Введение к работе
Актуальность работы. Взаимосвязанные проблемы загрязнения окружающей среды, сбережения нефтяных ресурсов, увеличения грузооборота объясняют причину ежегодного роста парка газодизельных автомобилей.
Опыт использования автомобилей различных марок и моделей свидетельствует, что их показатели качества, такие как расход топлива и выбросы вредных веществ (ВВ) с отработавшими газами (ОГ), изменяются по-разному в переменных условиях эксплуатации в связи с различной приспособленностью автомобилей.
Грузовой автомобильный транспорт значительное время осуществляет работу по перевозке грузов в низкотемпературных условиях ввиду специфического географического расположения Российской Федерации. Основными факторами, влияющими на расход топлива и выбросы ВВ с ОГ автомобилей при выполнении транспортной работы в низкотемпературных условиях эксплуатации, являются температура окружающего воздуха и масса перевозимого груза. Однако действующая система нормирования расхода топлива не учитывает уровень приспособленности автомобилей к фактическим условиям эксплуатации, а взимания платы за выбросы ВВ с ОГ не учитывает условия внешней среды, в которых израсходовано топливо.
Таким образом, исследования, направленные на установление закономерностей влияния низких температур окружающего воздуха и массы перевозимого груза на расход топлива и выбросы ВВ с ОГ газодизельных автомобилей, и разработка на их основе путей сбережения топливно-энергетических ресурсов и снижения платы за выбросы ВВ с ОГ, являются актуальной научной задачей.
Данная работа соответствует Приоритетным направлениям развития науки, технологий и техники Российской Федерации, тематическому плану госбюджетных НИР ТюмГНГУ.
Цель исследования - повышение эффективности эксплуатации газодизельных автомобилей в низкотемпературных условиях на основе выявления и практического использования закономерностей влияния температуры окружающего воздуха и массы перевозимого груза на расход топлива и выбросы ВВ сОГ.
Объектом исследования служит процесс изменения расхода топлива и содержания оксидов азота и сажи в ОГ газодизельных автомобилей при изменении температуры окружающего воздуха и массы перевозимого груза, а предметом исследования - этот процесс для газодизельных автомобилей конкретных марок и моделей.
Научная новизна работы:
- установлены закономерности влияния низких температур окружающего воздуха и массы перевозимого груза на расход топлива и выбросы ВВ с ОГ газодизельных автомобилей;
выявлены закономерности изменения выбросов ВВ с ОГ от расхода топлива газодизельных автомобилей в низкотемпературных условиях эксплуатации с учетом массы перевозимого груза;
разработаны коэффициенты, учитывающие влияние низких температур окружающего воздуха и массы перевозимого груза на расход топлива газодизельных автомобилей;
выявлены закономерности изменения коэффициентов приспособленности газодизельных автомобилей к низкотемпературным условиям эксплуатации и массе перевозимого груза по расходу топлива и выбросам ВВ с ОГ.
Практическая ценность работы заключается в том, что использование результатов исследования позволяет повысить эффективность эксплуатации газодизельных автомобилей в низкотемпературных условиях за счет внедрения разработанных методик: «Методика дифференцированного корректирования норм расхода топлива газодизельных автомобилей» и «Методика дифференцированного корректирования платы за выбросы ВВ с ОГ газодизельных автомобилей».
На защиту выносятся:
закономерности влияния низких температур окружающего воздуха и массы перевозимого груза на расход топлива и выбросы ВВ с ОГ газодизельных автомобилей;
закономерности изменения выбросов ВВ с ОГ от расхода топлива газодизельных автомобилей в низкотемпературных условиях эксплуатации с учетом массы перевозимого груза;
коэффициенты, учитывающие влияние низких температур окружающего воздуха и массы перевозимого груза на расход топлива газодизельпых автомобилей;
закономерности изменения коэффициентов приспособленности газодизельных автомобилей к низкотемпературным условиям эксплуатации и массе перевозимого груза по расходу топлива и выбросам ВВ с ОГ;
математические модели с численными значениями их параметров, описывающие выявленные закономерности;
пути практического использования результатов исследования.
Реализация результатов работы. На основании закономерностей, выявленных в результате проведенных исследований, разработаны «Методика дифференцированного корректирования норм расхода топлива газодизельных автомобилей» и «Методика дифференцированного корректирования платы за выбросы ВВ с ОГ газодизельных автомобилей» в низкотемпературных условиях эксплуатации». Разработанные методики и основные результаты исследования приняты к использованию в Тюменском управлении технологического транспорта и специальной техники №3 ООО «Газпром трансгаз Сургут». Данные Методики внедрены в ряде автотранспортных предприятий, а также используются в учебном процессе ТюмГНГУ при подготовке инженеров автотранспорт-
ных направлений и ТГСХА при подготовке инженеров по специальности «Механизация сельского хозяйства» специализации «Эксплуатация и сервис автотранспортных средств».
Апробация работы. Основные результаты исследований доложены, обсуждены и одобрены на Международной научно-технической конференции «Проблемы эксплуатации и обслуживания транспортно-технологических машин» (Тюмень, ТюмГНГУ, 2009, 2010 гг.); Международной научно-практической конференции «Проблемы и перспективы развития евроазиатских транспортных систем» (Челябинск, ЮУрГУ, 2009, 2010 гг.); Региональной научно-практической конференции «Транспортный комплекс 2009, 2010» (Тюмень, ОАО «Тюменская ярмарка», 2009, 2010 гг.); Всероссийской научно-технической конференции «Нефть и газ Западной Сибири» (Тюмень, ТюмГНГУ, 2009 г.); Всероссийской научно-практической конференции «Проблемы эксплуатации систем транспорта» (Тюмень, ТюмГНГУ, 2009 г.); IV заочной Международной научно-практической конференции «Система управления экологической безопасностью» (Екатеринбург, УГТУ-УПИ, 2010 г.); Международной научно-практической конференции «Проблемы функционирования систем транспорта» (Тюмень, ТюмГНГУ, 2010 г.); на научных семинарах кафедры «Эксплуатация автомобильного транспорта» ТюмГНГУ (2008-2011 гг.).
Публикации. Основные положения и результаты диссертационной работы изложены в 20 публикациях, из которых 3 опубликованы в изданиях, рекомендованных ВАК РФ.
Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, основных выводов, списка использованных источников и приложений. Объем диссертации составляет 135 страниц текста, 26 таблиц, 39 рисунков, 168 использованных источников и 5 приложений.
