Методы воздействия на рабочий процесс (часть 4)
Токсичность двигателей внутреннего сгорания

 

Дизели. Основными токсичными компонентами отработавших газов дизелей являются окислы азота и сажа. Характер образо­вания окислов азота в цилиндре дизелей   таков же, как и   в бензиновых двигателях: окисление атмосферного азота кислоро­дом (атомарным и молекулярным) в зоне продуктов сгорания. Отличие состоит в том, что состав заряда цилиндра в дизелях имеет большую неоднородность в процессе сгорания, чем в кар­бюраторных двигателях. В процессе расширения происходит за­калка максимальной концентрации N0.

Поэтому, как и в двигателях с искровым зажиганием, необ­ходимо воздействовать на процесс образования N0. Пути воз­действия те же, различие состоит лишь в том, что дизели при любом типе смесеобразования в условиях нормальной эксплуа­тации работают при а>1,3-Н,5, поэтому уменьшить концентра­цию кислорода в зоне сгорания можно только локально, т. е. при организации расслоения смеси.

Для уменьшения температуры в процессе сгорания в дизелях могут быть применены те же методы, что и для двигателей с искровым зажиганием (уменьшение опережения впрыска топ­лива, добавление к заряду инертной массы).

В разд. 1.1 показано, что образование смеси происходит в результате пиролиза (крекинга) топлива под действием высоких температур в зонах с недостатком кислорода. В процессе рас­ширения к частицам сажи поступает кислород. Происходит частичное выгорание сажи. Таким образом, выделение сажи дизелями можно сократить двумя путями: уменьшением образо­вания сажи и улучшением условий ее выгорания в процессе рас­ширения.

При неизменных конструкции камеры сгорания   и способе, смесеобразования на рабочий процесс с целью уменьшения вы­деления токсичных веществ можно воздействовать изменением состава смеси, опережения зажигания (впрыска топлива), пере­крытия клапанов, степени сжатия,   количества   свечей и т. д.

Влияние указанных параметров рассмотрено на примере карбюраторных двигателей и дизелей с полуразделенными ка­мерами сгорания и однокамерных. Эти типы двигателей явля­ются в настоящее время наиболее распространенными, и оценка возможности уменьшения их токсичности соответствующими регулировками представляет большой   практический   интерес.

Минимальное содержание СО и СН в отработавших газах соответствует регулировке двигателя на экономичный состав смеси а= 1,05—1,1. Дальнейшее обеднение смеси приводит к повышению концентрации СН (см. рис. 32, б). Это можно объ­яснить уменьшением скорости сгорания бедных топливовоздушных смесей, увеличением степени цикловой неравномерности, а также возможностью выключения отдельных цилиндров много работы, обусловленной неравномер­ностью распределения топливовоздушной смеси по цилиндрам.

Максимальное содержание окислов азота соответствует эко­номичным режимам работы двигателя, так как на этих режимах работы карбюраторного двигателя (при некотором обеднении смеси) при достаточно высоких температурах сгорания имеется большое количество свободного кислорода в зоне продуктов сго­рания.


Newer news items:
Older news items:

 

Новое на сайте