Двигатели внутреннего сгорания. 2010. №2 PDF (Size:7770 МБ)

рода и низкой температурой горения, в зоне беднойсмеси – температурой и временем пребывания вфазе горения. С уменьшением температуры до 2300К и α > 1 концентрация азота становится постоянной.Экологизация ДВСРис.3. Значение эмиссии NO для разныхвидов топливаРис.1. Соотношение в продуктах сгораниясодержания кислорода и оксида азотана фоне температуры и коэффициентаизбытка воздухаРис.2. Зависимость температуры, NO, O 2 и N 2 натакте сгорание-расширение от времениСравнение расчетных значений эмиссии монооксидаазота по разным видам топлива для режимамаксимального крутящего момента указанногодвигателя представлено на рис. 3. Преимуществоявно на стороне природного газа и биогаза. Спирты,как и водород, по эмиссии NO сопоставимы сбензином.На рис. 4 дана диаграмма изменений эмиссииNO для бензоэтанола и биогаза в зависимости отпроцентного соотношения компонент смесевоготоплива. С увеличением доли этанола в смеси наблюдаетсяи рост эмиссии NO. Об увеличении токсичностиОГ двигателя на смесевых топливах наоснове легких спиртов по оксидам азота на 10 –15 % отмечено и в работе [12], что объясняетсябольшей максимальной температурой цикла.Рис.4. Зависимость эмиссии NO от процентногосоотношения компонент смесевого топлива– этанол-бензин в; –метан-СО 2Предварительный прогноз уровня токсичностив зависимости от режимных, регулировочных иконструктивных параметров двигателя полученварьированием в заданных пределах коэффициентаизбытка воздуха (α), степени сжатия (ε), частотывращения коленчатого вала (n), угла опережениязажигания (φ) и нагрузки для двух типов двигателей— 4Ч 7,9/8,0 и газового двигателя с искровымзажиганием 2Ч 10,5/12, полученного конвертированиемдизеля Д21А. Рисунок 5 демонстрируетзависимость от варьируемых параметров эмиссииNO при работе на бензине, безоэтаноле и биометане,т.е., метане, полученном очисткой биогаза. Подобныйпрогноз позволяет с достаточной точностью(в пределах 3 – 12 %) сделать оптимальный покритериям токсичности ОГ или экономичностивыбор регулируемых параметров.Влияние частоты вращения коленчатого валаи нагрузки на содержание NO в ОГ незначительно.Можно отметить тенденцию к увеличению содержанияNO при большей частоте и рост ее влиянияпо мере уменьшения угла опережения зажигания.ДВИГАТЕЛИ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ 2'2010 115