CC BY
7Вывод. Таким образом, при отсутствии научного обоснования по выбору наиболее оптимального метода реконструкции и укладки кровельного покрытия, проектировщики при работе с кровлей, как правило, полагаются на личный опыт, а также рекомендации поставщиков и производителей материалов. Именно поэтому самым важным фактором при выборе технологии реконструкции и укладки кровли является стоимость 1м2 готового покрытия без учета вышеперечисленных факторов. Поскольку люди всегда стремятся к собственной выгоде и уменьшению затрат, деятельность по укладке кровельного покрытия приводит к серьезным ошибкам. Для решения данной проблемы необходимы исследования в области применения технологии укладки кровли промышленных зданий с учетом всех вышеописанных факторов.
Библиография:
1. СП 17.13330.2017 Кровли. Актуализированная редакция СНиП II-26-76.
2. Еропов Л.А. Покрытия и кровли гражданских и промышленных зданий. Издательство Ассоциации строительных вузов, Москва, 2004. 248 с.
3. Фетисова М.А., Коломыцева А.Ю. Гибкий подход к проектированию производственного объекта // Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова. 2022. № 2. С. 47-54.
4. Transformable greenhouse for climatically optimized agriculture / A. Blazhnov and etc. // International Scientific and Practical Conference: Development of the Agro-Industrial Complex in the Context of Robotization and Digitalization of Production in Russia and Abroad, DAICRA 2021», 2022. С. 012095.
5. Кузин Н.Я. Проектирование и расчёт стальных ферм покрытий промышленных зданий: Учебное пособие. М.: Инфра-М, 2017. 384 c.
6. Дерина М.А. Параметры выбора кровельного покрытия при капитальном ремонте здания // Академический вестник УралНИИпроект РААСН. 2019. № 1 (40). С. 83-86.
7. Лученинова Д.А., Воропаева Т.С., Галкина Ю.В. Технологии утепления и вентилирования крыши // Инновационные технико-технологические решения для строительной отрасли, ЖКХ и сельскохозяйственного производства: сб. материалов VIII-ой молодежной научно-практической конференции, 2017. С. 127-132.
8. Пермяков М.Б., Краснова Т.В., Кустов И.А. Современные технологии и материалы кровельных покрытий // Приоритетные направления современной науки и образования: актуальные вопросы и достижения: материалы Всероссийской научно-практической конференции. Чебоксары, 2021. С. 25-32.
УДК 665.7
ОСОБЕННОСТИ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ КАТАЛИТИЧЕСКОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ
И ЛЯМБДА-ЗОНДА
Голубев Д.Н.1, старший преподаватель. Научный руководитель: д.т.н., профессор Шуханов С.Н.1,2 1ФГБОУ ВО Иркутский госуниверситет 2ФГБОУ ВО Иркутский ГАУ
АННОТАЦИЯ
Научные исследования прикладного характера способствуют конкурентно способному развитию отраслей промышленности, в том числе сельского хозяйства. При этом существенное значение придается инновационным разработкам в области автотракторной техники как решающего фактора технического обеспечения производственных процессов. Поршневые двигатели внутреннего сгорания в
настоящее время являются главным источником энергии мобильных транспортных средств. Однако эксплуатация силовых агрегатов этого типа наносит значительный вред окружающей среде. Для уменьшения вредных выбросов при функционировании моторов используются современные системы. Каталитический преобразователь и лямбда-зонд представляют собой некоторые их них. Выполнен обзор литературных источников, приведен их анализ. Установлены принципы работы и особенности конструкции каталитического преобразователя и лямбда-зонда. Уточнены условия эксплуатации этих устройств корректной работы с целью повышения их ресурса.
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА
Автотракторная техника, поршневые двигатели внутреннего сгорания, каталитические преобразователи, лямбда-зонд.
ABSTRACT
Scientific research of an applied nature contributes to the competitive development of industries, including agriculture. At the same time, significant importance is attached to innovative developments in the field of automotive and tractor technology as a decisive factor in the technical support of production processes. Reciprocating internal combustion engines are currently the main source of energy for mobile vehicles. However, the operation of power units of this type causes significant harm to the environment. However, the operation of power units of this type causes significant harm to the environment. To reduce harmful emissions during the operation of engines, modern systems are used. The catalytic converter and the lambda probe are some of them. A review of literary sources is made, their analysis is given. The principles of operation and design features of the catalytic converter and lambda probe have been established. The operating conditions of these devices for correct operation have been clarified in order to increase their resource.
