Двигатель внутреннего сгорания
Определение 1
Двигатель внутреннего сгорания — двигатель, в котором топливо сгорает непосредственно в рабочей камере двигателя.
Первый двигатель внутреннего сгорания (коммерчески успешный) был создан Этьеном Ленуар около $1859$ г. и первый современный двигатель внутреннего сгорания был создан в $1876$ году Николаусом Отто.
Двигатели внутреннего сгорания чаще всего используются для приведения в движение транспортных средств — (автомобилей, мотоциклов, судов, локомотивов, самолетов) и других мобильных машин.
Применение
Поршневые двигатели являются на сегодняшний день наиболее распространенным источником питания для наземных и водных транспортных средств, в том числе автомобилей, мотоциклов, кораблей и в меньшей степени, локомотивов (некоторые из них электрические, но большинство используют дизельные двигатели). Роторные двигатели конструкции Ванкеля используются в некоторых автомобилях, самолетах и мотоциклах.
default/handbook/article/relatedWorks.twigТам, где требуются очень высокие соотношения мощности к весу, двигатели внутреннего сгорания используются в виде турбин внутреннего сгорания или двигателей Ванкеля.
Классификация
Есть несколько возможных способов классификации двигателей внутреннего сгорания.
Поршневые:
По количеству ударов
- Двухтактный двигатель;
- Четырехтактный двигатель (с циклом Отто)
- Шеститактный двигатель
По типу розжига
- Двигатель с воспламенением от сжатия;
- Двигатель с искровым зажиганием (обычно встречаются в бензиновых двигателях)
Роторные:
Следующие типы реактивных двигателей также типы газовых турбин:
- турбореактивный
- турбовентиляторный
- турбовинтовой
Запуск (стартер)
Стартер является электродвигателем, пневматическим двигателем, гидравлическим двигателем, двигателем внутреннего сгорания, используемый для вращения двигателя внутреннего сгорания таким образом, чтобы инициировать работу двигателя под его собственной силой.
Двигатели внутреннего сгорания должны иметь циклы, с которых начинается запуск. В поршневых двигателях это достигается путем поворота коленчатого вала, который запускает циклы пуска, сжатия, сгорания и выхлопа.
Замечание 1
Наиболее часто встречающиеся способы запуска ДВС сегодня это с помощью электрического двигателя.
Другой способ запуска является использование сжатого воздуха, который прокачивают в некоторых цилиндрах двигателя, для того, чтобы запустить его.
Турбинные двигатели часто запускаются с помощью электромотора.
Загрязнение воздуха
Двигатели внутреннего сгорания, такие как поршневые двигатели внутреннего сгорания, производят выбросы в воздух, из-за неполного сгорания углеродистого топлива. Основные производные процесса являются диоксид углерода СО2, вода и сажа – ее также называют твердой частицей. Следствия от вдыхания частиц были изучены в организме человека и животных, и включают в себя астму, рак легких, сердечно — сосудистые проблемы, и преждевременную смерть. Есть, однако, некоторые дополнительные продукты процесса горения, которые включают оксиды азота и серы, а также некоторые несгоревшие углеводороды, которые зависят от условий эксплуатации.
Не все топливо полностью израсходуется в процессе сгорания. Небольшое количество топлива, присутствует после сгорания, а некоторое вступает в реакцию с образованием кислородсодержащих соединений, таких как формальдегид или ацетальдегид. Неполное сгорание обычно возникает в результате недостатка кислорода для достижения идеального стехиометрического соотношения.
Угольное топливо содержит серу и примесь, которое в конечном счете производит монооксид и диоксид серы, который содержится в выхлопных газах, что способствует кислотным дождям.
Операторы АЗС Тестирование для подготовки Билеты с ответами Сервис он-лайн тестирования
Тема Операторы АЗС Тестирование для подготовкиБилет № 1
1.
Какой способ перегонки нефти применяют для получения бензина с повышенной детонационной стойкостью?
1
2
3
4
Комментарий: Каталитический крекинг — термокаталитическая переработка нефтяных фракций с целью получения компонента высокооктанового бензина, легкого газойля и непредельных жирных газов.
Термический крекинг происходит при сильном нагревании, а каталитический проводится в присутствии катализатора и благодаря этому можно применять более низкую температуру.
Поэтому бензин каталитического крекинга обладает большей детонационной стойкостью (из-за наличия разветвленных углеводородов) и большей устойчивостью к окислению (из-за меньшего содержания непредельных углеводородов) и является поэтому более ценным топливом.
1
2
3
4
5
Комментарий: Каталитический риформинг – это процесс облагораживания низкокачественного бензина путем его каталитической переработки под давлением водорода в присутствии катализатора. В результате каталитического риформинга получается высокооктановый компонент автомобильных бензинов в результате каталитических превращений низкооктановых фракций, вырабатываемых при прямой перегонке и крекинге.
1
2
3
4
Комментарий: Бензиновые двигатели — это класс двигателей внутреннего сгорания, в цилиндрах которых предварительно сжатая топливовоздушная смесь поджигается электрической искрой.
Управление мощностью в данном типе двигателей производится, как правило, регулированием потока воздуха, посредством дроссельной заслонки.
Одним из видов дросселя является карбюраторная дроссельная заслонка, регулирующая поступление горючей смеси в цилиндры двигателя внутреннего сгорания.
1
2
3
4
Комментарий: Детонационная стойкость — параметр, характеризующий способность топлива противостоять самовоспламенению при сжатии. Это важнейшая количественная характеристика топлива, на основе которой определяется его сортность и применимость в двигателях той или иной конструкции.
Окта́новое число́ (от [изо]октан) — показатель, характеризующий детонационную стойкость топлива (способность топлива противостоять самовоспламенению при сжатии) для двигателей внутреннего сгорания.
1
2
3
4
ГОСТ 32513-2013 Топлива моторные. 5.4 Бензины в соответствии с требованиями ГОСТ 12.1.044 представляют собой легковоспламеняющуюся жидкость с температурой самовоспламенения 255 °С — 370 °С.
Температурные пределы распространения пламени: нижний — минус 27 °С — минус 39 °С, верхний — минус 8 °С — минус 27 °С.
Концентрационные пределы распространения пламени: нижний — 1,0% об., верхний — 6% об.
1
2
3
4
Комментарий: Дизельные двигатели
Специальное дизельное топливо впрыскивается в определенный момент (не доходя до верхней мертвой точки) в цилиндр под высоким давлением через форсунку.
Горючая смесь образуется непосредственно в цилиндре по мере впрыска топлива. Движение поршня внутрь цилиндра вызывает нагрев и последующее воспламенение топливовоздушной смеси.
По способу воспламенения:
— от искры (бензиновые),
— от сжатия (дизельные).
1
2
3
4
ГОСТ ISO 2719-2013 3.1 температура вспышки Минимальная температура, при которой происходит воспламенение паров образца от пламени в установленных условиях испытания при барометрическом давлении 101,3 кПа, при этом пламя распространяется по всей поверхности образца.
1
2
3
4
Комментарий: Цетановое число — характеристика воспламеняемостидизельного топлива, определяющая период задержки горения рабочей смеси (т.е. свежего заряда) (промежуток времени от впрыска топлива в цилиндр до начала его горения). Чем выше цетановое число, тем меньше задержка и тем более спокойно и плавно горит топливная смесь.
1
2
3
Комментарий: Единицы измерения плотности (ρ) – (1 г/л = 1 кг/м3)
Воздух — 1.2928 кг/м3
Бензин (плотность 710-750 кг/м3.
1
2
3
Коршак А.
А., Коробков Г. Е. и Муфтахов Е. М. Нефтебазы и АЗС. стр. 29.
относительной плотностью ρ 420 , численно равной отношению плотности нефтепродукта при 20 °С к плотности воды при 4 °С.
Плотность различных нефтепродуктов при 20 °С (293 К) находится в пределах (кг/м 3 ): бензины — 726…785,
Вода дистиллированная при 4°С 1000
Кафедра ДВС : АлтГТУ
Родился 18 сентября 1959 в г. Барнауле. Окончил в 1976 г. среднюю школу №22 г. Барнаула и поступил в АПИ на специальность ДВС. В1981 г. был принят инженером научно-исследовательского сектора.
После окончания аспирантуры (1984−1986 г.) в Ученом совете Ленинградского политехнического института (1987 г.) успешно защитил кандидатскую диссертацию. С 1987 г. работает старшим преподавателем, а с 1990 — доцентом кафедры ДВС. В 1992 г. ему присвоено ученое звание доцента по кафедре двигателей внутреннего сгорания. С 1994 г. — заместитель заведующего кафедрой ДВС. С 1997 г. по 2000 г. — докторант кафедры ДВС. В 2005 г. по конкурсу избран на должность профессора кафедры ДВС.
В 2007 защитил диссертацию на соискание ученой степени доктора технических наук по специальности 05.04.02 – тепловые двигатели. Свистула А.Е. с 2005 г. работает ученым секретарем диссертационного совета Д212.004.03 по защите кандидатских и докторских диссертаций.
С марта 2012 г. исполняет обязанности заведующего кафедрой ДВС.
В 2005 г. Андрей Евгениевич стал победителем конкурса на звание «Преподаватель года» АлтГТУ, в 2008г. — победителем конкурса АлтГТУ «Ученый года». В 2007 г. награжден нагрудным знаком «Почетный работник высшего профессионального образования Российской Федерации». Имеет знак «Изобретатель СССР». В 2009 избран действительным членом Академии военных наук РФ. В 2011 г.
— победитель конкурса АлтГТУ «Профессор года».
Андрей Евгениевич преподает дисциплины «Системы двигателей», «Основы научных исследований и испытаний ДВС», «Введение в специальность» и «Основы экологии ДВС».
Область научных интересов — совершенствование рабочего процесса, топливной аппаратуры, энерго-экологических характеристик двигателей внутреннего сгорания.
Андрей Евгениевич является ответственным исполнителем и научным руководителем ряда научно-исследовательских работ, выполняемым по государственным контрактам в рамках Федеральных целевых программ Министерства образования и науки Российской Федерации.
Свистула А.Е. имеет опубликованных более 300 научных и методических трудов, в том числе 14 статей в зарубежных изданиях, 12 авторских свидетельств и патентов РФ на изобретения и полезные модели, 14 свидетельств об официальной регистрации программ для ЭВМ, 6 учебных пособий и монография.
При научном руководстве и консультировании Свистулы А.Е. подготовлено 5 кандидатов наук.
Высокотемпературное охлаждение двигателей внутреннего сгорания на режимах частичных нагрузок
Постоянный адрес этой страницы — https://esj.today/79savn218.html
Полный текст статьи в формате PDF (объем файла: 318.7 Кбайт)
Ссылка для цитирования этой статьи:
Дискин М.Е. Высокотемпературное охлаждение двигателей внутреннего сгорания на режимах частичных нагрузок // Вестник Евразийской науки, 2018 №2, https://esj.today/PDF/79SAVN218.pdf (доступ свободный). Загл. с экрана. Яз. рус., англ.
