Основы образования токсичных веществ в цилиндре двигателя (часть 9) |
Токсичность двигателей внутреннего сгорания |
В случае расположения клапана в боковом отверстии фронт пламени от свечи зажигания подходит к нему раньше, что соответствует отбору пробы из зоны с более высокой температурой. Достаточного перемешивания продуктов сгорания при отсутствии организованного движения воздуха в цилиндре не происходит и в процессе расширения. В топком пограничном слое на поверхности камеры сгорания процесс сгорания практически отсутствует. Температура этого слоя, называемого также «зоной гашения», ниже температуры продуктов сгорания, отдаленных от стенок камеры. Концентрация окиси азота в «зоне гашения» также значительно ниже. Это подтверждается зависимостью концентрации NO в пробе газа, отбираемой газоотборным клапаном, от объема пробы за цикл (рис. 5). Уменьшение объема пробы газа, отбираемой из цилиндра за один цикл, при прочих равных условиях эквивалентно уменьшению толщины слоя газа, из которого взята проба. В дизелях также наблюдается заниженное содержание продуктов окисления в пробах газа, отобранных в зоне слоя, расположенного около стенки цилиндра [17]. На рис. 6 приведена зависимость различных компонентов в пробе газа, отбираемой из цилиндра дизеля 14 12/14 с камерой сгорания в поршне, от объема пробы за цикл. Изменение концентрации NOxимеет такой же характер, как и для двигателей с электрическим зажиганием. Все проведенные исследования по образованию N0 в цилиндрах двигателей внутреннего сгорания подтверждают термический характер данной реакции. В последние годы были высказаны предположения о том, что образование окиси азота может происходить во фронте пламени, в котором наблюдаются концентрации атомарного кислорода (О) и гидроксильного радикала (ОН), на несколько порядков превышающие равновесные в зоне продуктов сгорания [87]. Однако для условий сгорания в двигателях, в цилиндрах которых температура продуктов сгорания в процессе сгорания повышается также в результате «поджатия» сгоревших элементов заряда, образование N0 во фронте пламени незначительно влияет на общее выделение N [70, 82]. Расчетные данные образования N0 в цилиндре двигателей (см. разд. 2.6, 2.7) по двум реакциям цепного механизма (через О и N) и реакции бимолекулярного механизма по равновесным концентрациям 02 и О в зоне продуктов сгорания достаточно хорошо согласуются с экспериментальными. Это также является подтверждением того, что в основном N0 в цилиндре двигателей образуется в зоне продуктов сгорания по термическому механизму (при работе на топливах без содержания азотистых соединений). Newer news items:
Older news items:
|