Методы воздействия на рабочий процесс (часть 19)
Токсичность двигателей внутреннего сгорания

 

В процессе эксплуатации двигателя на стенках камеры сго­рания образуется нагар. При работе на этилированных бензинах нагар практически не влияет на выделение окиси углерода и окислов азота, но увеличивает (на 5—10%) концентрацию в от­работавших газах несгоревших углеводородов в зависимости от типа двигателя, условий работы и состава топлива. Это под­тверждается результатами испытаний, проведенных на одноци­линдровом двигателе [67]. Перед началом испытаний детали двигателя были очищены от нагара. Результаты испытаний в течение 161 ч показали (рис. 58), что с увеличением времени работы двигателя (по мере образования нагара) концентрация СН в отработавших газах возрастает, а концентрация СО прак­тически не изменяется. При работе двигателя на неэтилирован­ном бензине образование нагара практически не влияет на концентрацию СН в отработавших газах. Возможно, соедине­ния свинца, содержащиеся в нагаре при работе двигателя на этилированном бензине, оказывают ингибирующее действие на реакции окисления углеводородов.

Температура стенок камеры сгорания (средняя) зависит от способа охлаждения двигателя (водяное или воздушное) и от наличия или отсутствия охлаждения поршня. Кроме того, на нее влияют особенности конструкции упомянутых деталей, а также температура охлаждающей жидкости, условия окружаю­щей среды, регулировки двигателя и режим его работы. При повышении температуры стенок улучшаются условия протека­ния реакций окисления топлива в пристеночных зонах (зонах гашения) и возрастают температуры газа в цилиндре (умень­шается отвод тепла в стенки). При повышении температуры охлаждающей жидкости в карбюраторном двигателе концен­трация углеводородов снижается, причем тем сильнее, чем богаче смесь (больше углеводородов в объеме зоны гашения).

Специальное исследование позволило установить, что умень­шение концентрации углеводородов при увеличении индикаторной мощности опытного одноцилиндрового карбюраторного двига­теля от 1,5 до 9 кВт в значительной мере следует отнести за счет повышения температуры стенок камеры сгорания. Очевидно, температура в зоне гашения пламени существенно влияет на выделение углеводородов. Концентрация окислов азота с по­вышением температуры стенок возрастает. Это связано как с повышением максимальных температур цикла, так и с влиянием пограничного слоя.

При изменении температуры охлаждающей жидкости двига­теля с искровым зажиганием от 30 до 80° концентрация окислов азота возрастает на 0,05—0,07% [69].

Изменение параметров воздуха на впуске (температуры taи давления р„) влияет на процесс сгорания, а следовательно, и на выделение токсичных веществ. С увеличением /„ возрастает температура заряда в цилиндре и уменьшается количество поступающей в цилиндр топливовоздушной смеси (увеличивается относительное разбавление смеси остаточными газами). Совмест­ное действие этих двух факторов приводит к тому, что концен­трация окислов азота при работе двигателя на бедных смесях заметно возрастает при увеличении температуры до Та = = 370-4-380 К, а затем начинает уменьшаться (рис. 60) [68]. Очевидно, при Тп>?> К более сильное воздействие на рабочий процесс оказывает разбавление топливовоздушной смеси оста­точными газами, что приводит к уменьшению максимальной температуры цикла. При работе двигателя на богатых смесях (кривые 2 и 7) выделение NOxпрактически не зависит от Га, что существенно улучшает смесеобразование и качество сгорания, а следовательно, уменьшает выделение СО.


Newer news items:
Older news items:

 

РЕКЛАМА

Типовое положение послевузовское образование.

Новое на сайте