Высокотемпературное охлаждение двигателей внутреннего сгорания на режимах частичных нагрузок
Дискин Марк Евгеньевич
Кандидат технических наук
E-mail: markdiskin@yandex.
ru
Аннотация. В системе охлаждения двигателей внутреннего сгорания большое значение имеет температура охлаждающей жидкости. Она влияет на количество теплоты, передаваемой от стенки к охлаждающей жидкости. Чем выше температура охлаждающей жидкости, тем меньше теплоты передается стенке и больше теплоты передается рабочему телу. Следовательно, высокотемпературное охлаждение двигателей внутреннего сгорания является эффективным средством улучшения параметров их работы.
По данным литературных источников рассмотрены плюсы и минусы перевода двигателей внутреннего сгорания на высокотемпературное охлаждение. Накопленный опыт эксплуатации дизелей с системами высокотемпературного охлаждения показывает, что их применение способствует повышению эффективного КПД ηе и снижению нагрузок наиболее теплонапряженных деталей за счет уменьшения колебаний их температур.
Но применение высокотемпературного охлаждения двигателей внутреннего сгорания на режиме номинальной мощности ограничено температурным уровнем деталей, обеспечивающих их работоспособность.
Предварительные расчеты на основе опубликованных экспериментальных данных показывают, что применение ВТО, обеспечивающей поддержание на всех режимах работы ДВС температуры наиболее нагретых деталей, ограждающих камеру сгорания на уровне температуры на режиме номинальной мощности, приводит к повышению эффективного КПД на режимах частичных нагрузок и значительному повышению требуемого давления в системе охлаждения.
Предложено, что система ВТО должна обеспечивать поддержание на всех режимах работы ДВС температуры наиболее нагретых деталей, ограждающих камеру сгорания на оптимальном уровне, обеспечивающем повышение эффективного КПД при допустимом уровне повышения давления в системе охлаждения, за счет ограничения допустимой температуры охлаждающей жидкости на режимах малых нагрузок.
Ключевые слова: двигатель внутреннего сгорания; высокотемпературное охлаждение; режим номинальной мощности; режим частичной нагрузки; эффективный КПД; давление в системе охлаждения
Скачать
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.
0 License.ISSN 2588-0101 (Online)
Уважаемые читатели! Комментарии к статьям принимаются на русском и английском языках.
Комментарии проходят премодерацию, и появляются на сайте после проверки редактором.
Комментарии, не имеющие отношения к тематике статьи, не публикуются.
Применение горючих газов для двигателей внутреннего сгорания
Категория:
Ремонт топливной аппаратуры автомобилей
Публикация:
Применение горючих газов для двигателей внутреннего сгорания
Читать далее:
Применение горючих газов для двигателей внутреннего сгорания
Горючие газы все шире применяют в качестве топлива для карбюраторных и дизельных двигателей.
Работа карбюраторного двигателя на газообразном топливе не имеет принципиальных отличий от работы двигателя на бензине. Однако вид применяемого топлива оказывает влияние на ряд технико-экономических и санитарно-гигиенических показателей двигателя.
При работе двигателя на газе происходит более совершенное смесеобразование, чем на бензине. Это объясняется тем, что газ и воздух поступают в смесительное устройство в одинаковом агрегатном (газообразном) состоянии. Полученная однородная горючая смесь, сгорая в цилиндрах двигателя, позволяет более полно ис-
Рекламные предложения на основе ваших интересов:
пользовать тепло топлива и получать минимальное количество продуктов неполного сгорания, вредных для человеческого организма.
При работе двигателя на полной нагрузке (рис. 93, кривые 1) определяющим фактором является максимальная мощность и для ее получения требуются богатые смеси с а = 0,9+1,0. На частичных нагрузках для улучшения топливной экономичности двигателя и снижения токсичности отработавших газов требуются бедные смеси с а= 1,2-7-1,3.
Применение газа исключает возможность конденсации паров топлива на стенках цилиндров и смывание масляной пленки.
В результате увеличивается срок службы двигателя и возрастает пробег автомобиля до смены масла в двигателе.
К недостаткам применения газового топлива по сравнению с бензином относятся снижение скорости горения и меньшая теплотворность горючей смеси. В результате этого мощность двигателя уменьшается в зависимости от вида применяемого газа на 7-12%.
Перевод дизельного двигателя на газообразное топливо осуществляется двумя методами. Первый метод заключается в переоборудовании дизельного двигателя в газовый с искровым зажиганием. Для этого снижают степень сжатия в цилиндрах двигателя до 8,0—9,0, устанавливают систему зажигания и газобаллонное оборудование. Двигатель в этом случае работает так же, как и карбюраторный. Работа его на дизельном топливе исключается.
Преимущества этого метода: повышение мощности двигателя и уменьшение выброса токсичных веществ с отработавшими газами, недостатки: серьезные конструктивные переделки двигателя.
Второй метод (газодизельный) предполагает одновременное использование дизельного и газообразного топлива при работе двигателя. Для подачи газообразного топлива в этом случае двигатель дооборудуют газобаллонной установкой.
Газ через смеситель подается во впускной трубопровод и в смеси с воздухом засасывается в цилиндры двигателя. В конце такта сжатия в цилиндры впрыскивается дизельное топливо, которое выполняет роль искры зажигания и его количество составляет до 20% от расхода при обычном дизельном процессе. Этот метод не требует коренного изменения конструкции двигателя и позволяет получать высокую мощность, экономичность двигателя и одновременно резко снизить содержание сажи в отработавших газах.
Оба описанных метода перевода дизельных двигателей на газообразное топливо применяют в дизельных двигателях стационарного типа. “
Перевод карбюраторного двигателя на газообразное топливо. При переводе карбюраторных двигателей на питание сжиженным газом используются два способа. Первый способ представляет создание газовой модификации стандартного карбюраторного двигателя оснащением его газобаллонной установкой.
В этом случае сохраняется возможность работы двигателя и на бензине, и на газе, причем на бензине двигатель развивает полную мощность, а на газовом топливе мощность двигателя уменьшается на 7—10%.
Рис. 93. Регулировочные характеристики по составу смеси при п = 2000 об/ мин на полной (1) и частичной (2) нагрузке двигателя при работе на газе
Второй способ заключается в создании специального газового двигателя, развивающего полную мощность только на газообразном топливе. Такой двигатель имеет улучшенные мощностные и экономические показатели благодаря повышению степени сжатия и установке газового смесителя.
При использовании в качестве топлива газа систему питания двигателя независимо от его типа дооборудуют газобаллонной установкой.
Рекламные предложения:
Читать далее: Общее устройство газобаллонной установки
Категория: — Ремонт топливной аппаратуры автомобилей
Главная → Справочник → Статьи → Форум
Основы работы двигателей внутреннего сгорания
Тепловые двигатели — это машины, в которых химическая энергия топлива преобразуется сначала в тепловую энергию, а затем в механическую работу. К тепловым двигателям относятся паровые машины, паровые турбины, поршневые двигатели внутреннего сгорания (ДВС). газотурбинные двигатели (ГТД), комбинированные турбо-поршневые двигатели, реактивные двигатели.
Особенность применяемых на тепловозах двигателей внутреннего сгорания поршневого типа состоит в том, что превращение химической энергии в тепловую, совершающееся при сгорании топлива, происходит непосредственно в самом рабочем цилиндре
Рис 11. Принципиальная схема двигателя внутреннего сгоранияв течение очень короткого времени (тысячных долей секунды) при высоких температурах. Это и обусловливает преимущества поршневых ДВС — малые тепловые и гидравлические потери и высокий коэффициент полезного действия, а также компактность.
Процесс превращения тепла в двигателях внутреннего сгорания в работу можно проследить по схеме, изображенной на рис. 11. Поступивший в цилиндр двигателя через клапан 5 воздух сжимается поршнем и нагревается при этом до температуры 600-650 °С, что выше температуры самовоспламенения распыленного жидкого топлива. В конце сжатия в нагретый воздух впрыскивается через форсунку 4 топливо, которое воспламеняется и сгорает. В результате сгорания топлива в цилиндре 2 образуются газы с высокой температурой и давлением. Под давлением газов поршень 1 перемещается вниз и совершает работу. Во время расширения температура и давление газов понижаются. Отдав часть тепла на совершение работы, отработавшие газы выбрасываются в атмосферу через выпускной клапан 3 при движении поршня 1 вверх, а свежий воздух вновь поступает в цилиндр. Затем все повторяется снова. Двигатели внутреннего сгорания имеют шатунно-кривошипный механизм, состоящий из поршня 1, шатуна 6, кривошипа 7 и вала 8. Этот механизм преобразует возвратно-поступательное движение поршня во вращательное движение вала.
В течение одного оборота кривошипа поршень 2 раза изменяет направление движения. Это происходит в так называемых «мертвых» положениях (или «мертвых» точках) механизма, которые характерны тем, что сила, действующая на поршень, находящий ся в одном из этих положений, не вызывает вращающего момента на кривошипе. Между поршнем, находящимся в верхней мертвой точке (в.м.т.), и крышкой цилиндра заключен объем пространства сжатия или камеры сжатия. Отношение полного объема цилиндра к объему камеры сжатия называется степенью сжатия.
Для удовлетворения нужд народного хозяйства двигатели внутреннего сгорания поставляются промышленностью в разнообразном исполнении: мощностью от I до 20 000 кВт в одном агрегате, с числом цилиндров от 1 до 20 и более, частотой вращения вала от 120 до 6000 об/мин.
Двигатели современных тепловозов имеют мощность от 400 до 5000 кВт, частоту вращения вала 750- 1500 об/мин, число цилиндров от 4 до 20.
Они расходуют от 200 до 230 г дизельного топлива на 1 кВт-ч выработанной энергии. Удельная масса тепловозных двигателей внутреннего сгорания составляет от 2,5 до 18,5 кг/(кВт-ч)
Способы зажигания топлива. По способу воспламенения топлива поршневые двигатели внутреннего сгорания делятся на двигатели с принудительным зажиганием (низкого сжатия) и с самовоспламенением (высокого сжатия) — дизели. На тепловозах применяются исключительно двигатели высокого сжатия — дизели типов: Д100, Д45, Д50, М750, Д49, Д70. Они значительно экономичнее и мощнее, чем двигатели низкого сжатия.
Двигатели низкого сжатия работают на легком топливе (бензине и керосине). В этих двигателях в цилиндры засасывается не воздух, а рабочая смесь (пары бензина и воздух). Смесь сжимается до температуры, меньшей, чем температура ее самовоспламенения, поэтому зажигание смеси осуществляется принудительно от постороннего источника. В большинстве случаев применяется электрическое зажигание: в цилиндр двигателя вставляют электрическую свечу, включенную в цепь высокого напряжения. В определенный момент цепь тока высокого напряжения замыкается, вследствие чего между электродами овечи возникает искра, которая и воспламеняет рабочую смесьв цилиндре. Двигатели низкого сжатия устанавливают на автомобилях.
В цилиндры двигателей высокого сжатия поступает чистый воздух, который и сжимается. В конце сжатия, когда температура воздуха будет достаточно высокой, топливо в распыленном виде впрыскивается через форсунку в цилиндр и воспламеняется.
