Содержание к диссертации
Введение
Глава 1 Состояние вопроса и задачи исследования 10
1.1 Характеристики диметилэфира 10
1.2. Показатели выбросов при работе по внешней характеристике 13
1.3. Расчётный анализ характеристик двигателя при различной степени сжатия и разных законах регулирования 17
1.4 Комбинированная энергоустановка 18
1.5 Результаты работ по созданию гибридных
электрических транспортных средств зарубежных фирм 20
1.6 Тяговый электродвигатель 29
1.7 Обоснование выбора вентильно-индукторной машины 33
1.8. Выводы по главе 1. Обоснование цели и задач исследования 37
Глава 2. Мероприятия по снижению токсичности отработавших газов путем использования альтернативных видов топлив 41
2.1. Постановка задачи 41
2.2 Альтернативные топлива 43
2.2.1 Диметилэфир 47
2.2.2. Биодизельное топливо (рапсовое масло) 51
2.2.3. Спирты 55
2.3. Тепловой расчет двигателя при работе на альтернативных топливах
2.3.1 Определение параметров рабочего тела 60
2.3.2 Расчёт основных процессов цикла 60
2.3.3 Показатели цикла и двигателя в целом 65
2.3.4 Результаты теплового расчета для альтернативных топлив 68
2.4 Пути реализации применения альтернативных топлив
на дизеле 82
2.4.1. Многотопливная эксплуатация 82
2.4.2 Работа на спиртах 84
2.4.3 Работа на диметиловом эфире 87
2.5 Выводы по главе 2 90
Глава 3. Функционирование комбинированной энергоустановки 91
3.1 Работа маховичного стартер-генератора в режиме пуска 91
3.1.1 Определение момента сопротивления пуска ДВС 91
3.1.2 Определение момента пуска, который может обеспечить МСГ 92
3.2 Разгон автомобиля ЗИЛ-5301 при использовании МСГ 93
3.2.1 Определение энергии выдаваемой МСГ при разгоне 93
3.2.2 Определение времени разгона и работы совершаемой МСГ
при разгоне автомобиля ЗИЛ-5301 до скорости бОкм/ч 95
3.2.3 Определение пути разгона ЗИЛ-5301 до скорости
бОкм/ч без электродвигателя и с электродвигателем 107
3.3. Выводы по главе 3. 115
Глава 4. Экспериментальные исследования 116
4.1. Программа-методика испытаний комбинированной энергоустановки на базе трактора ВТЗ-2048А 116
4.2. Описание экспериментальной установки 117
4.3. Анализ и заключение по результатам испытаний 120
4.4. Выводы по главе 4 122
Глава 5. Экономическая эффективность 123
5.1. Обоснование
5.2 Определение годового расхода топлива 123
5.3 Определение эксплуатационных затрат 127
5.4 Экономическая оценка эксплуатационных затрат 128
5.5. Выводы по главе 5. 130
Общие выводы 131
Список используемой литературы
- Расчётный анализ характеристик двигателя при различной степени сжатия и разных законах регулирования
- Биодизельное топливо (рапсовое масло)
- Определение момента пуска, который может обеспечить МСГ
- Анализ и заключение по результатам испытаний
Введение к работе
Актуальность работы. В современном мире в связи с постоянным ростом потребления нефтепродуктов и сокращением их запасов необходимо искать альтернативные виды топлива.
Одним из выходов может стать приспособление двигателей к работе на новом альтернативном топливе — диметиловом эфире (ДМЭ). Его благоприятные физико-химические показатели способствуют полному устранению дымности выхлопных газов и снижению их токсичности (а также шумности). Для этого необходима модификация двигателя и переделка инфраструктуры снабжения -станции заправки диметиловым эфиром.
