Выбросы окиси азота (часть 1)
Экономичность

 

Окись азота N0 образуется в цилиндре двигателя с искровым зажиганием в ходе высокотемпературной (~2800 К) реакции между атомами кислорода и молекулами азота. Атомы кислорода являются продуктом теплового распада содержащих кислород веществ в горящих газах и распада самого кислорода. Эти реак­ции описываются соотношениями

О + N,    NO+ N;

N + 02 -> N0 + О.

Оценка количества N0, образующейся при работе двигателя в различных режимах, методами химической кинетики произ­ведена Бламбергом и Каммером [23]. Их исследование основано на более ранней работе Лавойе и Кекка [24]. Эти авторы пока­зали, что во всем диапазоне значений отношений количества воз­духа к количеству топлива в топливной смеси и при всех условиях работы двигателя наибольшее количество N0 образуется на на­чальном этапе сгорания и что при работе на обедненных смесях или при рециркуляции отработавших газов количество N0 огра­ничивается по существу кинетикой ее образования. Поскольку полная энергия активации процесса образования N0 равна примерно 130 ккал/моль (545 кДж/моль), небольшое уменьшение максимальной температуры сгорания существенно уменьшит ско­рость образования N0. Все методы уменьшения выделений N0 двигателем сводятся либо к снижению максимальной температуры сгорания, либо уменьшению концентрации кислорода. Уменьше­ние выделений N0 путем перехода к работе на обогащенных смесях с пониженной концентрацией кислорода (и уменьшения температуры сгорания для сильно обогащенных смесей) при­ведет к уменьшению топливной экономичности, и с точки зрения современных энергетических проблем этот путь неприемлем. Снижение уровня выделений N0 путем уменьшения максималь­ной температуры сгорания приведет к уменьшению максимальной мощности двигателя при заданном рабочем объеме, но может при­вести к увеличению термического КПД двигателя при условии возможности правильного подбора продолжительности сгорания в цикле и при условии, что физические характеристики топлива не ухудшаются. Конечно, если температура сгорания в двигателе опять будет достигать своего максимального значения (обогащенная смесь: отсутствие рециркуляции отработавших газов) при необходимости достижения максимальной мощности (если это происходит нечасто, а именно так оно и есть, не только во время испытаний по методике FTP), то мощностные показатели двига­теля в целом не ухудшаются.

 

РЕКЛАМА

Новое на сайте