Дизели четырехтактные и двухтактные. Четырехтактными называются дизели, у которых полный рабочий цикл — поступление воздуха >в цилиндр, перемешивание и сгорание топлива, расширение газов и удаление их из цилиндра — осуществляется за четыре хода поршня (такта), т. е. за 2 оборота коленчатого вала. У двухтактных двигателей полный рабочий цикл в цилиндре происходит за два хода поршня, т. е. за один оборот коленчатого вала. Следует подчеркнуть, что у четырехтактных дизелей продувка и зарядка цилиндра свежим воздухом происходят Иначе, чем у двухтактных, само же смешение топлива с воздухом и сгорание рабочей смеси у обоих типов дизелей одинаково.
Обычно задается вопрос — какой из этих типов дизелей лучше? На протяжении многих лет в различных отраслях народного хозяйства применяются и четырехтактные и двухтактные дизели. Однако качество дизеля определяет не его тактность, а надежность, экономичность, конструкционная и технологическая отработанность, долговечность и, наконец, правильный выбор типа дизеля для данного рода службы. Четырехтактные дизели имеют, как правило, меньший удельный расход топлива, меньшую тепловую напряженность, так как в единицу времени совершают меньшее количество тепловых и силовых циклов, чем двухтактные при тех же условиях.
В двухтактных дизелях проще система газораспределения, но в них хуже очищаются и продуваются свежим воздухом цилиндры. Вместе с тем с 1 л рабочего объема цилиндра при прочих равных условиях у двухтактных дизелей снимается на 60-70 % большая мощность, чем у четырехтактных. Однако с увеличением давления наддува (см. ниже) все яснее вы рисовывается преимущество четырехтактных дизелей перед двухтактными для тепловозов, так как четырехтактные дизели с газотурбинным наддувом имеют более простую систему воздухо-снабжения, более высокую экономичность, а главное — лучшую приспособляемость к переменным эксплуатационным нагрузкам и разным сортам топлива и масла.
На тепловозах ТЭЗ, ТЭ7, тепловозах типов 2ТЭ10, М62 и ТЭП60 установлены двухтактные дизели (2Д100, 10Д100, 14Д40 и 11Д45), а на тепловозах 2ТЭ116, ТЭП70, ТЭМ7, ТЭМ2, ТЭМ1, ЧМЭ2, ЧМЭЗ, ТГМ4 и ТГМЗ, а также на дизель-поездах — четырехтактные дизели (типов Д49, ПД1М, Д50, КбБЗКЮК, М756). Как показывает мировая практика, четырехтактных дизелей строится 65-70 %, а остальные — двухтактные. Двигатели низкого сжатия, за исключением маломощных, изготовляют только четырехтактными.
Способы смесеобразования в дизелях. По способу образования горючей смеси (смесеобразования) дизели делятся на однокамерные — со струйным распыливанием (рис. 12,а) и двухкамерные, которые подразделяются на вихрекамерные с выносной камерой в крышке (рис.
12,6), предкамерные (рис. 12,в) и с камерой в поршне (рис. 12,г).
Наибольшее распространение получили дизели со струйным распыливанием, так как при этом способе смесеобразования расход топлива (при нормальных нагрузках) наименьший. Особенно такие двигатели экономичны при мало изменяющихся нагрузках и частотах вращения. Однако при переменных режимах работы у этих двигателей проявляются существенные недостатки. На малых нагрузках и хо лостом ходу у них ухудшаются распы-ливание топлива и перемешивание его с воздухом. Кроме того, дизели со струйным распыливанием требуют высококачественного топлива и очень точного изготовления и хорошего содержания топливной аппаратуры.
На тепловозах применяются, как правило, дизели с однокамерным струйным смесеобразованием. На таких дизелях установлены топливные насосы (секции) плунжерного типа высокого давления (до 90 МПа) и форсунки закрытого типа. При нагнетании топлива игла форсунки поднимается и топливо под высоким давлением через отверстия в распылителе диаметром 0,30-0,40 мм впрыскивается в камеру сгорания в виде мельчайших капель, которые перемешиваются с воздухом, воспламеняются и сгорают. Величина порции впрыснутого топлива в цилиндр изменяется поворотом плунжера. Управляет величиной подачи регулятор дизеля.
Для образования качественной смеси топлива с воздухом при струйном смесеобразовании необходимо правильно выбирать фор.му камеры сжатия в соответствии с направлением, количеством и дальнобойностью топливных струй, мелкостью распыливания топлива и вихревыми движениями воздуха в камере.
Сущность двухкамерного смесеобразования (см. рис. 12,6 и в) заключается в том, что при ходе поршня к верхнему положению сжатый воздух из цилиндра с объемом Уц перетекает в выносную камеру объемом Ув. Выносная камера может иметь объем 20-60 % общего объема камеры сжатия Ус. Благодаря тангенциальному направлению соединительного канала воздух, вытесняемый поршнем в вихревую камеру (см. рис. 12,6), получает
Рис 12.Схемы способов распыливания топлива и смесеобразования:
Схемы способов распыливания топлива и смесеобразования:а — струйное; б — вихрекамерное; я — предкямерное; г — объемно-пленочное; 1 — форсунка; 2
вращательное движение, что способствует хорошему перемешиванию воздуха с впрыскиваемым топливом.
В дизелях с предкамерным смесеобразованием (см. рис. 12,в) во время сжатия воздух перетекает в предкамеру, куда при невысоком давлении (7-10 МПа) впрыскивается дизельное топливо. Здесь топливо воспламеняется и частично сгорает. Все топливо в предкамере сгорать не может, так как для этого не хватает воздуха. В результате частичного сгорания топлива давление в предкамере быстро возрастает, и газы вместе с несгоревшим топливом выбрасываются в цилиндр, где происходит догорание топлива. Таким образом, хорошее смешение топлива с воздухом обеспечивается тут в основном потоком горячего газа.
При двухкамерном смесеобразовании, как правило, применяются простые и надежные в работе насосы и форсунки. Однако вследствие больших поверхностей охлаждения имеют место повышенные тепловые потери, а также потери энергии при перетекании воздуха и продуктов сгорания через соединительные каналы. Поэтому дизели с двухкамерным смесеобразованием имеют невысокую экономичность.
В двигателях с камерой в поршне (см. рис. 12,г) осуществляется объемно-пленочное смесеобразование. Хорошее качество процесса достигается тем, что факел топлива направляется на горячие стенки поршня и делится на две части: меньшая распыливается в пространстве камеры, а большая, попадая на внутренние стенки камеры поршня, образует тонкую пленку. Создаваемые в процессе движения поршня потоки воздуха как бы сдувают со стенок камеры пары топлива, которые хорошо перемешиваются с воздухом и сгорают. При двухкамерном смесеобразовании качество смеси и ее сгорание мало зависят от нагрузочного и скоростного режима работы двигателя.
⇐ | Технические и тяговые характеристики магистральных и маневровых тепловозов | | Тепловозы: Механическое оборудование: Устройство и ремонт | | Наддув дизелей | ⇒
v6 двигатель двигатель внутреннего — Translation into English — examples Russian
These examples may contain rude words based on your search.
These examples may contain colloquial words based on your search.
V6 двигатель двигатель внутреннего сгорания с V-образным расположением шести цилиндров двумя рядами по три, и поршнями, вращающими один общий коленчатый вал. Часто обозначется V6 (англ.
A V6 engine is a V engine with six cylinders mounted on the crankcase in two banks of three cylinders, usually set at either a right angle or an acute angle to each other, with all six pistons driving a common crankshaft.Suggest an example
Многие из этих особенностей являются общими с V6 двигателями семейства M276.
Many of these new features are shared with the M276 V6 engine family, which was announced at the same time.E320 остался без изменений с V6 двигателем и 165 кВт мощности.
The E320 remained unchanged, with the V6 pumping out 165 kW of power.Модель оснащалась 3,2 литровым V6 двигателем, восходящий к 164-й в начале 1990-х годов.
It is powered by a 3.2 litre V6, derived from the 164 from the early 90s.Fairlady Z был полностью изменен в 1984 году, с новой серией V6 двигателей Nissan объёмом 3 литра, известной как серия VG.
The Z-car was completely redesigned in 1984, and introduced Nissan’s new series of 3.0-liter V6 engine, dubbed the VG series. Verada с V6 двигателем комплектации Ei была готова примерно на таком же уровне как Магна SE, за исключением того, что кондиционирование воздуха было стандартным.
Of the V6-engined Verada range, the Ei version was equipped to about the same level as a Magna SE, with the exception that air-conditioning was standard.
Ecotec V6 — версия Series II 3800 V6 двигателей, выпущенные Holden Engine Company между 1995 и 2004 годами.
Ecotec V6 — a version of the Series II 3800 V6 engine, produced by the Holden Engine Company between 1995 and 2004.Британская автомобильная инженерская компания Cosworth настойчиво пыталась купить производство Alfa Romeo V6 двигателей, но итальянская компания не захотела продавать их.
British automotive engineering company Cosworth was keen to buy assembly lines of the Alfa Romeo V6 engine, but the Italian company did not want to sell it.Другая его крупная работа — это Alfa Romeo V6 двигатель, который он разработал в начале 70-х годов, но был представлен только на Alfa 6 в 1979 году.
Another creation of his was the Alfa Romeo V6 engine which was designed in the early 1970s and introduced in the 1979 Alfa 6.Конечное производство в Арезе закончилось в 2005 году, когда остановилось производство Alfa Romeo V6 двигателей в Арезе.
The company’s final manufacturing activities at Arese ended in 2005 when the Alfa Romeo V6 engine production stopped in Arese.Как только освою двигатели внутреннего сгорания — сообщу.
Было доступно пять двигателей: два Alfa Romeo Twin Cam: 1,779 куб.
см и 1,962 куб.см с инжектором и два Alfa Romeo V6 двигателя: 1,996 куб.см V6 с инжектором и 2,492 куб.см V6 с инжектором.
Двигатель был заменён в 159 и Brera на новый 3,2 л. V6 двигатель совместного производства General Motors (блок цилиндров) и Alfa Romeo (головка блока цилиндров и впуск).
The engine was replaced in the 159 and Brera by a new 3.2 L V6 unit combining a General Motors-designed engine block with Alfa Romeo cylinder heads and induction.Электромагнитный клапан для гидроуправляемой топливной форсунки предназначен для использования в топливовпрыскивающей аппаратуре двигателей внутреннего сгорания.
The electromagnetic valve for a hydraulically controllable fuel injector is intended for use in the fuel injection apparatus of internal combustion engines.Изобретение направлено на упрощение конструкции, повышение эффективности и надёжности работы двигателя внутреннего сгорания объемного вытеснения.
The invention is directed to simplifying the design and increasing the effectiveness and reliability of the operation of a volume-displacement internal combustion engine. Изобретение относится к способу организации рабочего процесса в двигателях внутреннего сгорания, работающих аналогично дизельным двигателям.
Четырехтактный поршневой двигатель внутреннего сгорания снабжен вакуумным клапаном.