Работы в указанном направлении проводятся уже достаточно длительное время, в частности профессором ФГОУ ВПО МГАУ Девяниным С.Н. В 2002 г. вышло Постановление правительства Москвы от 24 апреля 2007 года № 290-ПП «О расширении применения диметилового эфира и других альтернативных видов моторного топлива» (с изменениями от 25.12.07 и от 09.09.08) и была принята городская целевая программа использования альтернативных видов моторного топлива на автомобильном транспорте. Она предусматривала использование диметилового эфира в качестве моторного топлива для дизелей, расширение диапазона применения сжиженного углеводородного газа пропан-бутана как альтернативы бензину, создание тягово-транспортных средств (ТТС) с энергоустановками на основе электрохимических генераторов с воздушными топливными элементами, а также разработку ТТС с комбинированными энергоустановками (КЭУ). Известны работы в этом направлении д.т.н., Иванова А.М., д.т.н., профессора Дидминидзе О.Н., д.т.н., Эйдинова А.А., д.т.н., профессора Ильюхина М.С., к.т.н. Иванова СЛ. и др.
В этой связи является актуальным исследование использования альтернативных видов топлива и комбинированных энергоустановок на тягово-транспортных средствах.
Цель работы. Улучшение характеристик тягово-транспортного средства с комбинированной энергоустановкой при использовании альтернативных видов топлива.
Объект исследования. Дизельный двигатель Д-245, стартер-генератор, трактор ВТЗ-2048А с комбинированной энергоустановкой.
Методы исследования. Теоретические исследования выполнены с использованием методов математического моделирования. Экспериментальные исследования по определению мощностной характеристики, топливной экономичности и токсических характеристик трактора проведены на тормозном стенде.
Научная новизна. Разработан системный подход проектирования комбинированной энергоустановки с использованием альтернативных видов топлив.
Практическая ценность работы состоит в обосновании целесообразности использования биодизельного двигателя совместно с комбинированными энергоустановками. Использование стартер-генераторного узла позволит повысить приемистость двигателя внутреннего сгорания, сократить расход топлива и уменьшить дымность.
Реализация результатов работы. Основные результаты диссертационных исследований используются в учебном процессе Московского государственного агроинженерного университета имени В. П. Горячкина, приняты к внедрению в МНПО «Эконд».
Апробация работы. Основные результаты исследований доложены на Международной научно-практической конференции «Инновационные технологии в сельском хозяйстве» (ФГОУ ВПО МГАУ, 20-22 ноября 2007 г.), Международной научно-практической конференции «Научные проблемы развития автомобильного транспорта» (ФГОУ ВПО МГАУ, 2-4 апреля 2008 г.), Всероссийской научно-практической конференции «Перспективы развития агропромышленного комплекса России» (ФГОУ ВПО МГАУ, 20-22 ноября 2008 г.), Международной научно-практической конференции «Инновационные технологии в образовании и науке» (ФГОУ ВПО МГАУ, 29-30 января 2009 г.), а также на заседаниях кафедры «Автомобильный транспорт» в 2007-2009 гг.
Публикации. Результаты исследования опубликованы в шести научных журналах, в том числе одна в журнале, рекомендованном ВАК для публикации основных научных результатов диссертаций на соискание ученой степени кандидата наук по инженерно-агропромышленным специальностям, один научный отчет и один патент на полезную модель.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка использованных источников из 125 наименований и 1 приложения. Работа, включающая 29 таблиц и 28 рисунков, изложена на 158 страницах.
Расчётный анализ характеристик двигателя при различной степени сжатия и разных законах регулирования
Мощность и экономичность (в энергетическом эквиваленте) двигателя при питании его ДМЭ и ДТ оказались практически одинаковыми. На всех режимах, включая режим запуска и холостого хода, двигатель устойчиво работал на ДМЭ при полностью бездымном выхлопе (коэффициент оптической плотности К = 0), в то время как при работе на ДТ наблюдался типичный для дизелей уровень дымности отработавших газов, соответствующий К=17...28 %.
