madiАвтомобиль. Дорога. Инфраструктура. = Avtomobil'. Doroga. Infrastruktura.Avtomobil'. Doroga. Infrastruktura.2409-7217МАДИmadi-1255Research Article2.4.7. Турбомашины и поршневые двигателиК вопросу снижения оксидов азота в дизельном ДВС организацией его рабочего процессаOn the issue of reducing the content of nitrogen oxides in a diesel engine by organizing its workflowШабановАлександр ВикторовичShabanovAlexander V.

канд. техн. наук

Ph. D.

saaha-1955@mail.ruВанинВладимир КонстантиновичVaninVladimir K.

главный специалист

Chief specialist

v.vanin@nami.ruДунинАндрей ЮрьевичDuninAndrey Yu.

д-р техн. наук, доц.

Dr. Sc., associate professor

a.u.dunin@yandex.ruШатровМихаил ГеоргиевичShatrovMikhail G.

д-р техн. наук, проф.

Dr. Sc., professor

dvs@madi.ruНАМИРоссияNAMIRussian FederationМАДИРоссияMADIRussian Federation20230806202302(36)1313Copyright © Шабанов А.В., Ванин В.К., Дунин А.Ю., Шатров М.Г., 20232023Шабанов А.В., Ванин В.К., Дунин А.Ю., Шатров М.Г.Shabanov A.V., Vanin V.K., Dunin A.Y., Shatrov M.G.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.adi-madi.ru/madi/article/view/1255

В настоящее время не разработаны достаточно эффективные системы нейтрализации оксидов азота (NОx) для дизелей. Системы, применяемые на дизельных автомобилях, позволяют получить эффективность нейтрализации NОx в среднем 60 … 70%. Используемые конструкции не позволяют увеличить их эффективность выше уже достигнутой. С применением современных систем впрыскивания топлива с электронным управлением возможна реализация процесса нейтрализации оксидов азота при впрыскивании аммиака (NH3) в камеру сгорания на такте выпуска. Учитывая, что NH3 при горении может образовывать NОx, его надо подавать в цилиндр дизеля при определенных температурных условиях. Так его впрыскивание при относительно невысоких температурах (700 … 900°С) будет способствовать эффективному протеканию реакциям восстановления азота из NОx.

Currently, sufficiently effective systems for neutralizing nitrogen oxides (NOx) for diesel engines have not been developed. The systems used on diesel cars make it possible to obtain neutralization efficiency of 60 ... 70% on average. The designs used do not allow to increase their efficiency above what has already been achieved. With the use of modern fuel injection systems with electronic control, it is possible to implement the process of neutralization of nitrogen oxides when ammonia (NH3) is injected into the combustion chamber at the exhaust stroke. Given that NH3 can form NOx during combustion, it must be fed into the diesel cylinder under certain temperature conditions. Thus, its injection at relatively low temperatures (700 ... 900°C) will contribute to the effective course of nitrogen reduction reactions from NOx.