A four-stroke reciprocating internal combustion engine is equipped with a vacuum valve.При использовании устройства происходит полное сгорание топлива в цилиндрах двигателей внутреннего сгорания.
The inventive device makes it possible to completely burn a fuel in the cylinders of an internal combustion engine.Он разработал одну из первых моделей вертолёта, использовавшую двигатель внутреннего сгорания как источник энергии.
He flew one of the earliest helicopter models which he developed using an internal combustion engine as a power source.Цикл Миллера — термодинамический цикл, используемый в четырёхтактных двигателях внутреннего сгорания.
In engineering, the Miller cycle is a thermodynamic cycle used in a type of internal combustion engine.Конец ДВС? | Energy News
Двигатель внутреннего сгорания произвел революцию в жизни человека.
Это сделало возможным обычное: автомобиль, Uber, автобус, мотоцикл. Мы поднялись в небо на самолетах и расправили крылья по всему миру. Он даже мобилизовал войну с помощью танков, кораблей и подводных лодок. Продуктивность сельского хозяйства резко возросла с появлением тракторов и другой сельскохозяйственной техники.
Это принесло нефтедобывающим странам невообразимое богатство.
Но после 160 лет формирования мира, в котором мы живем, исчезновение этой необычайной силы к переменам становится очевидным.
Растущее стремление к нулевым выбросам углерода к 2050 году означает, что нас ждет новая революция, которая изменит то, как мы питаем нашу жизнь дома, на полях наших фермеров и в дороге.
Электромобили
Хотя некоторые скажут, что нейтрализации выбросов углерода к 2050 году недостаточно для предотвращения наихудших последствий изменения климата, мы можем с уверенностью сказать, что эра электромобилей уже наступила.От Соединенных Штатов до Европейского Союза и за его пределами страны обязуются постепенно отказаться от продажи новых бензиновых и дизельных автомобилей в течение 15 лет.
В Китае покупатели автомобилей купили в 2019 году больше автомобилей с подзарядкой от сети, чем во всем остальном мире вместе взятых. В Норвегии более 60 процентов новых автомобилей, зарегистрированных в сентябре этого года, были электрическими.
В мире аккумуляторные технологии дешевеют. Согласно исследованию BloombergNEF, стоимость литий-ионной аккумуляторной батареи для электромобиля упала на 87 процентов с 2010 по 2019 год.
В настоящее время Tesla является самым дорогим производителем автомобилей в мире, несмотря на то, что производит гораздо меньше автомобилей, чем ее конкуренты, такие как Toyota и Volkswagen.
Зарядная станция Tesla в Калифорнии. Электромобили становятся все более популярными во всем мире [EPA]Ископаемое топливо
Между тем на ископаемое топливо по-прежнему приходится 80 процентов мировой энергии. Но, как отметил энергетический аналитик Рамез Наам в увлекательном эпизоде подкаста «Возмущение и оптимизм», ведущим которого выступила бывший глава ООН по климату Кристиана Фигерес, баланс быстро меняется.
«Стоимость энергии ветра снизилась в 10 раз», — сказал Наам.
«Все это не происходит так быстро, как нам хотелось бы.
Но это происходит намного быстрее, чем думают люди в промышленности, особенно в индустрии ископаемого топлива или автомобилестроении.
«И что ясно, двигатель внутреннего сгорания для наземного транспорта мертв, мертв, мертв, мертв».
Проблемы впереди
В то время как выбросы в выхлопные трубы легковых и грузовых автомобилей в ближайшие десятилетия будут постепенно сокращаться, другие транспортные секторы представляют в целом более серьезную проблему.
На долю авиации приходится 3 процента мирового углеродного следа (некоторые говорят, что больше), но обеспечение устойчивого энергоснабжения пассажирских самолетов — сложная задача. Тем не менее, есть оптимизм в отношении того, что к 2050 году полеты на короткие расстояния по крайней мере будут основываться на экологически чистых технологиях, таких как водородные топливные элементы.
Судоходство — одна из самых сложных областей для перехода. На мировой торговый флот приходится 90 процентов мировой торговли.
После перехода от парусов в середине 19 века к пароходам, работающим на угле, а затем к современной эпохе тяжелого нефтяного топлива, промышленность теперь снова обращает внимание на естественные источники движения.Это серьезная и трудная проблема, особенно для колоссальных балкеров, курсирующих по нашим океанам.
Но переход начался. Китай обещает стать углеродно-нейтральным как минимум к 2060 году. Избранный президент США Джо Байден предлагает к 2035 году сделать производство электроэнергии в США безуглеродным, создав миллионы рабочих мест. Во всем мире страны повышают свои амбиции по сокращению выбросов.
Опять же, необходимо сделать больше, но все это способствует техническому прогрессу во всех секторах.
И в ближайшие годы двигатель внутреннего сгорания, этот выдающийся подвиг научного прогресса, станет главой истории, поскольку мы тихо гудим в наших электромобилях.
Портрет Карла Бенца и копия патента на первый в мире автомобиль с газовым двигателем внутреннего сгорания, трехколесный автомобиль под названием «Велоципед», который был выдан 29 января 1886 года на изобретение Бенца.
Транспортные средства с двигателями внутреннего сгорания скоро могут уйти в прошлое [AP]Обращение к окружающей среде
1. Способствует ли ваш куриный бургер вырубке лесов ?: Новое расследование показало, что огромные площади лесов в Бразилии вырубаются для посадки соевых бобов, которые затем отправляются в Великобританию и используются в качестве корма для кур, которые в конечном итоге продаются на основные супермаркеты и рестораны.
2. Самая высокая научная лаборатория в мире: В прошлом году 34 климатолога поднялись на гору Эверест со всем своим оборудованием, чтобы изучить изменения окружающей среды, происходящие на самой высокой вершине мира, почему они происходят и что можно с этим сделать. .
3. Осенние листья опадают раньше: Из-за глобального потепления деревья в Европе, кажется, сбрасывают листья раньше обычного. Это также означает, что они смогут хранить меньше углерода, чем надеялись ученые.
4. Климатический вызов Джо Байдена: С новым избранным президентом США больше не будут мировым лидером в борьбе с наукой о климате. Но будет ли смены администрации достаточно, чтобы помочь в борьбе с глобальным потеплением?
Последнее слово
Итак, вы должны спросить себя… я генеральный директор нефтегазовой компании или генеральный директор энергетической компании? Потому что первый обречен. Во-вторых, это значительный рост, поскольку в 2050 году мир будет использовать гораздо больше энергии. Но это будет чистая энергия.
Рамез Наам, аналитик по энергетике
Двигатель внутреннего сгорания новой конструкции обеспечивает нулевые вредные выбросы
Исследователи из Политехнического университета Валенсии (UPV) разработали новый двигатель внутреннего сгорания (ДВС), который не выделяет углекислый газ и другие газы, вредные для здоровья людей.
По словам его создателей, это «революционный» двигатель, который не только соответствует нормативам по выбросам, запланированным на 2040 год, но и обладает высоким КПД.
Первые два прототипа этого двигателя будут изготовлены в ближайшие месяцы при финансовой поддержке Валенсийского агентства по инновациям.
Технология, используемая в новой конструкции ДВС, основана на использовании керамических мембран MIEC. Запатентованные Институтом химической технологии, объединяющим центром UPV и CSIC, эти мембраны удаляют все загрязняющие и вредные для здоровья газы (NOx), улавливая собственный CO2 и CO2 в окружающей среде и сжижая его.
«Эти мембраны, включенные в двигатель транспортного средства, позволяют селективно отделять кислород от воздуха, чтобы произвести кислородное горение. Таким образом, образуется чистый горючий газ, состоящий из воды и CO2, который можно улавливать внутри автомобиля и хранить, не выбрасывая его из выхлопной трубы », — пояснил Хосе Мануэль Серра, исследователь ITQ (UPV-CSIC). .
Технология, разработанная исследовательской группой UPV, может позволить получить двигатель с автономностью и возможностями дозаправки обычного ДВС, но с тем преимуществом, что он будет полностью чистым и без каких-либо загрязняющих веществ или выбросов парникового эффекта, как у электрического двигателя. автомобильные двигатели.
С помощью этой технологии автомобиль может также стать поставщиком CO2. Как объясняют исследователи, в обычном двигателе после кислородного горения в выхлопной трубе образуется большое количество азота и оксидов азота. Однако в случае этой новой конструкции двигателя образуется только очень высокая концентрация CO2 и воды, которые можно легко отделить путем конденсации.
«Этот CO2 сжимается внутри двигателя и хранится в резервуаре высокого давления, который может быть возвращен в качестве побочного продукта непосредственно в виде чистого высококачественного CO2 на станции обслуживания для промышленного использования.Таким образом, внутри автомобиля у нас будет один бак для топлива, а другой — для CO2, который образуется после сжигания топлива и из которого мы могли бы извлечь пользу », — сказал Луис Мигель Гарсиа-Куэвас.
Технология предназначена для производителей крупногабаритных транспортных средств для перевозки пассажиров и грузов как по суше, так и по морю, а также для авиации до определенного уровня мощности. Кроме того, его также можно использовать для преобразования существующих дизельных двигателей в специальные автомобили.
«В случае небольших транспортных средств это также может быть применено путем изолирования только части CO2 в выхлопных газах», — сказал Франсиско Хосе Арнау, научный сотрудник CMT-Thermal Motors UPV.
В настоящее время команда конструирует два прототипа в лабораторном масштабе этой «революционной системы для автомобильного сектора».
«Положительная оценка и финансирование Валенсийского агентства по инновациям означает возможность вывести концепцию на высокий уровень технологического развития. Благодаря этому можно будет привлечь внимание частных инвесторов, которые захотят получить лицензию на патент или выделить дополнительные средства, чтобы сделать эти двигатели реальностью, что изменит парадигму борьбы с изменением климата с точки зрения транспорта », сказал Хосе Рамон Серрано, исследователь CMT-Thermal Motors UPV.
Подпишитесь на электронную рассылку новостей E&T, чтобы получать такие замечательные истории каждый день на свой почтовый ящик.
Федеральный поршневой двигатель внутреннего сгорания (RICE)
NESHAPS ZZZZ, NSPS IIII и NSPS JJJJ
Эта веб-страница представляет собой портал для важной информации, которая поможет вам выполнить требования USEPA для поршневых двигателей внутреннего сгорания (RICE). Округу по контролю за загрязнением воздуха округа Санта-Барбара переданы полномочия от USEPA по внедрению и обеспечению соблюдения применимых правил.Округ применяет эти правила вместе с другими государственными и местными постановлениями. См. Веб-страницу округа для двигателей с воспламенением от сжатия (CI) здесь и нашу веб-страницу для двигателей с искровым зажиганием (SI) здесь.
Федеральные правила, применимые к двигателям внутреннего сгорания, включают:
- NESHAP ZZZZ. Применимо ко всем существующим двигателям (включая новые двигатели мощностью более 500 л.с., расположенные у основных источников HAP).
- NSPS IIII. Применимо к новым двигателям CI. Дизельные двигатели являются примером двигателя CI.
