ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕПЛОВОГО ВЛИЯНИЯ ВОДОРОДНОГО ТОПЛИВА НА ДЕТАЛИ ЦИЛИНДРО-ПОРШНЕВОЙ ГРУППЫ ДВИГАТЕЛЕЙ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ
Аннотация
Целью выпускной квалификационной работы является исследование зависимости изменения температуры деталей цилиндропоршневой группы существующих двигателей внутреннего сгорания при добавлении водородной смеси в традиционное топливо, например, бензин с дальнейшим уменьшением концентрации и количества традиционного топлива.
Также целью работы является исследовать границы концентрации добавляемой водородной смеси, чтобы избежать уменьшения ресурса и перегрева двигателя.
В данной работе были выполнены следующие задачи:
- Проведен анализ существующего транспорта с использованием водорода. Особое внимание было уделено ТС, которые используются водородное топливо как добавку к существующему традиционному топливу;
- Рассмотрены существующие способы получения водорода, выбран оптимальный способ получения для данной работы, а также описаны плюсы и минусы использования водорода как топлива;
- Изучена теория водорода, описаны его химические и физические свойства, описана работа существующего двигателя на водородном топливе;
- Проведен аналитический тепловой расчет существующего двигателя, получены теоретические температуры деталей ЦПГ при различных циклах работы;
- Построена 3D модель и проведен тепловой расчет модели ЦПГ в программе ANSYS, получены графики изменения температуры при добавлении различных концентраций водородной смеси;
- Проведен экономический расчет себестоимости всего проекта.
После проведения всех расчетов, были сделаны выводы по работе:
- Средняя температура в камере сгорания при добавлении водородной смеси с 5% концентрацией увеличилась на 1,9%, при добавлении 10% - на 7,0%, при добавлении 20% - на 16,2%, при добавлении 30% - на 29,2%.
- При добавлении водородной смеси, появляется возможность в дальнейшем уменьшить подачу традиционного топлива, что приведет к снижению выбросов отработавших газов в окружающую среду и снижению затрат на эксплуатацию автомобиля
Также целью работы является исследовать границы концентрации добавляемой водородной смеси, чтобы избежать уменьшения ресурса и перегрева двигателя.
В данной работе были выполнены следующие задачи:
- Проведен анализ существующего транспорта с использованием водорода. Особое внимание было уделено ТС, которые используются водородное топливо как добавку к существующему традиционному топливу;
- Рассмотрены существующие способы получения водорода, выбран оптимальный способ получения для данной работы, а также описаны плюсы и минусы использования водорода как топлива;
- Изучена теория водорода, описаны его химические и физические свойства, описана работа существующего двигателя на водородном топливе;
- Проведен аналитический тепловой расчет существующего двигателя, получены теоретические температуры деталей ЦПГ при различных циклах работы;
- Построена 3D модель и проведен тепловой расчет модели ЦПГ в программе ANSYS, получены графики изменения температуры при добавлении различных концентраций водородной смеси;
- Проведен экономический расчет себестоимости всего проекта.
После проведения всех расчетов, были сделаны выводы по работе:
- Средняя температура в камере сгорания при добавлении водородной смеси с 5% концентрацией увеличилась на 1,9%, при добавлении 10% - на 7,0%, при добавлении 20% - на 16,2%, при добавлении 30% - на 29,2%.
- При добавлении водородной смеси, появляется возможность в дальнейшем уменьшить подачу традиционного топлива, что приведет к снижению выбросов отработавших газов в окружающую среду и снижению затрат на эксплуатацию автомобиля