KEYWORDS
Automotive equipment, reciprocating internal combustion engines, catalytic converters, lambda probe.
Введение. Научные исследования прикладного характера способствуют конкурентно способному развитию отраслей промышленности, в том числе сельского хозяйства [1-4]. При этом существенное значение придается инновационным разработкам в области автотракторной техники как решающего фактора технического обеспечения производственных процессов [4-8]. Поршневые двигатели внутреннего сгорания в настоящее время являются главным источником энергии мобильных транспортных средств. Однако эксплуатация силовых агрегатов этого типа наносит значительный вред окружающей среде. Для уменьшения вредных выбросов при функционировании моторов используются современные системы. Каталитический преобразователь и лямбда-зонд представляют собой некоторые их них.
Цель работы. Изучить особенности функционирования каталитического преобразователя и лямбда-зонда. Уточнить условия эксплуатации этих устройств корректной работы с целью повышения их ресурса.
Материалы и методы исследования. Выполнен обзор литературных источников, приведен их анализ. Установлены принципы работы и особенности конструкции каталитического преобразователя и лямбда-зонда.
Результаты исследования. Количество мобильных транспортных средств на автомагистралях неуклонно растет. Любая автотракторная единица является источником вредных выбросов в окружающую среду. Для уменьшения токсичного воздействия на флору и фауну на современных бензиновых моделях в выпускную систему устанавливают каталитический преобразователь.
Ведущие автомобильные концерны за последние десятилетия автопроизводители совершили существенный шаг вперед на пути совершенствования силовых агрегатов, а также их систем питания.
В семидесятых годах прошлого столетия в Америке в выпускную систему двигателя было впервые установлено техническое устройство - каталитический нейтрализатор. На автомобилях последних поколений встраивают более функциональные, трехкомпонентные приборы.
Минимизация токсичности вредных веществ, содержащихся в выпускных газах поршневых двигателей внутреннего сгорания, осуществляется путем каталитического окисления.
Выпускная система отработавших газов бензинового силового агрегата включает в себя выпускной коллектор, приемную трубу, а также каталитический преобразователь, центральный глушитель, в том числе соединительную трубу, дополнительный глушитель и выхлопную трубу.
Корпус из нержавеющей стали, встроенный в систему выпуска поршневого двигателя внутреннего сгорания являет собой трехкомпонентный каталитический нейтрализатор (рис. 1). В этом техническом устройстве установлен блок носителя с большим количеством продольных пор, с нанесенным наитончайшим слоем вещества катализатора, которое само не вступает в химические реакции, но выполняет функцию ускорения их протекания.
В упрощенном виде данную реакцию в нейтрализаторе можно представить в следующем виде: СН+02 -»■ С02+Н20; N0+00 -»■ N2+002.
Рисунок 1 - Прибор каталитического нейтрализатора в разрезе (слева):
1 - сетка эластичная металлическая; 2 - основа керамическая с пленкой из благородных металлов (4); 3 - лямбда-зонд; химическая реакция в каталитическом нейтрализаторе (справа): 2С0 + 02 = 2С02;
2С2Н6 + 702 = 4С02 + 6Н20; 2Ы0 + 2С0 = N2 + 2С02
Внешний вид каталитического нейтрализатора (рис. 1) напоминает стандартный глушитель. Во внутренней части расположена основа из керамики со множеством достаточно мелких ячеек, на поверхность которых нанесена тончайшая пленка, включающая в себя благородные металлы палладия, а также платины и родия. Трехступенчатый каталитический нейтрализатор Нейтрализация диоксида углерода, в том числе углеводородов и окислов азота осуществляется с помощью этого прибора -трехступенчатого каталитического нейтрализатора. Интеграция технического устройства - каталитического нейтрализатора в систему выпуска позволяет сократить количество токсичных веществ, примерно на 65 %.