- NSPS JJJJ. Относится к двигателям SI. Включает двигатели, работающие на природном газе, сжиженном нефтяном газе, бензине, сжиженном газе, газе метантенка.
Презентации PowerPoint
- EPA Presentation Stationary RICE NESHAP — 21 июня 2011 г. (PDF)
- Инженерный симпозиум CAPCOA RICE NESHAP — 22 июня 2011 г. (PDF)
- Совещание руководителей правоохранительных органов CAPCOA — 18 августа 2011 г. (PDF)
Блок-схемы / таблицы
- EPA NSPS JJJJ Сводная таблица требований — август 2011 г. (XLS, PDF)
- Блок-схема применимости стационарного RICE Агентства по охране окружающей среды — ноябрь 2010 г. (PPT, PDF)
- Сводная таблица требований EPA RICE — март 2011 г. (XLS, PDF)
- Сводная блок-схема DEQ штата Миссисипи — март 2011 г. (DOC, PDF)
- Trinity Consultants — Обновленные требования MACT ZZZZ для существующих стационарных CI RICE (PDF)
Инструмент навигации EPA (REG NAV)
- Инструмент навигации по правилам
- — апрель 2011 г .: нажмите здесь
- Пример выходных данных: Существующий неаварийный объект CI в зоне Источник HAP мощностью 300–500 л.с. (PDF).Свыше 500 л.с. (PDF)
- Пример вывода : Существующий аварийный двигатель CI в области Источник HAP мощностью менее 500 л.с. (PDF), более 500 л.с. (PDF)
- Пример вывода : Новый неаварийный двигатель CI в зоне с источником HAP мощностью более 500 л.с. (PDF)
- Пример вывода : Существующий неаварийный 4-тактный двигатель с обогащенным режимом горения SI на основном источнике HAP мощностью 100 и 500 л. с. (PDF)
- Пример выходных данных : Новый двухтактный неаварийный двухтактный бензиновый двигатель SI в зоне с источником HAP мощностью менее 500 л.с. (PDF)
с. (PDF)Прочие полезные документы
- Руководство EPA по определению RICE NESHAP для жилых, институциональных и коммерческих аварийных двигателей — сентябрь 2010 г. (PDF)
- EPA Пример письма с уведомлением о статусе соответствия (DOC, PDF)
- EPA Пример письма с первоначальным уведомлением о применимости (DOC, PDF)
- Требования EPA к техническому обслуживанию для сельскохозяйственных двигателей мощностью не более 300 л.с. (PDF)
Ссылки
Для получения дополнительной информации или помощи позвоните или отправьте электронное письмо Кевину Брауну по телефону (805) 961-8826 или Уильяму Саррафу по телефону (805) 961-8888.
40 CFR § 60.4241 — Каковы мои требования соответствия, если я являюсь производителем стационарных двигателей внутреннего сгорания SI, участвующим в программе добровольной сертификации, или производителем оборудования, содержащего такие двигатели? | CFR | Закон США
(a) Производители стационарных двигателей внутреннего сгорания SI с максимальной мощностью двигателя более 19 кВт (25 л.с.), которые не используют бензин и не являются двигателями с обогащенным газом, использующими сжиженный нефтяной газ, могут выбрать сертификацию своих двигателей в соответствии со стандартами выбросов в § 60.4231 (d) или (e), в зависимости от обстоятельств, в рамках программы добровольной сертификации, описанной в этом подразделе. Производители, которые сертифицируют свои двигатели в рамках программы добровольной сертификации, должны соответствовать требованиям, указанным в параграфах (b) — (g) этого раздела. Кроме того, производители стационарных двигателей внутреннего сгорания SI, которые решили сертифицировать свои двигатели в рамках программы добровольной сертификации, также должны соответствовать требованиям, указанным в § 60.
4247.
(b) Производители двигателей, не сертифицированных по стандартам 40 CFR часть 90 или 40 CFR часть 1054, должны сертифицировать свои стационарные SI ICE, используя процедуры сертификации, требуемые в 40 CFR часть 1048, подраздел C, и должны следовать тем же процедурам испытаний. которые применяются к большим внедорожным двигателям SI согласно 40 CFR часть 1048, но должны использовать цикл D-1 Международной организации по стандартизации 8178-4: 1996 (E) (включен посредством ссылки, см. 40 CFR 60.17) или требований испытательного цикла, указанных в таблицах 3-40 CFR 1048.505, за исключением того, что таблица 3 из 40 CFR 1048.505 применяется только к двигателям с высокой нагрузкой. Производители стационарных двигателей внутреннего сгорания SI, которые сертифицируют свои стационарные двигатели внутреннего сгорания SI ICE с максимальной мощностью двигателя менее или равной 30 кВт (40 л.с.) с общим рабочим объемом менее или равным 1000 куб.см в соответствии со стандартами сертификации выбросов и другими требованиями для новых внедорожных автомобилей. Двигатели SI в 40 CFR часть 90 или 40 CFR часть 1054, а также производители аварийных двигателей мощностью более 25 и менее 130 л.с., которые соответствуют стандартам фазы 1 в 40 CFR 90.103, применимые к двигателям класса II, должны сертифицировать свои стационарные двигатели SI ICE с использованием процедур сертификации, требуемых в 40 CFR часть 90, подраздел B, или 40 CFR часть 1054, подраздел C, в зависимости от обстоятельств, и должны испытывать свои двигатели, как указано в этих частях. . Производители оборудования, содержащего стационарные двигатели внутреннего сгорания SI, отвечающие требованиям 40 CFR, часть 1054, должны выполнять положения 40 CFR, часть 1060, подраздел C, в той степени, в которой они применяются к производителям оборудования.
(c) Сертификация стационарного SI ICE в соответствии со стандартами выбросов, указанными в § 60.4231 (d) или (e), в зависимости от обстоятельств, является добровольным, но производители, решившие сертифицировать, подчиняются всем требованиям, указанным в этом подразделе в отношении двигателей, включенных в их сертификацию.
Производители должны четко маркировать свои стационарные двигатели SI как сертифицированные или несертифицированные двигатели.
(d) Производители стационарных SI ICE, работающих на природном газе, которые проводят добровольную сертификацию стационарных SI ICE в соответствии со стандартами выбросов, указанными в § 60.4231 (d) или (e), в зависимости от обстоятельств, должны сертифицировать свои двигатели для работы с топливом, отвечающим требованиям определение качества природного газа трубопроводного качества.Топливо, используемое для сертификации стационарных двигателей на природном газе SI, должно соответствовать определению природного газа трубопроводного качества, как описано в § 60.4248. Кроме того, производитель должен предоставить информацию владельцу и оператору сертифицированного стационарного двигателя SI, включая спецификации природного газа трубопроводного качества, на который сертифицирован двигатель, и какие корректировки владелец или оператор должны внести в двигатель при установке в поле для обеспечения соблюдения норм выбросов.
(e) Производители стационарных двигателей SI ICE, работающих на обедненной смеси, работающих на сжиженном нефтяном газе, которые проводят добровольную сертификацию стационарных двигателей SI ICE в соответствии со стандартами выбросов, указанными в § 60.4231 (d) или (e), в зависимости от обстоятельств, должны сертифицировать свои двигатели для работы. с использованием топлива, отвечающего требованиям 40 CFR 1065.720.
(f) Изготовители могут сертифицировать свои двигатели для работы на газообразном топливе в дополнение к природному газу трубопроводного качества; однако производитель должен указать свойства этого топлива и предоставить информацию об испытаниях, показывающую, что двигатель будет соответствовать стандартам выбросов, указанным в § 60.4231 (d) или (e), в зависимости от обстоятельств, при работе на этом топливе. Производитель также должен предоставить инструкции по настройке стационарного двигателя в соответствии со стандартами выбросов для топлива, которое не соответствует определению качества природного газа для трубопроводов.
Производитель также должен предоставить информацию владельцу и оператору сертифицированного стационарного двигателя SI относительно конфигурации, которая наиболее способствует снижению выбросов, когда двигатель будет работать на газообразном топливе с качеством, отличным от топлива, на которое он был сертифицирован.
(g) Производитель стационарных двигателей SI может сертифицировать семейство двигателей только в соответствии со стандартами, применимыми к двигателям, работающим на свалке / метантенке, как указано в § 60.4231 (d) или (e), в зависимости от обстоятельств, но должен сертифицировать свои двигатели для работы на полигоне. / метантенк и должен иметь постоянную этикетку, указывающую, что двигатель предназначен для использования только с газом из органических отходов / метантенки. Этикетка должна быть добавлена в соответствии с требованиями к маркировке, указанными в 40 CFR 1048.135 (b).
(h) Для целей этого подраздела при расчете выбросов летучих органических соединений выбросы формальдегида не должны включаться.
(i) Для двигателей, сертифицированных в соответствии со стандартами добровольной сертификации, указанными в таблице 1 данного подраздела, измерение ЛОС должно быть выполнено в соответствии с процедурами, изложенными в 40 CFR 1065.260 и 1065.265, чтобы определить общие выбросы NMHC с использованием пламенно-ионизации. детектор и неметановый резак. В качестве альтернативы отделителю неметана производители могут использовать газовый хроматограф, как это разрешено согласно 40 CFR 1065.267, и могут измерять этан, а также метан, чтобы исключить такие уровни из общего измерения ЛОС.
Разделение источников шума двигателя внутреннего сгорания на основе одноканального алгоритма
Технология разделения и идентификации источников шума является основным направлением исследований шума двигателей внутреннего сгорания. Шум сгорания и шум поршня являются основными источниками шума двигателя внутреннего сгорания. Однако шум сгорания и хлопок поршня возникают почти в верхней мертвой точке.
Они смешиваются во временной и частотной областях.Точно и эффективно разделить их сложно. Для их разделения предлагается одноканальный алгоритм, который объединяет методы разложения по эмпирическим модам на основе изменяющейся во времени фильтрации (TVF-EMD) и робастного анализа независимых компонентов (RobustICA). Во-первых, метод TVF-EMD используется для разложения одноканального шумового сигнала на несколько функций внутреннего режима (IMF). Затем метод RobustICA применяется для извлечения независимых компонентов. Наконец, для определения источников шума используются соответствующие предварительные знания и частотно-временной анализ.Кроме того, для проверки результатов разделения дополнительно используются метод спектральной фильтрации и метод расчета шума от ударов поршня на основе динамической модели. Результаты моделирования и экспериментальных исследований показывают эффективность предложенного метода.
1. Введение
Двигатель внутреннего сгорания широко используется в различных транспортных средствах, таких как корабли и автомобили [1]. Однако, когда двигатель внутреннего сгорания работает, он создает огромный шум в окружающей среде.Шум может мешать повседневной жизни людей и даже ставить под угрозу их здоровье. Поэтому проблема шума вызывает все большую озабоченность общества. Длительное воздействие шума на людей может вызвать бессонницу, сердечно-сосудистые заболевания и даже смерть [2, 3]. Глобальный законодательный комитет разрабатывает строгие правила, чтобы сделать суда, автомобили и другие транспортные средства тише [4].
