Дисертаційне дослідження спрямоване на розв'язання науковоприкладного завдання – визначанню оптимальних режимів роботи системкерування випускними газами (з точку зору забезпечення максимальногозниження концентрації оксидів азоту та стабілізації досягнутого значення нарівні, відповідному вимогам, що висуваються міжнароднимикваліфікаційними товариствами) при одночасному мінімальному зниженніенергетичних та економічних показників двигунів внутрішнього згоряннясуден річкового та морського транспорту.Головною мотивацією досліджень є сьогоденна наявність запитівпрактики:розв'язання завдання мінімізації емісії оксидів азоту з випускнимигазами дизелів суден річкового та морського транспорту;необхідність забезпечення екологічної ефективності морського судна.Головне завдання наукового дослідження полягає у розробці тавизначенні режимів експлуатації систем керування випускними газами, щогарантують забезпечення екологічних показників морських суден відповіднодо вимог міжнародних стандартів.Для розв'язання головного завдання дослідження вирішені наступнідопоміжні завдання:1) визначення діапазону роботи системи рециркуляції газів, в якомузабезпечується максимальне зниження емісії оксидів азоту при одночасномумінімальному підвищенні витрати палива;2) визначення критерію оцінки ефективності використання системирециркуляції випускних газів;3) визначення оптимальних (з точки зору забезпечення екологічностіморських суден) режимів перепуску випускних газів;4) аналіз зміни статичних та динамічних показників роботи дизелівсуден річкового та морського транспорту під час перепуску газів.У результаті розв'язання головного та допоміжних завдань отриманонаукове положення: екологічність експлуатації морських судензабезпечується комплексним керуванням випускними газами двигуніввнутрішнього згоряння шляхом використання систем їх рециркуляції таперепуску, при цьому оптимальні експлуатаційні режими цих системвизначаються швидкісними або навантажувальними режимами роботидизелів.Наукове положення обґрунтоване науковими результатами:вперше встановлено:•оптимальний (з точки зору максимального зниження емісії оксидівазоту, при мінімальному зменшенні ефективної потужності і мінімальномупідвищенні питомої ефективної витрати палива) діапазон рециркуляціївипускних газів, якім є 12,5…15,5 % та в якому підтримуєтьсястехіометричне співвідношення, що забезпечує надійне самозайманняпалива;•критерій оцінки ефективності системи рециркуляції випускних газів (заякий доцільно приймати площу під залежністю NOx, що дозволяєвиконувати кількісне та якісне порівняння режимів її експлуатації;•оптимальний (з точки зору ближчого до максимального зниженняемісії оксидів азоту з одночасним мінімальним збільшенням витрати палива) режим перепуску випускних газів, яким є 4…6 % та в якому попереджаєтьсявиникнення теплової перенапруженості та помпажних явищ;•можливість використання системи перепуску випускних газівобмежується частковими (у діапазоні менш ніж 55 % від номінальноїпотужності) режимами навантаження та підвищеними (у діапазоні більш ніж9 %) режимами перепуску.Удосконалено методику визначення концентрації оксидів азоту увипускних газах, що відрізняється від існуючих можливістю оцінки їхвідносного значення (щодо потужності та часу роботу дизеля) за остаточноюконцентрацією кисню у випускних газах.Отримала подальший розвиток методика розподілення навантаженняміж паралельно працюючими дизелями з урахуванням їх екологічнихпоказників (вмістом оксидів азоту у випускних газах).Практичне значення отриманих результатів полягає у наступному:•для основних експлуатаційних діапазонів роботи головних тадопоміжних двигунів суден річкового та морського транспорту встановленорежим роботи систем рециркуляції/перепуску випускних газів, використанняякого підвищує екологічну ефективність судна з одночасним мінімальним (небільш як 2,5…3,0 %-им) відхиленням потужності та попередженням тепловоїнапруженості;•технологію комплексного керування випускними газами доцільновикористовувати під час сталих режимів роботи суднового пропульсивногокомплексу, а рекомендації щодо визначення оптимальних режимів їїексплуатації – під час проектування на налагодження системрециркуляції/перепуску випускних газів.Ключові слова: судна річкового та морського транспорту,екологічність, емісія оксидів азоту, рециркуляція випускних газів, перепусквипускних газів, керування випускними газами.