Уровень абсолютных и удельных вредных выбросов при работе на ДМЭ, оцениваемый по методике Правил № 49-02 ЕЭК ООН, имел следующие особенности (рис. 1.1): 1. Уровень выбросов окислов азота (NOx) на всех режимах был существенно меньше, чем на ДТ. Особенно значительная разница - снижение в 2...3 раза - наблюдалась на наиболее нагруженных режимах Ne = 50... 100 %. 2. При нагрузке Ne = 50... 100 % на режиме максимального крутящего момента (п = 1600 об/мин) уровень выбросов несгоревших углеводородов (СН) понижался на 20...70 % по сравнению с ДТ, а на режимах малых нагрузок (Ne = 10...20 %) значительно превышал уровень на дизельном топливе, достигая 2000...3000 чнм. в Рис. 1.1. Показатели выбросов при работе по внешней характеристике: a-NOx;6-CO;e-CH F-ZH природный газ; Ш дизельное топливо; диметиловый эфир 3. Уровень выбросов окиси углерода (СО) при работе на ДМЭ на всех режимах превышал соответствующие величины на ДТ, достигая 1000 чнм. По сравнению с природным газом работа двигателя на режимах внешней характеристики на ДМЭ обеспечивала уменьшение выбросов NOx - в 2,5...3,0 раза, СО - в 5...6 раз, а СН - в 3,0...3,5 раза.
Природный газ в качестве топлива для транспортного двигателя (без использования нейтрализатора) имеет преимущества лишь по сравнению с бензином. Поэтому в программах конвертирования двигателей и перехода на газовое топливо предусматривается применение 3-ступенчатых каталитических нейтрализаторов, например, фирмы J.Matthey со степенью очистки газов: от NOx - 35...80 %, от СО - 85...95 %, от СН - 50...80 %. И только в этом случае уровень вредных выбросов приближается к достигнутому при работе на ДМЭ без дополнительной очистки отработавших газов.
Снижения уровня выбросов СО и СН, зарегистрированного в опытах с ДМЭ на малых нагрузках, можно добиться путем оптимизации топливоподачи и воздухоснабжения. Применение каталитического нейтрализатора при работе двигателя на ДМЭ приведет к практически полному устранению вредных выбросов.
В плане первых мероприятий по совершенствованию рабочего процесса на режимах малых нагрузок, где наблюдается повышенный уровень выбросов СО и СН, подготовлена к проверке опытная конструкция выхлопной трассы двигателя, перепускающая часть отработанных газов мимо турбокомпрессора. Кроме того, ведется дальнейшее совершенствование топливной системы грузового автомобиля.
Проведенные исследования показали, что наиболее трудно решаемая экологическая задача значительного уменьшения выбросов окислов азота и дымности с переводом дизеля на работу на ДМЭ полностью решается. Специалисты считают, что новые жесткие нормы отработанных газов (ULEV, EURO-3) (таблица 1.2) не могут быть достигнуты без применения ДМЭ.
Одной из основных задач при разработке эффективного рабочего процесса для легкого топлива является стабильная подача цикловой дозы топлива. Разработано несколько вариантов конструкции топливной аппаратуры предназначенной для подачи цикловой дозы ДМЭ в двигатель. При разработке конструкций использовались результаты научных исследований ряда организаций по рабочему процессу топливной аппаратуры с золотниковым дозированием и закрытой форсункой. На рисунке 1.2 показана схема системы питания дизеля запальной порцией диметилового эфира с применением беспрецизионных элементов.
Биодизельное топливо (рапсовое масло)
Отработавшие дымовые газы тяжелее воздуха и, концентрируясь на нижнем горизонте, они уменьшают относительное содержание кислорода в воздухе, что приводит к неполному сгоранию топлива в двигателях. Это ухудшает экологическую обстановку, создает угрозу для здоровья работающего персонала, а также приводит к снижению мощности двигателей и механизмов и к повышенному расходу моторного топлива.