Двигатель внутреннего сгорания, являясь основным источником энергии и шума судов и автомобилей, оказывает значительное влияние на общий уровень шума [5].Поэтому актуальна разработка соответствующего метода снижения уровня шума двигателей внутреннего сгорания. Основной задачей снижения шума двигателей внутреннего сгорания является изучение и анализ характеристик каждого источника шума двигателей внутреннего сгорания, а затем разработка соответствующей целевой и эффективной схемы снижения шума.
Таким образом, разделение различных источников шума двигателей внутреннего сгорания стало актуальной темой в области исследования шума двигателей внутреннего сгорания.
Источником шума двигателя внутреннего сгорания в основном являются шум сгорания, шум поршня, шум шестерен, шум клапана, шум топливного насоса и т. Д. [6]. Среди этих источников шума шум сгорания и шум от ударов поршня составляют 80% от общего шума [7]. Они являются основными источниками шума двигателя внутреннего сгорания. За счет уменьшения шума сгорания и шума от хлопка поршня, общий шум будет значительно снижен. Следовательно, необходимо изучить шум сгорания и шум поршня.
Однако шум сгорания и шум от ударов поршня почти возникают около верхней мертвой точки, и они сильно искажаются в частотно-временной области. Таким образом, разделить их очень сложно. В настоящее время некоторые ученые используют многоканальный алгоритм для разделения источников шума, такой как метод слепого разделения источников [8], метод независимого компонентного анализа [9], метод независимого компонентного и вейвлет-анализа [10], усовершенствованный метод спектрофильтра [11], диагностика иерархии метод когерентного анализа спектра мощности [12], метод акустической голографии и интенсивности звука [13].
Однако в практических инженерных приложениях из-за стоимости датчика и условий установки, как правило, можно использовать только меньшее количество датчиков. Многоканальный алгоритм ограничен в практических инженерных приложениях. Поэтому многие ученые начинают изучать одноканальный алгоритм разделения источников шума. Например, Du et al. [14] использовали EMD и методы анализа независимых компонентов для разделения сигнала возбуждения горения и сигнала удара поршня. Bi et al. [15] использовали метод EEMD-RobustICA для разделения шума сгорания, шума поршня и шума выхлопа бензиновых двигателей.Zhang et al. [16] использовали EEMD, когерентный анализ спектра мощности и усовершенствованный метод анализа иерархии для определения источников шума двигателей внутреннего сгорания.
Zheng et al. [17] использовали методы EEMD и обобщенного S-преобразования для разделения шума сгорания, шума от ударов поршня, шума шестерен и т. Д.
Текущий одноканальный алгоритм в основном основан на методе EMD и методе EEMD для разделения источников шума двигателей внутреннего сгорания. Кроме того, существуют и другие методы, такие как метод на основе VMD [18] и метод на основе гамматона [19].Но метод на основе VMD требует установки сложных параметров, и на результат разделения в значительной степени влияют параметры настройки. Метод на основе гамматона в основном используется для разделения смешанных речевых сигналов. Что касается метода EMD, он имеет проблемы смешения мод и конечных эффектов [20, 21]. Хотя метод EEMD может решить проблему смешивания мод, выбор таких параметров, как амплитуда добавленного шума и номер ансамбля, трудно определить, и они имеют большое влияние на эффект разложения сигнала [22].Кроме того, вычислительная стоимость метода EEMD высока [23].
Недавно было предложено новое разложение эмпирических мод на основе изменяющейся во времени фильтрации (TVF-EMD), которое было предложено Ли и др. может эффективно решить проблему разделения и проблему перемежаемости, и он имеет лучшую производительность декомпозиции, чем метод EMD [24]. Метод TVF-EMD — это управляемый данными метод адаптивной декомпозиции, который применялся при диагностике неисправностей подшипников [25, 26], прогнозировании скорости ветра [27], модальной идентификации [28] и т. Д.В этой статье метод TVF-EMD исследуется и применяется для разделения источников шума двигателя внутреннего сгорания. Поскольку метод TVF-EMD обладает отличной способностью к разложению сигнала, а метод RobustICA обладает выдающейся способностью извлекать независимые компоненты из смешанных компонентов, для разделения двигателя внутреннего сгорания предлагается одноканальный алгоритм, сочетающий методы TVF-EMD и RobustICA. источники шума. Во-первых, одноканальный шумовой сигнал раскладывается на несколько IMF методом TVF-EMD.
Затем выполняется метод RobustICA для извлечения независимых компонентов. Наконец, для определения источников шума используются соответствующие предварительные знания и частотно-временной анализ. Основным вкладом данной статьи является предложение одноканального алгоритма на основе методов TVF-EMD и RobustICA для разделения источников шума двигателей внутреннего сгорания. Кроме того, независимый метод расчета шума сгорания (метод спектральной фильтрации) и метод расчета шума от удара поршня (метод расчета шума от удара поршня на основе динамической модели) объединены вместе для проверки результатов разделения шума сгорания и удара поршня. шум.Получены метод разделения и расчетный поток источников шума двигателя внутреннего сгорания.
2. Связанные методы
2.1. Метод TVF-EMD
Разложение по эмпирическим модам на основе изменяющейся во времени фильтрации (TVF-EMD) может адаптивно разложить нестационарные сигналы. По сравнению с методом EMD, метод TVF-EMD решил проблему разделения и проблему перемежаемости [24]. Следовательно, метод TVF-EMD имеет лучшую разделительную способность, чем метод EMD, особенно в отношении нестационарных сигналов.Шаги вычисления метода TVF-EMD следующие: Шаг 1: для сигнала используйте преобразование Гильберта, чтобы вычислить мгновенную амплитуду и мгновенную частоту. Шаг 2: найдите локальные максимумы и локальные минимумы. Шаг 3: интерполировать набор точек и получить и. Затем, и. Шаг 4: интерполируйте и, чтобы получить и. Затем, Шаг 5: вычислить локальную частоту отсечки через. Шаг 6: настройте, чтобы решить проблему перемежаемости. Шаг 7: затем,. Применяется аппроксимация B-сплайном, и за узлы взяты крайние тайминги.Примерный результат можно получить как. Шаг 8: если критерий остановки, то получается IMF. В противном случае позвольте и продолжайте выполнять шаги с 1 по 7.
В методе TVF-EMD ширина полосы и порядок B-сплайнов являются ключевыми параметрами, которые необходимо установить заранее. Согласно [24], учитывая вычислительные затраты и производительность алгоритма, эти два параметра принимаются значениями по умолчанию, и.
Учитывая, что метод TVF-EMD должен использоваться в нестационарном шумовом сигнале двигателя внутреннего сгорания, выбираются три нестационарных моделируемых сигнала, чтобы проиллюстрировать эффективность декомпозиции метода TVF-EMD.Смоделированные сигналы показаны в уравнении (2). Частота дискретизации 512 Гц. Форма волны смоделированного сигнала во временной области показана на рисунке 1:
Затем для разложения смешанного сигнала используются метод EMD и метод TVF-EMD. Результаты расчета показаны на рисунках 2 и 3.
Как показано на рисунке 2, можно видеть, что результаты расчета методом EMD сильно отличаются от исходного сигнала моделирования, особенно показанного в красном кружке. .На рисунке 3 результаты расчета методом TVF-EMD аналогичны исходному сигналу моделирования, IMF1 соответствует S 1, IMF2 соответствует S 2, а IMF3 соответствует S 3.
По порядку Для количественного сравнения эффективности разделения двух методов был использован следующий индекс для вычисления степени совпадения между разделенным сигналом и исходным сигналом [29]: где. Количественный показатель эффективности методов EMD и TVF-EMD показан в таблице 1.
| ||||||||||||||||||||||||||
Согласно уравнению (3), чем больше индекс, тем лучше эффект разделения. Из таблицы 1, метод TVF-EMD обеспечил наилучшее восстановление S 3 по наибольшему показателю 18,9132 дБ, что согласуется с результатами на рисунке 3.
Что касается S 1 и S 2, индекс также больше, чем метод EMD. Средний показатель результатов расчета методом TFM-EMD равен 16.9058 дБ. Но EMD набрал только 3,2405 дБ. Из приведенного выше анализа делается вывод, что метод TVF-EMD обеспечивает лучшую производительность декомпозиции, чем метод EMD.
2.2. Метод RobustICA
Процесс разделения метода ICA состоит в том, чтобы найти матрицу преобразования смешанного сигнала наблюдения, чтобы сделать вывод как можно более независимым [30]: где W — матрица несмешивания, а N — дополнительный шум .
Обычно используемый метод ICA включает FastICA [31] и JADE [32].Однако методы FastICA и JADE имеют некоторые проблемы, такие как низкая точность вычислений и недостаточная надежность. Позже Зарзосо и Комон [33–35] предложили метод робастного анализа независимых компонентов (RobustICA). По сравнению с FastICA и JADE, метод RobustICA более надежен и может лучше извлекать независимые компоненты из смешанных сигналов.
Метод RobustICA разделяет сигналы независимых источников на основе эксцесса. Функция вычисления эксцесса определяется следующим образом: где представляет собой математические ожидания.
Шаги вычисления метода RobustICA следующие: (1) Вычислить коэффициенты полинома оптимального размера шага: (2) Извлечь корень полинома оптимального размера шага. (3) Выбрать корень полинома, чтобы получить абсолютное значение целевой функции в направлении поиска наибольшее: (4) Обновить. (5) Нормализовать.
Чтобы проиллюстрировать рабочие характеристики, выбраны пилообразный сигнал, прямоугольный сигнал и синусоидальный сигнал затухания, которые показаны на рисунке 4.
Матрица смешивания, сгенерированная случайным образом функцией rand (·) в программном обеспечении MATLAB, используется для смешивания исходных сигналов моделирования. Затем методы FastICA, JADE и RobustICA используются для извлечения независимых компонентов из смешанных сигналов.
Результаты расчетов показаны на рисунке 5.
Из рисунка 5 видно, что результаты расчетов RobustICA очень похожи на исходные смоделированные сигналы. Однако результаты расчетов FastICA и JADE имеют определенное отличие от исходных смоделированных сигналов, особенно в части, обведенной кружком.Из-за искажения амплитуды в методе ICA, учитывая, что амплитуда выбранного сигнала моделирования находится в диапазоне от -1 до +1, извлеченные независимые компоненты нормализуются. Расчетные количественные показатели приведены в таблице 2.
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Из таблицы 2 видно, что RobustICA обеспечил наилучшее восстановление x 2 по наибольшему индексу 265.7350 дБ, что согласуется с результатами на рисунке 5. Хотя FastICA получил лучшее значение 29,5894 дБ для x 1, он не очень хорошо извлекал сигнал x 2. Второе по величине значение индекса для x 1 составляет 24,2738 дБ, достигаемое JADE, но JADE плохо работает для извлечения сигналов x 2. Что касается x 3, FastICA набрал -6,3843 дБ, что ниже, чем у RobustICA и JADE. В целом, средний балл RobustICA составляет 103,3583 дБ, что намного больше, чем у FastICA и JADE.Из приведенного выше анализа следует, что метод RobustICA имеет лучшую производительность для извлечения независимых компонентов, чем методы FastICA и JADE.