дизельгрузовой автомобильвпрыскивание аммиаканейтрализация отработавших газов дизеляоксиды азота.dieseltruckammonia injectiondiesel exhaust gas neutralizationnitrogen oxidesReferencesК снижению экологического воздействия автотранспорта на воздушное пространство автострад / А. В. Шабанов, Д. В. Кондратьев, В. К. Ванин, А. Ю. Дунин // Автомобильная промышленность. – 2021. – № 4. – С. 11-15.Shabanov A.V., Kondratiev D.V., Vanin V.K., Dunin A.Yu. Avtomobilnaya promyshlennost, 2021, no. 4, pp. 11-15.Шабанов, А. В. Снижение азотосодержащих вредных выбросов с отработавшими газами дизельных ДВС грузовых автомобилей / А. В. Шабанов, Д. В. Кондратьев, А. Ю. Дунин // 9-е Луканинские чтения. Проблемы и перспективы развития автотранспортного комплекса : сборник докладов Международной научно-технической конференции, Москва, 29 января 2021 года. – Москва: Московский автомобильно-дорожный государственный технический университет (МАДИ), 2021. – С. 457-467.Shabanov A.V., Kondratiev D.V., Dunin A.Yu. 9-e Lukaninskiye chteniya. Problemy i perspektivy razvitiya avtotransportnogo kompleksa : sbornik dokladov Mezhdunarodnoy nauchno-tekhnicheskoy konferentsii, Moscow, MADI, 2021, pp. 457-467.Отчет Совета по охране природных ресурсов (NDRC) и Союза по охране чистого воздуха (ССА). – Режим доступа: www.mosecom.ru/rel.htm, «Мосэкомониторинг». twitter.com/ecomonitoring (дата обращения: 03.04.2023).URL: www.mosecom.ru/rel.htmСонкин, В. И. Проблемы бензинового двигателя с высоким наддувом: аномальное сгорание / В. И. Сонкин // Труды НАМИ. – 2017. – № 3(270). – С. 16-31.Sonkin V.I. Trudy NAMI, 2017, no. 3(270), pp. 16-31.Кульчицкий, А. Р. Исследование процессов образования и разработка методов снижения выбросов вредных веществ с отработавшими газами дизелей внедорожных машин : диссертация ... доктора технических наук : 05.04.02. - Владимир, 2006. - 345 с.Kulchitsky A.R. Issledovaniye protsessov obrazovaniya i razrabotka metodov snizheniya vybrosov vrednykh veshchestv s otrabotavshimi gazami dizeley vnedorozhnykh mashin (Research of formation processes and development of methods for reducing emissions of harmful substances from exhaust gases of diesel engines of off-road vehicles), Doctor sthesis, Vladimir, 2006, 345 p.К вопросу повышения эффективности систем нейтрализации оксидов азота в дизельных ДВС / А. В. Шабанов, Д. В. Кондратьев, В. К. Ванин, А. Ю. Дунин // Известия МГТУ МАМИ. – 2021. – Т. 15, № 2. – С. 101-112.Shabanov A.V., Kondratiev D.V., Vanin V.K., Dunin A.Yu. Izvestiya MGTU MAMI, 2021, Vol. 15, no. 2, pp. 101-112.Снижение содержания оксидов азота в отработавших газах бензинового двигателя корректировкой состава топливовоздушной смеси и последующей нейтрализацией продуктов сгорания в каталитическом нейтрализаторе / В. А. Соломин, А. В. Шабанов, А. А. Шабанов, А. А. Селезнев // Автомобильная промышленность. – 2019. – № 2. – С. 7-13.Solomin V.A., Shabanov A.V., Shabanov A.A., Seleznev A.A. Avtomobilnaya promyshlennost, 2019, no. 2, pp. 7-13.Панчишный, В. И. Нейтрализация оксидов азота в отработавших газах дизелей / В. И. Панчишный // Двигателестроение. – 2005. – № 2(220). – С. 35-42.Panchishny V.I. Dvigatelestroyeniye, 2005, no. 2(220), pp. 35-42.Панчишный, В. И. К вопросу о моделировании систем нейтрализации автомобильных дизелей / В. И. Панчишный, И. Ю. Воробьев // Труды НАМИ. – 2018. – № 4(275). – С. 23-37.Panchishny V.I., Vorobyov I.Yu. Trudy NAMI, 2018, no. 4(275), pp. 23-37.Разработка высокоэффективной технологии повышения экономических и экологических характеристик ДВС и устройства для ее реализации / В. А. Бурцев, О. Ф. Бризицкий, В. А. Кириллов, В. Я. Терентьев // Журнал автомобильных инженеров. – 2012. – № 3(74). – С. 46-49.Burtsev V.A., Brizitsky O.F., Kirillov V.A., Terentyev V.Ya. Zhurnal avtomobilnykh inzhenerov, 2012, no. 3(74), pp. 46-49.К вопросу снижения выбросов оксидов азота дизельными двигателями внутреннего сгорания / А. В. Шабанов, Д. В. Кондратьев, В. А. Соломин, В. К. Ванин // Труды НАМИ. – 2020. – № 1(280). – С. 78-86.Shabanov A.V., Kondratiev D.V., Solomin V.A., Vanin V.K. Trudy NAMI, 2020, no 1(280), pp. 78-86.Кутенев, В. Ф. Экологическая безопасность автомобилей с двигателем внутреннего сгорания : Проблемы нормирования и контроля, методы снижения вредных выбросов / В. Ф. Кутенев, Б. В. Кисуленко, Ю. В. Шюте. – Москва, 2009. – 252 с.Kutenev V.F., Kisulenko B.V., Shute Yu.V. Ekologicheskaya bezopasnost avtomobiley s dvigatelem vnutrennego sgoraniya: Problemy normirovaniya i kontrolya. metody snizheniya vrednykh vybrosov (Environmental safety of cars with an internal combustion engine: Problems of rationing and control, methods of reducing harmful emissions), Moscow, 252 p.