Содержание нормируемых токсичных и канцерогенных компонентов в ОГ (окись углерода - СО, углеводороды - СНх, окислы азота - NOx, твердые частицы сажи - тв. ч.) и ненормируемых (полициклические ароматические углеводороды — ПАУ и альдегиды), зависит от нескольких основных факторов: качество моторного топлива; конструкция и принцип работы двигателя внутреннего сгорания; способ подготовки воздушно-топливной смеси; режим работы двигателя.
Если в бензиновых двигателях подготовку воздушно-топливной смеси, то есть испарение жидкого топлива и смешение его паров с воздухом, производят в карбюраторе, а затем смесь подают в рабочие цилиндры двигателя, где ее сжимают и поджигают с помощью запальных свечей, то в дизельных двигателях моторное топливо диспергируют с помощью насоса высокого давления и форсунок непосредственно в цилиндры двигателя, после того как порция воздуха будет сжата в цилиндре и его температура достигнет уровня, необходимого для воспламенения и сгорания диспергированного дизельного топлива. Необходимая температура воздуха в конце процесса сжатия определяется степенью сжатия, которая является индивидуальной характеристикой двигателя. Для обеспечения полноты сгорания топлива, как правило, подаваемое количество воздуха значительно превышает стехиометрическую потребность в кислороде, что приводит к росту содержания СО в отработавших газах.
Ввиду того, что степень сжатия для каждого дизельного двигателя постоянна, в зависимости от температуры окружающей среды и от нагрузки двигателя температура воздуха в цилиндре в конце процесса сжатия может несколько отличаться от оптимальной величины, необходимой для испарения и начального воспламенения топлива, что приводит к неполноте сгорания топлива и к увеличению содержания углеводородов и сажи в ОГ.
На саже, содержащейся в ОГ, конденсируются такие канцерогенные вещества, как бензопирен, перилен, хризен, пирен, бензантрайен, фенантрен, альдегиды (формальдегид, ацетальдегид, акролеин, ацетон); а также продукты разложения нефтяного моторного топлива, которые опасны для здоровья человека.
Наравне с этим ужесточаются нормы токсичности. Так, например, в Европе с 2005 года введены в действие нормы ЕВРО-4, а в 2010 вступят в силу нормы ЕВРО-5, что дополнительно заставляет заняться решением этой проблемы вплотную.
Итак, обозначим пути, которыми можно бороться с токсичностью: использование различных приспособлений и устройств (каталитических нейтрализаторов, пламенных дожигателей, сажеуловителей, фильтров и т.п.); совершенствование конструкции двигателя, с целью улучшения протекания рабочих процессов; использование традиционных углеводородных топлив соответствующих последним стандартам ЕВРО; использование альтернативных видов топлив (диметилэфир, спирты, природный газ, биодизельные топлива, водород). Наиболее привлекательным в данный момент считается последний путь, рассмотрим его более подробно.
К многолетней экологической проблеме горных выработок, разрабатываемых открытым способом, прибавилась и высокая стоимость транспортных расходов, определяемая, в том числе, непрекращающимся ростом цен на моторное топливо. Недавний всплеск цен на нефть активизировал работы по замене нефтяного топлива на другие экологически чистые и дешевые виды топлива.
Хотя на сегодняшний день порядка 95% всех автомобилей еще и потребляют бензин или дизельное топливо, альтернативное топливо довольно успешно и безвозвратно отвоевывает у них позиции. Тому способствует как существенная дешевизна такого топлива (в среднем ниже на 30-60%, чем цена на бензин, и на 20-40% ниже, чем на дизель), так и инвестиции крупных автомобильных концернов и правительственные программы, принятые в большинстве стран Евросоюза в поддержку транспортных средств, использующих альтернативные виды топлива.