^UThe dissertation research is dedicated to the solution of a scientific andapplied problem – definition of exhaust gases control systems optimum modes(from the point of view of maintenance of the maximum decrease of nitrogenoxides concentration and stabilization of the reached value at the levelcorresponding to the requirements requested by the international qualificationsocieties) at simultaneos minimal decrease of energy and economic parameters ofinternal combustion engines of river and sea transport vessels.The main motivation for research is the current availability of requests forpractice:solving the problem of minimizing the emission of nitrogen oxides from theexhaust gases of diesels of river and sea transport vessels;the need to ensure the environmental efficiency of the seagoing vessel.The main task of the research is to develop and determine the modes ofoperation of exhaust gases control systems that ensure the environmentalparameters of ships in accordance to international standards.To solve the main task of the study, the following auxiliary tasks are solved:1) determination of the gas recirculation system operation range, whichprovides the maximum reduction of nitrogen oxides emission while minimizing theincrease of fuel consumption;2) determination of the criterion for evaluating the efficiency of the exhaustgas recirculation system;3) determination of optimal (from the point of view of ensuring the ecologicalcompatibility of seagoing vessels) modes of exhaust gas bypass;4) analysis of changes in static and dynamic parameters of diesel engines ofriver and sea transport vessels during gas bypass.As a result of solving the main and auxiliary tasks, a scientific position isobtained: the ecological compatibility of marine vessels is ensured by integratedcontrol of exhaust gases of internal combustion engines through using therecirculation and bypass systems, herewith the optimal operating modes of thesesystems are determined by fast-moving or by load conditions modes of dieselsoperation.The scientific position is substantiated by scientific results: first installed:optimal (from the point of view of the maximum reduction of emission ofnitrogen oxides, at the minimum decrease of effective power and the minimumincrease of the specific effective fuel consumption) the range of recirculation ofexhaust gases which is 12,5…15,5 % and in which the stoichiometric ratio ismaintained, that provides straight hypergolicity of the fuel;criterion for evaluating the efficiency of the exhaust gas recirculation system(for which it is advisable to take the area as a functionNOx, allowing a quantitative and qualitative comparison of the modes of its operation;optimal (in terms of closer to the maximum reduction of nitrogen oxidesemissions with a simultaneous minimum increase in fuel consumption) mode ofbypass of exhaust gases, which is 4…6 % and which prevents the occurrence ofthermal overvoltage and surges;the possibility of using the exhaust bypass system is limited by partial (in therange of less than 55 % of rated power) load modes and increased (in the range ofmore than 9 %) bypass modes.The method of determining the concentration of nitrogen oxides in theexhaust gases has been improved, which differs from the existing ones by thepossibility of estimating their relative value (in terms of power and operating timeof the diesel engine) by the final oxygen concentration in the exhaust gases.The method of load distribution between parallel-running diesels taking intoaccount their ecological indicators (content of nitrogen oxides in exhaust gases)was further developed.The practical significance of the results is as follows:for the main operating ranges of the main and auxiliary engines of river andsea transport vessels the mode of operation of recirculation/exhaust gastransmission systems is established, the use of which increases the ecologicalefficiency of the vessel with simultaneous minimum (not more than 2.5…3.0 %)power deviation and prevention of thermal stress;the technology of complex control of exhaust gases should be used duringsteady-state operation of the ship's propulsion system, and recommendations fordetermining the optimal modes of its operation – during the design for theinstallation of recirculation/bypass systems.Key words: river and sea transport vessels, ecological compatibility, emissionof nitrogen oxides, exhaust gas recirculation, exhaust gas bypass, exhaust gasmanagement.