Варьирование составом топливовоздушной смеси оказывает воздействие на токсичные выбросы. Устройство, называемое лямбда-зондом, позволяет выполнять
эту функцию. Датчик регистрирует количество кислорода, находящегося в выпускных газах. Отношение воздух/топливо отражает буква Л («лямбда») из греческого алфавита. Наилучшие показатели качества функционирования каталитический нейтрализатор демонстрирует при Л = 1. Когда действительные значения этого показателя не соответствуют идеального, то бортовая электронная система влияет на работу карбюратора или систему впрыска горючего - дает сигнал на коррекцию состава топливовоздушной смеси.
Регулирование осуществляется в пределах от Л = 0,81 до Л =1,20.
Лямбда-зонд включается в работу при значении температуры более 350 °С. В момент пуска, в том числе режимах максимальных нагрузок состав топливовоздушной смеси не подвергается регулировке.
Постоянное варьирование соотношения воздух/топливо, поступающего в силовой агрегат, а именно когда богатая топливовоздушная смесь меняется с обедненной, оказывает положительное влияние на эффективность функционирования (рис. 2) катализатора.
Наличие активного датчика, который регистрирует состав выпускных газов, а также сигнализирует электронный блок управления, обеспечивает такое комбинирование. Это техническое устройство имеет название датчика кислорода или лямбда-зонда. Опция переключения циклического характера незначительно меняет пропорцию воздух/топливо, но это необходимо.
1 - воздух; 2- бензин; 3 - блок управления; 4 - система впрыск»; 5 - двигатель;
6 - каталитический нейтрализатор;
7 • кислородные датчики; 8 - резонатор; 9 • глушитель
Рисунок 2 - Функционирование каталитического нейтрализатора силового агрегата
Корректная работа лямбда-зонд формирует достаточно полную информацию об актуальном состоянии силового агрегата и его системы. На ряде мобильных транспортных средств посредством датчика появляется возможность высокоточной регулировки содержания СО2 в выпускных газах. Вышедший из строя лямбда-зонд является причиной повышенного расхода горючего, а также снижения характеристик двигателя по мощности.
Обеспечение корректного функционирования каталитического нейтрализатора в течение продолжительного периода времени достигается путем соблюдения следующих положений:
• не использовать в качестве горючего этилированный бензин. Применение такого вида топлива приводит в негодность катализатор. Он критично насыщается свинцом и полностью приходит в негодное состояние;
• необходимо варьировать состав топливовоздушной смеси (а именно, пропорция воздух/топливо должна чередоваться). Любая конструкция карбюратора, включая даже с электронной системой управления, такой высокой точностью, а также скоростью действия для обеспечения требуемого состава горючей смеси не обладает;
• необходимо знать, что внутренняя поверхность каталитического преобразователя с течением времени нередко покрывается копотью и сажей, а также смазочноохлаждающей эмульсией, в том числе маслом или чем-нибудь еще, что может иметь место в выхлопе.
В случае, когда такие примеси расплавятся, то эта площадь поверхности нейтрализатора работать не будет. Это не влияет на технические характеристики силового агрегата, но отрицательно сказывается на уровне СО2.
Примечание
Эксплуатация каталитического преобразователя сокращает выбросы диоксида углерода на 85 %, углеводородов - на 80 %, окислов азота - на 70 %. По мере продолжительность функционирования нейтрализатора, его эффективность идет на спад.
Оптимальная температура нейтрализатора тождественна 300 °С. Это значение достигается примерно через 25-270 с после включения в работу мотора. Такое же количество времени необходимо для начала функционирования лямбда-зонда. Критичен для нейтрализатора, в том числе перегрев лямбда-зонда. При значении температуры выше 900 °С преобразователь резко падает его ресурс, свыше 1200 °С -приходит в полную негодность. Причиной увеличения значения температуры нередко бывают пропуски в зажигании. Несгоревшая топливовоздушная смесь поступает в нейтрализатор, где дожигается и это ведет к критичному росту его температуры.
Эксплуатация каталитического нейтрализатора допустима только с неэтилированным бензином. Соединения свинца с благородными металлами образуют различные соединения. Нейтрализатор насыщается и после многократных заправок этилированным бензином полностью выходит из строя. Ресурс каталитического нейтрализатора тождественен ресурсу силового агрегата.
Заключение. В результате проведенного обзора литературных источников и их анализа установлены принципы работы и особенности конструкции каталитического преобразователя и лямбда-зонда. Выяснены условия корректной эксплуатации, позволяющие повысить их ресурс. Определены перспективы развития этих технических устройств.