Очередной виток по поиску и разработке альтернативных видов топлива начался с 1992г., когда в в Рио-де-Жанейро состоялась всемирная конференция ООН, главным итогом которой стала декларация о международном сотрудничестве в области охраны окружающей среды и развития, в том числе в области исследований по развитию сберегающих экологию альтернативных видов топлива. Данное соглашение было утверждено в конце 1997г. в Киотском протоколе, согласно которому, индустриальные страны обязуются сократить выбросы горючего газа (СОг, СЩ, N20, и проч.) ежегодно на 5,2% со сравнению с 1990г. Евросоюз стремиться сократить выбросы до 8% до 2010г. Австрия, к примеру, планирует произвести сокращение до 13%.
Определение момента пуска, который может обеспечить МСГ
Основным недостатком спиртов является большая теплота испарения (у метанола в 4,4, у этанола в 3,4 раза больше, чем у дизельного топлива) при низкой температуре кипения. Чрезмерное охлаждение воздушного заряда при испарении спиртов; и их низкое цетановое число приводят к плохому воспламенению в камере сгорания.
Для воспламенения метанола в камере сгорания дизеля можно использовать дополнительные свечи зажигания или катализаторы (оксиды металлов - NiO, СГ2О3, CuO или благородные металлы), снижающие температуру воспламенения метанола и ускоряющие реакцию горения. Но наибольшее применение нашел способ воспламенения спирта от небольшой дозы дизельного топлива.
Подача метанола возможна несколькими способами. Он может впрыскиваться во впускной трубопровод в жидкой фазе или подаваться в виде пара. Применяется также непосредственная подача метанола в камеру сгорания в виде эмульсии с дизельным топливом. Наиболее эффективным способом подачи является раздельный впрыск метанола и запальной дозы дизельного топлива.
Различие показателей процессов впрыска дизельного топлива и метанола влияет на смесеобразование и процесс сгорания топлива.
В качестве примера можно привести схему топливоподачи, представленную на рис. 2.11. Рис. 2.11 Система топливоподачи дизеля, работающего на метаноле 1,9- автоматические регуляторы; 2, 8 - каналы ТНВД для подачи дизельного топлива и метанола соответственно; 3,6- топливопроводы высокого давления; 4, 5 - форсунки для впрыска дизельного топлива и метанола соответственно; 7 - камера сгорания; 10, 13 -топливопроводы низкого давления; 11, 12 - баки с дизельным топливом и метанолом соответственно Двигатель работает одновременно на двух видах топлива. Различие свойств традиционного и альтернативного топлив обуславливают применение двойной системы топливоподачи. Метанол из бака 11 по топливопроводу 10 поступает к ТНВД 8, который по топливопроводу 6 подает спирт к форсунке 5. Аналогичная топливоподающая система, состоящая из бака 12, ТНВД 2, топливопроводов 13, 3 и форсунки 4, используется для подачи запальной дозы дизельного топлива.
Вначале в камеру сгорания через форсунку впрыскивается дизельное топливо. После его воспламенения в факел распыленного дизельного топлива через форсунку 5 впрыскивается метанол. Причем мощность дизеля регулируется изменением подачи метанола, а подача дизельного топлива постоянна и, к примеру, на номинальной частоте может составлять около 10 % от общей подачи топлива.
Несмотря на возможность значительного улучшения экологических показателей дизелей при работе на спиртовых топливах их широкое использование сдерживается рядом недостатков.
Кроме плохой воспламеняемости имеет место меньшая теплота сгорания спиртов по сравнению с дизельным топливом, что обуславливает необходимость корректирования цикловой подачи топлива для сохранения мощностных показателей дизеля. Плохие смазывающие свойства и высокое гигроскопичность оказывают отрицательное воздействие на прецизионные пары ТНВД и форсунки. Поэтому применение спиртов требует конструктивных изменений дизеля.
