-05) [10, 41] в кожному окремому випадку проведення досліджень автомобілів виникають деякі особливості, які потребують уточнення методики їх проведення, що є самостійною творчою роботою.
Метою уточнення методики дослідження впливу кількості біоетанолу, як додатку до штатного бензину в автомобільних двигунах з системою впорскування та каталітичним нейтралізатором в системі випуску ВГ, на паливну економічність, енергетичні та екологічні показники автомобілів з урахуванням основних особливостей його роботи є визначення етапів виконання роботи для досягнення поставленої в дисертаційній роботі мети, а саме оцінка паливної економічності, екологічних та енергетичних показників автомобілів в умовах експлуатації при роботі двигуна на штатному паливі та суміші бензину та біоетанолу.
Правила №83 [10] передбачають оцінку екологічних показників КТЗ (концентрацію забруднюючих речовин CO, CO2, CH, NOx ) з використанням методу відбору проб розбавлених ВГ за допомогою газовідбірника постійного об'єму (метод CVS). Концентрації CO і CO2 визначають інфрачервоним методом, СН - полум'яноіонізаційним, NOx - хемілюмінесцентним. Масові викиди шкідливих речовин визначають аналітичним розрахунком за спеціальною методикою.
Оцінку паливноекономічних показників автомобіля виконують за витратою палива за одиницю пройденого шляху в г/км або за цикл в г/цикл.
Так як в Україні в теперішній час ще відсутнє необхідне обладнання для проведення випробувань автомобілів за вищезгаданими стандартами [10, 41], дослідження на паливну економічність та токсичність відпрацьованих газів в даній роботі виконано розрахунково-аналітичним методом в декілька етапів з використанням експериментальних даних, отриманих при стендових випробуваннях двигуна.
Першим етапом уточнення методики передбачено аналіз раніше проведених досліджень щодо використання альтернативних видів палива при роботі бензинових двигунів із системою впорскування на сумішевих паливах з додаванням біоетанолу та впливу складу палива на паливну економічність, енергетичні та екологічні показники автомобіля.
З метою отримання об'єктивних даних про екологічні та економічні показники роботи автомобіля при його живленні штатним бензином та з додаванням біоетанолу випробування проводили в усіх можливих режимах його експлуатації.
Загально прийнято вважати що найбільш інформативними результатами дослідження двигунів на паливну економічність та екологічні показники є такі, що здійснюють за їздовими циклами. Тому, наступним кроком методики досліджень є аналіз існуючих їздових циклів і вибір типу їздового циклу для дослідження автомобіля з системою впорскування палива за роботи на суміші біоетанолу та штатного бензину.
Третій етап передбачає, виходячи з відомих в теорії автомобілів залежностей, складання математичної моделі руху автомобіля в режимах обраного їздового циклу.
Четвертим етапом методики передбачено отримання експериментальних навантажувальних характеристик двигуна Opel-C30NE за роботи на штатному бензині та з додаванням до нього 10 та 20 % біоетанолу за об'ємом при проведенні моторних випробувань на гальмівному стенді.
За даними, отриманими під час моторних стендових досліджень, визначають коефіцієнти поліноміальних залежностей, що описують енергетичні, паливноекономічні та екологічні показники бензинового двигуна за роботи його на штатному паливі та додаванням 10 та 20% біоетанолу і є необхідними для внесення їх в математичну модель, яка описує двигун як джерело енергії, шкідливих викидів та споживача палива та повітря.
З метою визначення впливу швидкості відкриття дросельної заслінки на паливну економічність двигуна в неусталених режимах необхідно визначити зміну екологічних та економічних показників двигуна на режимах прискорення при його стендових випробуваннях під навантаженням з різними швидкостями переміщення дросельної заслінки (п'ятий етап).
Шостий етап передбачає перевірку адекватності математичних залежностей показників роботи двигуна при використанні штатного бензину та бензину з додаванням різної кількості біоетанолу за критерієм Фішера, коефіцієнта кореляції, та шляхом порівняння результатів розрахунку витрати палива на математичній моделі з заводськими характеристиками фірми Opel.
Наступним кроком дисертаційного дослідження є вибір вихідних даних для визначення витрати палива, енергетичних та екологічних показників двигуна на різних режимах роботи та при різній кількості біоетанолу в штатному бензині розрахунковим методом, а також аналіз результатів розрахунку на математичній моделі. Уточнення математичної моделі руху автомобіля за їздовим циклом полягає у введенні відповідних моделей двигуна з системою впорскування і каталітичним нейтралізатором, як джерела енергії, шкідливих викидів, споживача палива та повітря, отриманих при проведенні стендових випробувань двигуна, та технічних характеристик автомобіля.
Наступним етапом методики передбачено проведення теоретичних досліджень економічних та екологічних показників КТЗ з системою впорскування та системою нейтралізації відпрацьованих газів за роботи на штатному бензині та бензині з додаванням біоетанолу на математичній моделі при русі за режимами їздових циклів на прикладі автомобіля Opel Omega A 3.0.
З використанням експериментально отриманих залежностей за даними уточненої математичної моделі імітації руху автомобіля за режимами їздових циклів, визначалися очікувана витрата палива та екологічні показники автомобіля за роботи на бензині з додаванням біоетанолу та оцінювалась ефективн
- Київ+380960830922