Методы воздействия на рабочий процесс (часть 11) |
Токсичность двигателей внутреннего сгорания |
Для уменьшения выделения окислов азота в настоящее время широко применяется рециркуляция отработавших газов. При этом уменьшается максимальная температура цикла. В карбюраторных двигателях снижение температуры происходит вследствие уменьшения цикловой подачи топлива (уменьшается заряд свежей топливовоздушной смеси), а также из-за большей удельной теплоемкости продуктов сгорания по сравнению с воздухом. В дизелях снижение температуры происходит главным образом по второй причине. Кроме того, наличие продуктов сгорания в цилиндре оказывает некоторое влияние на процесс сгорания. Уменьшение, температуры влияет также на концентрацию атомарного кислорода, что, в свою очередь, снижает скорость реакции образования NO. Ранее отмечалось, что основной реакцией образования является реакция окисления азота атомарным кислородом. На рис. 42 приведена зависимость максимальной температуры в зоне продуктов сгорания и относительной концентрации NOот степени рециркуляции для карбюраторного двигателя [26]. Расчеты выполнены по методике, изложенной в разд. 2.6. Влияние рециркуляции на снижение N0 зависит от температуры перепускаемых газов (рис. 42). При расчете влияния рециркуляции продолжительность видимого сгорания и его начало принимались неизменными. Следует отметить достаточно хорошее совпадение опытных и расчетных данных. Однако при степени рециркуляции 0—10% расчет дает несколько заниженные результаты (Трец=320 К). Известно, что продолжительность первой фазы сгорания в карбюраторных двигателях в большой степени зависит от различных факторов, чем продолжительность основной фазы (см. рис. 16). Предполагая, что рециркуляция отработавших газов влияет только на первую фазу, определили из условия равенства опытных и расчетных концентраций N0 изменение начала видимого сгорания. Максимальное изменение в моменте начала видимого сгорания составляет около 3° поворота коленчатого вала. Для карбюраторных двигателей известны две принципиально возможные системы рециркуляции: с подачей газов во впускной трубопровод в процессе наполнения (обычная схема) и с подачей газов в цилиндр в конце процесса наполнения. Существуют различные схемы перепуска рециркулируемых газов во впускной трубопровод, но обычно газы во впускной трубопровод подаются за дроссельной заслонкой (рис. 43), чтобы не нарушать процесс смесеобразования в карбюраторе. Количество перепускаемых во впускную систему отработавших газов регулируется в зависимости от режима работы двигателя (от концентрации окислов азота). Максимальный перепуск соответствует режимам работы при открытой дроссельной заслонке. При карбюраторном смесеобразовании введение рециркуляции отработавших газов во впускной трубопровод (обычно за карбюратор) приводит также к уменьшению наполнения топливовоздушной смесью, т. е. к уменьшению цикловой подачи топлива. Newer news items:
Older news items:
|