Для улучшения воспламенения спиртов используются двухтопливные системы питания, которые наряду с подачей спирта обеспечивают подачу запальной дозы дизельного топлива. Подача же смесей спирта с дизельным топливом с помощью традиционной дизельной топливной аппаратуры затруднена из-за плохой смешиваемости этих двух видов топлив. Спирты токсичны, коррозионно-активны и агрессивны относительно алюминиевых сплавов, резины и других конструктивных материалов [9]. Соответствующим образом подготовленные и отрегулированные рядные ТНВД могут эксплуатироваться на технических спиртах. Подготовка предусматривает: установку особых уплотнений; особую защитную обработку поверхностей, контактирующих со спиртами; установку неокисляемых стальных пружин; использование особых смазочных масел.
Для того, чтобы двигатель получал количество энергии, эквивалентное количеству энергии, получаемой от дизельного топлива: при метаноле — в 2,3 раза и при этаноле - в 1,7 раза. При работе ТНВД на технических спиртах следует учитывать также больший износ седла нагнетательного клапана и иглы распылителя [6].
При разработке системы питания диметиловым эфиром должен учитываться ряд специфических особенностей применения нового вида топлива. В частности его следует впрыскивать в цилиндры в жидком виде, для чего требуется поддерживать в системе избыточное давление, превышающее давление в самой нагретой зоне подкапотного пространства на величину не менее 0,5 МПа. Объемная величина цикловой подачи ДМЭ, в отличие от дизтоплива, обладает более низкой вязкостью и плохими смазочными свойствами, в топливо вводит специальное противозадирное присадки. Кроме того, ДМЭ отличается высокой коррозионной агрессивностью к некоторым материалом и покрытиям, что обуславливает их замену на другие, более стойкие к агрессивной среде.
Анализ и заключение по результатам испытаний
Основной целью данного раздела является расчет экономической эффективности, целесообразности использования МСГ на автомобиле ЗИЛ-5301 с целью уменьшения расхода топлива.
Проектируемое устройство МСГ позволяет снизить расход топлива автомобиля ЗИЛ-5301 за счет исключения работы автомобиля на холостом ходу, путем отключения ДВС при остановках автомобиля на светофоре и в других ситуациях. МСГ при торможении и движении автомобиля накатом, может рекуперировать энергию от торможения машины в суперконденсаторы в последствии, отдавая эту энергию при разгоне автомобиля тем самым, экономя топливо при разгоне машины.
В базовом варианте годовой расход топлива определяется следующим образом: Q =Q%. +Q;:L +Q+Q? (5.i) где Qe - годовой расход топлива при разгоне автомобиля, л; Q maH - годовой расход топлива при установившемся движении автомобиля, л; Q K- годовой расход топлива при движении накатом и торможении автомобиля, л; Qd годовой расход топлива при движении автомобиля на холостом ходу, л. Годовой расход топлива при разгоне автомобиля: глгод _ Р Чн год ґс у\ ЬСразг диз разг 1 VJ ") гтопп где qH- часовой расход топлива при номинальной мощности, кг/ч; гадзг-суммарное годовое время разгона автомобиля, ч; рдт - плотность дизельного топлива, кг/л.
Для типового графика движения SAE J 227а [1] 25% времени занимает разгон автомобиля до установившейся скорости движения, тогда суммарное годовое время разгона автомобиля: Т -N -25 год _ см раб - sr п\ разг 100 к } где Тсм- время работы автомобиля в сутки, ч. Npa6- количество рабочих дней в году, ед. При эксплуатации автомобиля триста дней в год по восемь часов в день суммарное время, в течение которого автомобиль будет разгоняться составит: 8 00 5 =6Мч_ разг 100
Удельный часовой расход топлива при номинальной мощности составляет qH = 19,6 кг/ч, плотность дизельного топлива р =0,13кг/л, тогда годовой расход топлива при разгоне автомобиля составит: Q = 1,5 19 6 600 = 24164,383л. разг 0,73 Годовой расход топлива при установившемся движении автомобиля: пгод = q» ..ггсд rs 4Л хСустан диз устан V / гтопл где fmm - суммарное годовое время установившегося движения автомобиля, ч. Для типового графика движения SAE J 227а 42% времени занимает установившееся движение автомобиля, тогда суммарное годовое время разгона автомобиля: гд = TCM.Npa6 -42 = 8-300-42 Уста» шо 100 124 Тогда годовой расход топлива при установившемся движении автомобиля: гоб 19,6 0 , = Л 008 = 27064,1л. Годовой расход топлива при движении автомобиля накатом и торможении: ґлгод _ г Чхх ±год /с С\ ЪСнак диз как \ J) гтопл гДе Cat- суммарное годовое время движения автомобиля накатом и торможения, ч; qxx- удельный часовой расход топлива при работе автомобиля на холостом ходу, кг/ч.