Кривопалов, В. В. Образование оксидов азота в камерах сгорания современных ДВС и способы снижения их содержания в отработавших газах / В. В. Кривопалов, И. В. Максакова, В. В. Фомин // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Машиностроение. – 2012. – № 12(271). – С. 86-92.Krivopalov V.V., Maksakova I.V., Fomin V.V. Vestnik Yuzhno-Uralskogo gosudarstvennogo universiteta. Seriya: Mashinostroyeniye, 2012, no. 12(271), pp. 86-92.Математическая теория горения и взрыва / Я. Б. Зельдович, Г. И. Баренблатт, В. Б. Либрович, Г. М. Махвиладзе. - Москва : Наука, 1980. - 478 с.Zeldovich Ya.B., Barenblatt G.I., Librovich V.B., Makhviladze G.M. Matematicheskaya teoriya goreniya i vzryva (Mathematical theory of gorenje and explosion), Moscow, Nauka, 1980, 478 p.Окисление азота при горении / Я. Б. Зельдович, П. Я. Садовников и Д. А. Франк-Каменецкий ; Акад. наук СССР. Ин-т хим. физики. - Москва ; Ленинград : Изд-во и 2-я тип. Изд-ва Акад. наук СССР, 1947 (Москва). - 148 с.Zeldovich Ya.B., Sadovnikov P.Ya., Frank-Kamenetsky D.A. Okisleniye azota pri gorenii (Oxidation of nitrogen during gorenje), Moscow, Izd-vo Akad. nauk SSSR, 1947, 148 p.О некоторых проблемах химической кинетики и реакционной способности: (Свободные радикалы и цепные реакции) / Акад. наук СССР. Отд-ние хим. наук. - 2-е изд., перераб. и доп. - Москва : Изд-во Акад. наук СССР, 1958. - 686 с.O nekotorykh problemakh khimicheskoy kinetiki i reaktsionnoy sposobnosti: (Svobodnyye radikaly i tsepnyye reaktsii) (About some problems of chemical kinetics and reactivity: (Free radicals and chain reactions)), Moscow, Izd-vo Akad. nauk SSSR, 1958. 686 p.Смирнов, Б. Ю. Об очистке газовых выбросов от оксидов азота / Б. Ю. Смирнов // Альманах современной науки и образования. – 2012. – № 5. – С. 124-126.Smirnov B.Yu. Almanakh sovremennoy nauki i obrazovaniya, 2012, no. 5, pp. 124-126.Егорушкин, Е. А. Инновационные разработки в сфере интенсификации воспламенения топливовоздушных смесей / Е. А. Егорушкин, А. В. Шабанов, А. А. Шабанов // Известия МГТУ МАМИ. – 2016. – № 2(28). – С. 8-12.Egorushkin E.A., Shabanov A.V., Shabanov A.A. Izvestiya MGTU MAMI, 2016, no. 2(28), pp. 8-12.Егорушкин, Е. А. Воспламенения бедных топливовоздушных смесей в бензиновых ДВС - проблемы, пути решения / Е. А. Егорушкин, А. В. Шабанов, А. А. Шабанов // Известия МГТУ МАМИ. – 2017. – № 2(32). – С. 72-77.Egorushkin E.A., Shabanov A.V., Shabanov A.A. Izvestiya MGTU MAMI, 2017, no. 2(32), pp. 72-77.Каменев, В. Ф. Перспективы и проблемы непосредственного впрыска бензина / В. Ф. Каменев, М. А. Миронычев, В. И. Сонкин // Труды НАМИ. – 2003. – № 231. – С. 63–85.Kamenev V.F., Mironychev M.A., Sonkin V.I. Trudy NAMI, 2003, no. 231, pp. 63–85.Системы и агрегаты современных энергоустановок для автомобилей и автобусов / В. Ф. Кутенев, Л. Ю. Лежнев, В. А. Лукшо [и др.]. – Москва : «Экология. Машиностроение», 2012. – 246 с.Kutenev V.F., Lezhnev L.Yu., Luksho V.A., Alisevich O.V., Terenchenko A.S., Khripach N.A. Sistemy i agregaty sovremennykh energoustanovok dlya avtomobiley i avtobusov (Systems and units of modern power plants for cars and buses), Moscow, Ekologiya. Mashinostroyeniye, 2012, 246 p.Chintala, V. A comprehensive review on utilization of hydrogen in a compression ignition engine under dual fuel mode / V. Chintala, K. A. Subramanian // Renewable and Sustainable Energy Reviews. – 2017. – Vol. 70. – P. 472–491.Chintala V., Subramanian K.A. A comprehensive review on utilization of hydrogen in a compression ignition engine under dual fuel mode, Renewable and Sustainable Energy Reviews, 2017, vol. 70, pp. 472–491.Улучшение энергетических и экологических показателей дизельного ДВС путем применения водородосодержащей добавки / А. Ю. Дунин, А. В. Шабанов, Т. К. Нгуен [и др.] // Известия МГТУ МАМИ. – 2022. – Т. 16, № 2. – С. 125-133.Dunin A.Yu., Shabanov A.V., Nguyen T.K., Shatrov M.G., Golubkov L.N. Izvestiya MGTU MAMI, 2022, vol. 16, no. 2., pp. 125-133.Сергеев, С. С. Двумерная модель для расчета рабочего процесса двигателя с искровым зажиганием / С. С. Сергеев // Математическое моделирование. – 2021. – Т. 33, № 12. – С. 21-32.Sergeyev S.S. Matematicheskoye modelirovaniye, 2021, vol. 33, no. 12, pp. 21-32.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.