Вплив ГБО на екологічні показники ДВЗ на прикладі Renault Logan.
Автор: Бражиненко Євгеній Сергійович
Кваліфікаційний рівень: магістр
Спеціальність: Автомобільний транспорт
Інститут: Інститут механічної інженерії та транспорту
Форма навчання: денна
Навчальний рік: 2025-2026 н.р.
Мова захисту: англійська
Анотація: Метою даної магістерської роботи є комплексна оцінка екологічної ефективності переобладнання автомобіля Renault Logan на газобалонне обладнання (ГБО) як заходу зі зниження шкідливого впливу на довкілля. Для досягнення мети було поставлено та вирішено наступні задачі: 1. Проаналізувати фізико-хімічні властивості бензину та пропан-бутану в контексті їх впливу на процес згоряння та токсичність викидів. 2. Обґрунтувати вибір об’єкта дослідження та проаналізувати конструктивні особливості двигуна K7J 1.4 MPI щодо його адаптації до біпаливної системи живлення. 3. Розробити методику експериментального дослідження, що включає статичні та динамічні випробування. 4. Провести натурні вимірювання вмісту токсичних компонентів (CO, CH, NOx) та парникових газів (CO2) у відпрацьованих газах на різних режимах роботи двигуна. 5. Побудувати математичні моделі залежності екологічних показників від обертів двигуна для обох видів палива. 6. Оцінити економічну доцільність модернізації автомобіля. Об’єкт дослідження: процес зміни екологічних та робочих характеристик двигуна внутрішнього згоряння при його адаптації до роботи на газовому паливі. Предмет дослідження: кількісні оцінки вмісту шкідливих компонентів (CO, CH, NOx, CO2) у відпрацьованих газах двигуна при роботі на бензині та зрідженому нафтовому газі. Характеристика об’єкта дослідження В якості об’єкта дослідження обрано автомобіль Renault Logan першого покоління, оснащений 8-клапанним бензиновим двигуном об’ємом 1.4 літра (індекс K7J 710) з системою розподіленого впорскування палива (MPI). Вибір даної моделі обумовлений її масовістю на ринку України (використання в таксі, корпоративних парках, приватній власності) та високою придатністю двигуна до газифікації. Двигун K7J має просту та надійну конструкцію з чавунним блоком циліндрів, що забезпечує високу термічну стійкість. Система керування двигуном (Siemens Sirius 32) дозволяє ефективно інтегрувати газові блоки керування 4-го покоління, які працюють за принципом "Master-Slave", емулюючи роботу бензинових форсунок. Для проведення експерименту автомобіль було дооснащено комплектом ГБО 4-го покоління, що включає електронний блок керування, редуктор-випарник, швидкісні газові форсунки та тороїдальний балон. Система налаштована на стехіометричний склад суміші (?=1) у замкненому циклі зворотного зв’язку по кисневому датчику. Методологія дослідження Дослідження базувалося на порівняльному (компаративному) методі. Вимірювання проводилися на одному й тому ж автомобілі в ідентичних умовах навколишнього середовища, що дозволило виключити вплив побічних факторів (аеродинаміка, знос шин, стан ходової частини). Змінним фактором виступав лише тип палива: бензин А-95 (еталон) та пропан-бутанова суміш (досліджуване паливо). Результати магістерської роботи дозволяють стверджувати, що переобладнання автомобілів бюджетного сегмента (на прикладі Renault Logan) на газобалонне обладнання є високоефективним методом комплексної модернізації. 1. Доведено, що використання LPG дозволяє привести екологічні показники двигуна конструкції 2000-х років до рівня, що наближається до сучасних стандартів, особливо за показниками CO та HC . 2. Спростовано гіпотезу про негативний вплив ГБО на емісію NOx для двигунів даного типу. Практична цінність роботи полягає у наданні обґрунтованих рекомендацій щодо налаштування ГБО для досягнення оптимального балансу між екологічністю та економічністю, а також у створенні бази даних реальних викидів для подальших досліджень експлуатаційної надійності біпаливних двигунів. Ключові слова: двигун внутрішнього згоряння, газобалонне обладнання, Renault Logan, токсичність відпрацьованих газів, екологічні показники, пропан-бутан (LPG), оксиди азоту, вуглеводні, парниковий ефект.