Для типового графика движения SAE J 227а движение накатом и торможение составляет по 8% времени, а удельный часовой расход топлива при работе автомобиля на холостом ходу составляет qxx = 4,2кг/ч, тогда суммарное годовое время движения автомобиля накатом и торможения составит: г TCM-Npa6-\6 8-300-16 пак t,o6 = _JM poo = _ L = 384ч. 100 100 Тогда годовой расход топлива при движении автомобиля накатом и торможении: ъгод 1 5 4,2 "т 0,73 Годовой расход топлива при движении автомобиля на холостом ходу: =-%- (5-6) гтопл где td - суммарное годовое время движения автомобиля на холостом ходу, ч; Для типового графика движения SAE J 227а остановка у перекрестков, то есть работа ТТС на холостом ходу составляет 17% времени. Тогда суммарное годовое время работы автомобиля на холостом ходу составит: 125 .Г.- -".8-300-17 = 100 100 Тогда годовой расход топлива при работе автомобиля на холостом ходу: Q"» = L. 408 = 2347,39л. " 0,73 Годовой расход топлива в базовом варианте составит: баз = 24164,383 + 27064,1 + 3312,8 + 2347,39 = 56889,673л . Расход топлива в проектируемом варианте: ЬІпроек Убаз Ухх Уразг (р ) Qpan- годовая экономия топлива при разгоне автомобиля за счет использования энергии торможения, л. Годовая экономия топлива при разгоне автомобиля за счет использования энергии торможения: с год Чсгор гтопл xv,"v где Ег т- годовая энергия неиспользованного топлива (энергия на коленчатом валу двигателя), Дж; qfzop - удельная теплота сгорания дизельного топлива, кДж/кг. Годовая энергия неиспользованного топлива: ргод год разг ргод _ топя (5.9) где Егзг- суммарная за год энергия, которой располагает МСГ для разгона автомобиля, Дж ; ц - КПД двигателя при разгоне автомобиля. Суммарная за год энергия, которой располагает МСГ для разгона автомобиля: Е =Щ -Еразг, (5.10) одно 126 где, tZ,l0- среднее время одного торможения, с; Еразг- энергия, которой располагает МСГ для разгона автомобиля (энергия одного торможения преобразованная в механическую энергию на коленчатом валу за вычетом энергии на пуск ДВС), Дж . Среднее время одного торможения составляет (%ио=10с, а энергия, которой располагает МСГ для разгона автомобиля Ерззг = 359098,74Дэ/с (значение Ерззг взято из второго раздела), тогда суммарная за год энергия, которой располагает МСГ для разгона автомобиля: , = 192-3600 .359098,74 = 24820904,9 103 Дж.
КПД двигателя при разгоне автомобиля составляет JJ = 0,28, тогда годовая энергия неиспользованного топлива: 2482090 101 =8864608Ш 0,28 Удельная теплота сгорания дизельного топлива составляет Чкор = 42500 кДж/кг, тогда годовая экономия топлива при разгоне автомобиля за счет использования за счет использования энергии торможения:
Похожие диссертации на Улучшение характеристик тягово-транспортного средства с комбинированной энергоустановкой при использовании альтернативных видов топлива
