Методы определения токсичных компонентов (часть 12)
Токсичность двигателей внутреннего сгорания

 

Для двигателей с карбюраторным смесеобразованием топливовоздушная смесь в начале сгорания принимается гомоген­ной; в момент прохождения фронта пламени через камеру сгорания. Такой подход принят во многих исследованиях.

При использовании экспериментальных осциллограмм для определения закона сгорания и температур газа в цилиндре необходимо преодолеть две серьезные проблемы.

Первая связана с тем, что при работе карбюраторного дви­гателя на неизменном режиме цикловая неравномерность мо­жет быть весьма существенной. На рис. 13 показаны осцилло­граммы давления единичных циклов, снятых при работе одно­цилиндрового четырехтактного карбюраторного двигателя CFRна режиме работы п=1275 об/мин; а= 1,078; угол опере­жения зажигания 0=49° до в.м.т. Для получения достоверных значений давления, закона сгорания и температур в цилинд­ре карбюраторного двигателя па данном режиме работы не­обходима статистическая обработка большого количества '(100—300) осциллограмм последовательных циклов. Это прак­тически возможно лишь при использовании аналого-цифровых преобразователей в сочетании с ЭЦВМ.

Другая сложность использования осциллограмм, получен­ных экспериментально, состоит в том, что трудно установить точную связь между давлением и количеством газа в ци­линдре.

На рис. 14 приведены результаты обработки одной осцил­лограммы двигателя CFR, полученной для различной величи­ны заряда в цилиндре (Л1с). Уменьшение величины заряда на 2% (кривые 2) приводит к увеличению концентрации NOна 30% (расчет NOпроведен по цепному механизму). Это означает, что необходимо в экспе­риментах по исследованию об­разования NOзамерять заряд цилиндра с повышенной точ­ностью. Кроме того, целесооб­разно также учитывать утечки газа через поршневые кольца в картер. По эксперименталь­ным данным количество картерных газов двигателей лег­ковых автомобилей составляет от 2 до 10% от количества от­работавших газов. Наиболь­шие значения приходятся на режимы малых частот враще­ния и больших нагрузок.

На основании изложенного выше для проверки расчетных моделей образования NOв карбюраторных двигателях це­лесообразно применять эмпи­рические формулы закона сго­рания, так как в этом случае рассчитанные значения темпера­тур и давлений будут точно соответствовать принятому в расчете заряду цилиндра.

В последние годы наиболее широкое распространение по­лучили эмпирические уравнения соответственно закона сгора­ния Вибе [5] и предложенное в США [54].

Процесс сгорания в карбюраторных двигателях можно разделить на три фазы [8]:

первая фаза (ф0) — начальная, отвечает формированию развитого фронта турбулентного пламени из начального очага горения, возникшего около электродов свечи;

вторая фаза (фи) — основная, состоит в распространении турбулентного фронта пламени по большей части камеры сго­рания, в результате чего сгорает основная масса рабочей смеси;

третья фаза (фш) — конечная, в ней происходит завершение сгорания отдельных частиц топлива за фронтом пламени и догорания в слоях, прилегающих к стенкам.


Newer news items:
Older news items:

 

Новое на сайте