Библиография:
1. Шуханов С.Н., Доржиев А.С., Косарева А.В. Результаты экспериментальных исследований измельчителя корнеклубнеплодов // Тракторы и сельхозмашины. 2020. № 1. С. 56-61.
2. Овчинникова Н.И., Боннет В.В., Косарева А.В. Диагностирование технического состояния приводов картофелеуборочного комбайна // Аграрный научный журнал. 2021. № 9. С. 95-97.
3. Овчинникова Н.И. Геометрические параметры режущего аппарата измельчителя клубней картофеля // Вестник ВСГУТУ. 2021. № 3 (82). С. 34-40.
4. Хараев Г.И. Диагностика пар трения в технических средствах // Агротехника и энергообеспечение. 2022. № 2 (35). С. 49-53.
5. Хабардин С.В., Поляков Г.Н., Шуханов С.В. Новое техническое устройство для тяговых испытаний автотракторной техники // Тракторы и сельхозмашины. 2021. № 3. С. 37-41.
6. Аносова А.И., Хороших О.Н., Шуханов С.Н. Методика определения безотказности и поиска неисправностей при диагностировании технических средств // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2021. № 6 (92). С. 181-183.
7. Аносова А.И., Ильин П.И., Шуханов С.Н. Влияние параметров декомпрессирования цилиндров двигателя на момент сопротивления сжатию // Вестник ВСГУТУ. 2022. № 2 (85). С. 36-40.
8. Шуханов С.Н., Аносова А.И., Хороших О.Н. Частная методика экспериментальных исследований функционирования поршневого двигателя УЗАМ-
331.10, использующего бензин и газообразное топливо // Известия Международной академии аграрного образования. 2022. № 58. С. 54-57.
УДК 528.4
РАЗРАБОТКА СОВРЕМЕННЫХ ЭКОЛОГИЧНЫХ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ ПЕРЕРАБОТКИ ОТХОДОВ РАСТЕНИЕВОДСТВА
Золотарев А.С., бакалавр 4 курса направления подготовки 08.03.01 «Строительство». Научный руководитель: к.э.н. Питель Т.С. ФГБОУ ВО Орловский ГАУ
АННОТАЦИЯ
Повышение в России темпов и объемов строительства, в том числе малоэтажного, быстро увеличивает спрос на новые конструкционные и теплоизоляционные материалы в качестве альтернативы обычному кирпичу, дереву, бетону и полимерам. На этом фоне исключительно востребованы стали композиционные изделия, выполненные на базе древесного и растительного сырья - отходов от деятельности деревообрабатывающих предприятий минеральных связующих, термопластичных полимеров (древесно-полимерные композиты). В соответствии с целевой федеральной программой «Отходы» и законом «Об отходах производства и потребления», вовлечение в стройиндустрию, как в наиболее материалоёмкую отрасль, вторичных материальных ресурсов представляется одним из главенствующих направлений науки и техники. Одним из источников расширения сырьевой базы местных плитных спрессованных строительных материалов представлены отходы деревообработки и одревесневшие отходы сельского хозяйства. Данные отходы относятся к восстанавливаемым источникам сырья, следовательно, разработка технологии вовлечения их в переработку расширяет энергоресурсный потенциал производства теплоизоляционных материалов на основе естественных биополимеров.
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА
Экологичность, биополимеры, органическое вяжущее, теплоизоляционные плиты, фурол, спрессованные отходы растениеводства.
ABSTRACT
The increase in the pace and volume of construction in Russia, including low-rise, is rapidly increasing the demand for new structural and thermal insulation materials as an alternative to conventional brick, wood, concrete and polymers. Against this background, composite products made on the basis of wood and vegetable raw materials - waste from the activities of woodworking enterprises of mineral binders, thermoplastic polymers (wood-polymer composites) have become extremely in demand. In accordance with the target federal program "Waste" and the law "On Production and Consumption Waste", the involvement of secondary material resources in the construction industry, as in the most material-intensive industry, is one of the main directions of science and technology. One of the sources of expansion of the raw material base of local slab pressed building materials is woodworking waste and lignified agricultural waste. These wastes belong to recoverable sources.
KEYWORDS
Environmental friendliness, biopolymers, organic binder, thermal insulation boards, furol, compressed crop waste.