2.3. Одноканальный алгоритм, основанный на методах TVF-EMD и RobustICA
Поскольку метод TVF-EMD имеет отличную производительность для разложения сигналов, а метод RobustICA является хорошим способом извлечения независимых компонентов из смешанных сигналов, TVF-EMD и Методы RobustICA комбинируются для разделения источников шума.Конкретные этапы расчета следующие: Этап 1: в лаборатории судовых двигателей, которая имеет конструкцию, аналогичную конструкции реального судна, проводится испытание шума двигателя внутреннего сгорания для получения одноканальных шумовых сигналов. Шаг 2: метод TVF-EMD используется для разложения одноканального шумового сигнала на несколько IMF. По методу выбора шкалы выбираются соответствующие IMF, которые используются для дальнейших расчетов. Шаг 3: поскольку эти выбранные IMF не всегда независимы друг от друга, IMF и одноканальный шумовой сигнал объединяются вместе, чтобы сформировать новую группу сигналов.Затем выполняется метод RobustICA для извлечения независимых компонентов из новой группы сигналов. Шаг 4: в соответствии с предшествующими знаниями о двигателе внутреннего сгорания и частотно-временным анализом шум сгорания и шум от удара поршня первоначально идентифицируются из независимых компонентов. Шаг 5: далее выполняются метод спектральной фильтрации и метод расчета шума от ударов поршня на основе динамической модели для идентификации и проверки отдельных результатов.Наконец, можно точно получить шум сгорания и шум поршня.
Чтобы проиллюстрировать производительность метода TVF-EMD-RobustICA, смоделированный сигнал принимается в приведенном выше уравнении (2). Сначала смешанный сигнал разделяется методом TVF-EMD, и результат разделения показан на рисунке 3. Затем метод RobustICA дополнительно используется для выделения независимых компонентов. Более того, метод EMD-RobustICA также используется для разделения смешанного сигнала. Результаты расчетов представлены на рисунке 6.
Из рисунка 6 видно, что метод TVF-EMD-RobustICA дал хорошие результаты.
Но метод EMD-RobustICA плохо работает, особенно для IC1 и IC3, и они сильно отличаются от исходных смоделированных S 1 и S 2. Для дальнейшего количественного анализа показаны результаты расчета количественных показателей. в таблице 3.
| ||||||||||||||||||||
Из таблицы 3, TVF-EMD-RobustICA предоставил лучший разделенный сигнал S 1 по наибольшему индексу 15,0491 дБ, а второе по величине значение индекса — 13.1466 дБ для S 2. Однако EMD-RobustICA набрал только 3,0835 дБ и -0,5192 дБ для S 1 и S 2 соответственно. Что касается S 3, EMD-RobustICA набрал -4,2874 дБ, и это немного больше, чем TVF-EMD-RobustICA, получивший -5,3101 дБ. В целом, средний индекс TVF-EMD-RobustICA составляет 7,6285 дБ, а EMD-RobustICA — всего -0,5744 дБ. Таким образом, делается вывод, что метод TVF-EMD-RobustICA имеет лучший эффект разделения, чем метод EMD-RobustICA, и он используется для разделения источников шума двигателя внутреннего сгорания.
3. Испытание двигателя внутреннего сгорания
3.1. Испытательная платформа
Испытание двигателя внутреннего сгорания проводилось в лаборатории судовых двигателей, конструктивная конструкция которой аналогична конструкции реального корабля, и она показана на рис. 7.
В лаборатории судовых двигателей имеется MAN Дизельный двигатель типа B&W 6L16 / 24. Основные технические параметры приведены в таблице 4.
| ||||||||||||||||||||||||
Когда шестицилиндровый двигатель внутреннего сгорания работает цилиндры будут производить много шума. Непосредственно отделить источники шума, создаваемые шестью цилиндрами, очень сложно. Фактически, каждый цилиндр двигателя внутреннего сгорания производит одинаковый источник шума.Следовательно, необходимо только изучить источник шума, создаваемый одним заданным цилиндром. Следовательно, необходимо изолировать помехи, создаваемые другими пятью цилиндрами.
3.2. Метод покрытия свинцом
В этом эксперименте метод покрытия свинцом применяется для обертывания пяти цилиндров (цилиндр № 1, цилиндр № 2, цилиндр № 3, цилиндр № 5 и цилиндр № 6) внутреннего сгорания. двигатель, и только цилиндр №4 не накручен. При использовании метода покрытия свинцом сначала снаружи двигателя внутреннего сгорания оборачивается огнестойкая звукоизоляционная вата толщиной 10 мм.Во-вторых, свинцовая пластина толщиной 1,5 мм наматывается снаружи двигателя внутреннего сгорания. Наконец, снаружи двигателя внутреннего сгорания снова наматывают огнестойкую звукоизоляционную вату толщиной 10 мм. Для изоляции помехового шума принят трехуровневый метод покрытия. Метод покрытия отведений показан на рисунке 8.
С помощью метода покрытия отведений можно эффективно изолировать помехи, создаваемые другими пятью цилиндрами.
Это выгодно для отделения источника шума от указанного цилиндра.
3.3. Измерительная система и точки измерения
С помощью метода покрытия свинца можно максимально изолировать помехи, создаваемые другими пятью цилиндрами. Затем, что касается цилиндра № 4, микрофоны используются для измерения шумовых сигналов в верхней части головки блока цилиндров, на стороне основного удара и на стороне щелчка тисков. Конкретное расположение точек измерения шума показано на рисунке 9.
Система измерения двигателя внутреннего сгорания состоит из сенсорного оборудования (датчик звукового давления, датчик давления в цилиндре, усилитель заряда и датчик верхней мертвой точки), шасси для сбора данных NI cDAQ 9172 , Карта сбора данных NI 9234, компьютер и т. Д., и он показан на Рисунке 10.
Тип датчика давления в баллоне — 6013CA, в котором диапазон составляет 250 бар, а чувствительность — 21 пКл / бар. Тип одноканального усилителя заряда — 5018А1000. Микрофоны PCB130F20 калибруются перед измерением. Данные о шуме, измеренные в ходе теста, сохраняются на компьютере через интегрированную систему сбора данных LabVIEW. Частота дискретизации 25600 Гц.
Номинальная частота вращения дизельного двигателя MAN B&W 6L16 / 24 составляет 1000 об / мин.Таким образом, в качестве условия испытания выбрано 1000 об / мин и состояние холостого хода. В ходе испытания двигателя внутреннего сгорания сигнал давления в цилиндре p и сигналы шума каждой стороны (верхняя часть головки блока цилиндров y 1, сторона главного удара y 2 и сторона тисков y 3) рабочего цикл двигателя внутреннего сгорания может быть получен, и он показан на рисунке 11.
4. Разделение и идентификация источников шума
Посредством испытания двигателя внутреннего сгорания могут быть получены сигналы каждого бокового шума.Во-первых, метод TVF-EMD применяется для разложения шумового сигнала y 1 головки блока цилиндров на несколько IMF.
Результаты разложения показаны на рисунке 12.
С помощью метода TVF-EMD можно получить девять IMF. Метод выбора шкалы используется для выбора IMF, которые имеют высокую согласованность с источником шума двигателя внутреннего сгорания, для дальнейшего расчета. Выражение для вычисления коэффициента корреляции показано в следующем уравнении [15]: где и — соответственно среднее значение сигнала x и сигнала y .
Расчетный коэффициент корреляции между каждым IMF и шумовым сигналом показан в таблице 5.
Уровень звукового давления можно увидеть из таблицы 6, можно увидеть, что уровень звукового давления шум сгорания и с каждой стороны (верхняя часть головки блока цилиндров, сторона главного удара и сторона заднего удара) шума сгорания равны 4.14 дБ (A), 3,86 дБ (A), 3,81 дБ (A) соответственно. Погрешность уровня звукового давления в верхней части головки блока цилиндров самая большая. Это связано с тем, что на верхнюю часть головки блока цилиндров поступают помехи со стороны основного удара и со стороны тисков. 6. Выводы(1) Для получения сигнала радиационного шума двигателя внутреннего сгорания в лаборатории судовых двигателей используется метод покрытия свинцом с использованием трехслойного покрытия для изоляции помехового шума от других цилиндров. Помехи эффективно уменьшаются по сравнению с уровнем источника шума, а качество и надежность сигнала радиационного шума, измеряемого тестом, значительно улучшаются. (2) Одноканальный алгоритм, основанный на методах TVF-EMD и RobustICA, предлагается для разделите источники шума.Кроме того, дополнительно предлагается метод спектральной фильтрации и метод расчета шума от ударов поршней на основе динамической модели для расчета независимых шумов сгорания и шума от ударов поршней. Результаты исследований показывают, что предлагаемый метод позволяет эффективно разделять источники шума. Получены метод разделения и расчетный поток источников шума двигателя внутреннего сгорания. Доступность данных Данные MAT-файла, используемые для подтверждения результатов этого исследования, доступны у соответствующего автора по запросу. Конфликт интересовАвторы заявляют об отсутствии конфликта интересов. БлагодарностиЭта работа была поддержана Национальным фондом естественных наук Китая (51279148) и Китайским стипендиальным фондом (201806950033). Дебаты по поводу прекращения использования двигателей внутреннего сгорания в ГерманииВ первоначальном проекте правительственного плана действий по борьбе с изменением климата на 2050 год, подготовленном федеральным министерством окружающей среды, к 2030 году был установлен крайний срок отказа от большинства двигателей внутреннего сгорания для новых автомобилей.Но крайний срок был отменен из-за сильного сопротивления со стороны министерства экономики и канцелярии. Теперь же скандал с дизельным двигателем выдвинул вопрос о будущей мобильности в центр внимания и в повестку дня кампании на федеральных выборах в сентябре. Программы избирательной кампании:Христианско-демократический союз (ХДС): «Мы отклоняем общие запреты на вождение для определенных типов транспортных средств». «Из-за низкого уровня выбросов CO2 дизельные двигатели остаются важным вариантом до окончательного прорыва электромобильности.” «Мы поддерживаем изменение типов двигателей на транспорте и придерживаемся открытой технологии для поддержки выхода на рынок альтернативных видов топлива и приводов, таких как электромобили и топливные элементы». Полную программу смотрите здесь. Социал-демократическая партия (СДПГ) «Мы хотим развивать электронную мобильность по причинам, связанным с изменением климата и промышленной политикой. Мы добиваемся амбициозных целей по выбросам на уровне ЕС ». «Мы хотим, чтобы Германия производила самые современные электромобили.” Полную программу смотрите здесь. Зеленая партия «Следующее правительство должно установить четкую цель по причинам климатической и промышленной политики: с 2030 года будут регистрироваться только автомобили без выбросов. «Те, кто придерживается дизельных и бензиновых двигателей, мешают автомобильной промышленности соответствовать требованиям 21 века». Полную программу смотрите здесь. Левая партия «Мы поддерживаем предложение Бундесрата (палаты федеральных земель) разрешить новую регистрацию к 2030 году только автомобилей с нулевым выбросом CO2». «Нам нужна действительно безбарьерная мобильность. Никто не должен зависеть от (личной) машины; доступ должен быть у всех. Поэтому наше внимание уделяется общественному транспорту ». Полную программу