1.5 Особенности сгорания ТВС при добавке водорода

В работах отечественных и зарубежных авторов [14, 23, 100 и др.] приводится экспериментальный материал, позволяющий заключить, что добавки водорода являются одним из эффективных методов управления процессом горения в тепловых двигателях на традиционных топливах, обеспечивающим повышение их топливной экономичности и снижением токсичности ОГ.

Широкие концентрационные пределы, низкая энергия воспламенения, высокая реакционная способность водорода позволяют направленно воздействовать на свойства бензовоздушных смесей, добавляя в них определенное количество водорода. Тем самым осуществлять качественное регулирование рабочего процесса, сохраняя его энергетическую эффективность на высоком уровне, при этом значительно сократить токсичность, по сравнению с работой на чистом бензиновом топливе.

Исследования, проведенные в Волгограде и Украине [100, 124] показали, что при прочих равных условиях увеличение добавка водорода приводит к увеличению максимального давления в цикле. Это более заметно в области бедных смесей и уменьшается по мере обогащения. Также в [123] было показано, что межцикловая нестабильность тем меньше, чем больше доля добавляемого водорода в смеси. При этом было получено, что даже незначительные добавки водорода (до 3%) увеличивают интенсивность тепловыделения и повышают полноту сгорания топлива. Это становится более заметйЬ н^шгобщщсенршшведутся активные исследования влияния добавки водорода на процесс сгорания, токсичность и экономичность работы двигателя [72, 73, 74, 82].

В исследованиях показано, что добавка водорода вносит свои особенности в процесс сгорания: значительно расширяет пределы устойчивого горения, уменьшает задержку воспламенения (первую фазу), увеличивает скорость распространения пламени во второй и третьей фазах сгорания, снижает токсичность ОГ по СН, изменяет токсичность по N0.

Следует отметить, что увеличение количества добавляемого водорода более (6-8%) по массе топлива снижает

его эффективность как активизирующей добавки. Происходит как бы замещение одного топлива другим. Эксперименты, как правило, проводились при изменении параметров ТВС на входе и определение характеристик работы двигателя на выходе, крутящий момент, токсичность и т.п. Каким образов изменяются параметры процесса сгорания при добавке водорода в ТВС - скорость распространения пламени, длительность сгорания и его отдельных фаз - практически не рассматривались. Не определены закономерности, связывающие токсичность ОГ и экономичность работы двигателя со скоростями распространения пламени.

Современные исследования по образованию токсичных компонентов в ОГ показали существование зависимостей их концентрации со средними скоростями сгорания. Так концентрация оксидов азота может оцениваться по средней скорости распространения пламени в основной фазе, а несгоревших углеводородов в третьей, что показано в работах П.В. Ивашина, J.B. Heywood и др.

Создание двигателей использующих в качестве альтернативного топлива бензовоздушные смеси с малыми добавками водорода требует знания не только качественного, но и количественного воздействия на основные параметры процесса сгорания и особенно скорость распространения пламени при изменении свойств ТВС за счет добавки водорода.

<< | >>
Источник: Смоленский Виктор Владимирович. Особенности процесса сгорания в бензиновых двигателях при добавке водорода в топливно-воздушную смесь: дис. ... канд. техн. наук: 05.04.02. - М.: РГБ, 2007. 2007

Еще по теме 1.5 Особенности сгорания ТВС при добавке водорода:

  1. Смоленский Виктор Владимирович. Особенности процесса сгорания в бензиновых двигателях при добавке водорода в топливно-воздушную смесь: дис. ... канд. техн. наук: 05.04.02. - М.: РГБ, 2007, 2007
  2. Актуальность работы.
  3. ГЛАВА 1. Состояние вопроса, цели и задачи исследования
  4. 1.5 Особенности сгорания ТВС при добавке водорода
  5. 3.1 Измерение и анализ продолжительности процесса сгорания
  6. 3.1.1 Продолжительность первой фазы сгорания и особенности ее протекания при добавке водорода.
  7. 3.1.2 Продолжительность основной фазы сгорания и особенности ее протекания при добавке водорода.
  8. 3.1.3 Продолжительность второй фазы сгорания и особенности ее протекания при добавке водорода.
  9. 3.1.4 Продолжительность третьей фазы сгорания и особенности ее протекания при добавке водорода.
  10. 3.1.5 Продолжительность всего процесса сгорания и особенности его протекания при добавке водорода.
  11. 3.2.3 Средняя скорость распространения пламени в третьей фазе сгорания
  12. 4.1 Обобщение выявленных особенностей процесса сгорания при добавке водорода в ТВС и оценка влияния режимных параметров работы на процесс сгорания ТВС
  13. 4.1.4 Влияние степени сжатия на продолжительность процесса сгорания топливно-воздушной смеси
  14. 4.2.2 Полуэмпирическая формула средней скорости распространения пламени в основной фазе сгорания