смотрите здесь. Свободная демократическая партия (СвДП) «Мы отвергаем реализацию правительством плановой экономики…. мы не считаем государственные инвестиции, такие как принудительное внедрение электромобилей путем запрета двигателей внутреннего сгорания, подходящей стратегией для защиты климата ». «Устойчивые бизнес-модели без субсидий могут быть реализованы только через технологически нейтральную конкуренцию в рыночных условиях». Полную программу смотрите здесь. Альтернатива для Германии (AfD) «АдГ отвергает любую идеологическую транспортную политику, благоприятствующую или дискриминирующую какой-либо конкретный вид транспорта.” «Электронная мобильность должна развиваться, как и любая другая технология — на основе рыночной экономики». Полную программу смотрите здесь. Последние цитаты немецких политиков:Ангела Меркель (ХДС), канцлер Германии: Канцлер Германии Ангела Меркель выразила поддержку идеи запрета в будущем автомобилей с двигателями внутреннего сгорания, как это запланировано другими европейскими странами. «Я не могу назвать конкретную дату сейчас, но подход правильный, потому что, если мы быстро инвестируем больше в инфраструктуру зарядки и технологии для электронных автомобилей, структурно возможен общий переход. «Дизельные автомобили сегодня так же хороши для защиты климата, как и вчера и позавчера». (Предвыборный митинг в Сааре, март 2017 г.) «Дизельный двигатель всегда был хорошим вариантом» для снижения выбросов CO₂. (На слушании в следственной комиссии федерального парламента, март 2017 г.) Представитель федерального правительства: «Запрет дизельных или бензиновых автомобилей в настоящее время не стоит на повестке дня федерального правительства.Речь идет о том, чтобы сделать возможной мобильность с низким уровнем выбросов », — заявил пресс-секретарь федерального правительства журналистам на пресс-конференции 26 июля. Правительство поддержало разработку альтернативных силовых установок, таких как электромобильность. Канцлер Ангела Меркель часто «предупреждала о демонизации дизельного топлива», поскольку «дизельный двигатель выделяет меньше CO₂ и, таким образом, более безопасен для климата». Хорст Зеехофер (ХСС), глава партии и государственный премьер Баварии: Для Баварского христианского социального союза (ХСС) запрет на использование двигателей внутреннего сгорания — запрет на переговоры по коалиции после сентябрьских выборов, заявил глава ХСС Хорст Зеехофер в интервью Funke Mediengruppe.«Это нанесет удар по корням нашего процветания», — сказал Зеехофер. Политические цели нельзя достигать запретами. «Британцы могут это сделать, они уже делали несколько таких ошибок раньше. Деиндустриализация рыночной экономики — британское изобретение», — сказал Зеехофер. Квота на электромобили — это «подобная ерунда», — сказал Зеехофер. (Газетное интервью, август 2017 г.) Джем Оздемир (Партия зеленых), глава партии и выборы Spitzenkandidat: В интервью Funke Mediengruppe Грин «Spitzenkandidat» Джем Оздемир сказал: «Зеленые не войдут в коалицию, которая не положит конец эре двигателей внутреннего сгорания и не создаст основу для транспорта без выбросов. Александр Добриндт (CSU), федеральный министр транспорта: «Полные запреты на вождение не являются разумным политическим решением […] Запреты ведут к постепенной экспроприации потребителей дизельного топлива […] Любой, кто считает наше партнерство с этой отраслью равносильным кумовству, не понимает социальной рыночной экономики […] чтобы убедиться, что мы по-прежнему создаем самые привлекательные автомобили в мире через 10 лет ». (На деловом мероприятии в Мюнхене, 25 июля 2017 г.) Мартин Шульц (СДПГ), кандидат в канцлеры от социал-демократов: «Дизельный двигатель будет нужен еще какое-то время.Шульц также сказал, что запрет на использование дизельного топлива в городских районах не имеет смысла. (В кулуарах посещения завода Audi 10 июля) Бриджит Зиприс (СПД), министр экономики и энергетики: «Устанавливать дату, например, 2040 год, прямо сейчас не имеет смысла и не помогает достичь поставленных целей. […] Хотя в Англии почти не производят автомобили, Германия — одна из крупнейших в мире стран-производителей автомобилей, от которой зависит более миллиона рабочих мест.”(В Funke Mediengruppe, 30 июля 2017 г.) «[Саммит по дизельным двигателям 2 августа] направлен на предотвращение запретов на вождение, путем предварительного принятия обязательств по сокращению выбросов оксидов азота и согласования генерального плана». «Одно дело — дизельный кризис, который автомобильная промышленность создала сама и для которого необходимо амбициозное решение. Другая тема — долгосрочный переход от двигателей внутреннего сгорания к альтернативным двигателям. Это разные вещи. Придет переход к альтернативным технологиям.Этого требует защита климата ». (в интервью деловой газете Handelsblatt, опубликованном 20 июля) Кристиан Линднер (СвДП), глава партии: «Запреты на вождение приравниваются к экспроприации». «Если зеленые захотят запретить двигатель внутреннего сгорания к 2030 году, и у всех нас есть батареи, которые на 40 процентов загружены энергией, вырабатываемой углем, и для которых редкоземельные элементы добываются в нечеловеческих условиях за границей, тогда ничего не выиграно». (Газетные интервью, июль 2017 г.) Антон Хофрейтер (Партия зеленых), сопредседатель партии зеленых «Призыв к отказу от двигателей внутреннего сгорания к 2030 году является амбициозным, но технически осуществимым, стоит того, и время на исходе.(В статье о плане партии по прекращению использования двигателей внутреннего сгорания к 2030 году n-tv.de 24 июня) «Технологическое развитие происходит так быстро, что немецкой промышленности либо удастся создать конкурентоспособные автомобили с нулевым уровнем выбросов, либо у нее возникнут серьезные проблемы из-за сокращения спроса». (Из интервью Clean Energy Wire в ноябре 2016 г.) Винфрид Кречманн (Партия зеленых), премьер-министр земли Баден-Вюртемберг: «Я всегда говорил, что чистое дизельное топливо существует.И я не вижу причин менять свое мнение ». (Frankfurter Allgemeine Zeitung, 25 июля 2017 г.) Последние цитаты от игроков отрасли:Йорг Хофманн , председатель Промышленного союза металлистов (IG-Metall) «Идея о том, что правительство устанавливает дату окончания 2030 года для определенных типов двигателей, совершенно нереалистична, если она не закончится фиаско. Нам нужен баланс между защитой окружающей среды и климата, занятостью и достижимыми инновациями, чтобы иметь возможность реализовать долгосрочный сценарий поэтапного отказа.”(Из интервью газете Frankfurter Allgemeine Sonntagszeitung, 30 июля 2017 г.) Маттиас Мюллер , генеральный директор VW Двигатель внутреннего сгорания «будет по-прежнему востребован в переходный период к электронной мобильности». Портал для горенияСтационарные поршневые двигатели внутреннего сгорания (RICE) Стационарный поршневой двигатель внутреннего сгорания (RICE) — это любой двигатель внутреннего сгорания, который использует возвратно-поступательное движение для преобразования тепловой энергии в механическую работу и не является мобильным.Стационарные поршневые двигатели отличаются от мобильных поршневых двигателей тем, что они не используются в дорожных транспортных средствах или внедорожных мобильных устройствах, таких как бульдозеры, косилки, краны и т. Д. Некоторые двигатели труднее классифицировать, например, генератор, установленный на поддоне или прицепе. не будет считаться стационарным, если он не будет оставаться на одном месте в течение, по крайней мере, полного года или полного сезона, для сезонного источника ( дополнительная информация о стационарных, внедорожных, транспортных и т. д. ). Есть два основных типа стационарных поршневых двигателей — искровое зажигание и воспламенение от сжатия. В двигателях с искровым зажиганием для воспламенения сжатой топливно-воздушной смеси используется искра (через свечу зажигания). Типичными видами топлива для таких двигателей являются бензин и природный газ. Двигатели с воспламенением от сжатия сжимают воздух до высокого давления, нагревая воздух до температуры воспламенения топлива, которое затем впрыскивается. Высокая степень сжатия, используемая в двигателях с воспламенением от сжатия, обеспечивает более высокий КПД, чем это возможно с двигателями с искровым зажиганием.Дизельное топливо обычно используется в двигателях с воспламенением от сжатия, хотя некоторые из них работают на двойном топливе (природный газ сжимается вместе с воздухом для горения, а дизельное топливо впрыскивается в верхней части такта сжатия для инициирования сгорания). | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
д.Основная цель данной статьи — изучить шум сгорания и шум от удара поршня. Что касается других источников шума, они требуют дальнейшего изучения.
Хотя существует ошибка между расчетным шумом сгорания и фактическим шумом сгорания, расчетный шум сгорания имеет основные характеристики фактического шума сгорания. Таким образом, рассчитанный шум сгорания можно использовать для оценки отдельного шума сгорания.Что касается ошибки, ее необходимо изучить.
Разница примерно на 1500 Гц. На стороне основного удара поршень в основном соответствует расчетному шуму от удара поршня. На стороне тисков шум раздельного удара поршня также в основном соответствует расчетному шуму удара поршня. Но у него есть другие частотные составляющие около 1000 Гц. Это может быть вызвано некоторыми другими частями, такими как выхлопная труба, и требует дальнейшего изучения. В целом, для реальных измеренных шумовых сигналов шума внутреннего сгорания можно считать, что шум от ударов отдельных поршней в целом согласуется с расчетными шумами от ударов поршней.Таким образом, шум от хлопка поршня точно отделяется с помощью предложенного одноканального алгоритма.
Это требует дальнейшего изучения.
Поскольку на стороне основного шлепка установлен топливный насос высокого давления, ошибка уровня звукового давления также велика. Шум топливного насоса высокого давления в большей степени влияет на шум от удара поршня со стороны основного удара, а ошибка уровня звукового давления между рассчитанным шумом от удара поршня и шумом от удара поршня со стороны основного удара составляет 4.24 дБ (А). В целом, по сравнению со стороной главного и тисков, средняя погрешность верхней части ГБЦ составляет 3,67 дБ (А). Сторона основного удара имеет самую большую ошибку, и в среднем она составляет до 4,05 дБ (A). С точки зрения инженерных приложений погрешность уровня звукового давления в пределах 3 дБ означает, что результаты расчетов очень хорошие. В целом допустима и погрешность уровня звукового давления в пределах 5 дБ. На следующем этапе необходимо изучить алгоритмы высокоточного разделения и построить испытательный стенд с независимым источником шума для более глубокого исследования.
Эра двигателей внутреннего сгорания на ископаемом топливе тогда закончится ».
«(Из интервью немецкому еженедельнику SUPERillu, август 2017 г.)
»(Газетное интервью, август 2017 г.)
(в штаб-квартире VW в Вольфсбурге, после переговоров с министром окружающей среды Германии Барбарой Хендрикс 27 июля)