Конструктивные усовершенствования двигателей

Совершенствование конструкции современного ДВС с искровым зажиганием является одним из основных мероприятий снижения ОГ до величин, регламентированных существующими стандартами. Наибольшее влияние на токсичность ОГ оказывают изменения, вносимые в системы питания и зажигания ДВС. Поскольку эти системы во многом определяют процесс воспламенения и сгорания рабочей смеси, совершенствование системы питания ДВС, позволяющее добиться более равномерного распределения рабочей смеси по цилиндрам, обеспечить ее оптимальный состав для каждого режима работы и возможность работы на бедных смесях, влияет в основном на количество продуктов неполного сгорания в ОГ.

Работы ведутся в следующих направлениях:

· Улучшение качества процесса смесеобразования во впускной системе.

· Улучшение распыливание топлива в карбюраторе.

· Применение регуляторов принудительного холостого хода.

· Обеспечение равномерного распределения смеси по цилиндрам.

Улучшение качества процесса смесеобразования и распыливание топлива позволяет повысить предел обеднения рабочей смеси и увеличить полноту ее сгорания.

Подогрев выпускного трубопровода тоже приводит к улучшению процесса смесеобразования, т.к. при этом быстрее и полнее происходит испарение топлива: выделение CO, CH уменьшается, но выделение NOх увеличивается.

Эффективный метод снижения неравномерности распределения смеси по цилиндрам - применение систем непосредственного впрыска топлива. Впрыск бензина обычно осуществляется во впускной коллектор и бывает одноточечным и многоточечным, или распределенным, когда форсунки ставятся непосредственно перед впускным клапанами.

Существенное влияние на состав ОГ оказывает также регулировка холостого хода. Оптимальная регулировка позволяет снизить содержание СО на 30% и СН на 15% при некотором увеличении (на 5%) NOх.

Поддержание технического состояния автомобиля в период его эксплуатации позволяет значительно уменьшить загрязнение атмосферы продуктами неполного сгорания топлива ( в среднем на 30-40% для одного автомобиля). В итоге цифра получается очень значительная, поскольку основную часть парка составляют автомобили со средним и большими пробегами.

Токсичность двигателя с искровым зажиганием можно существенно уменьшить путем совершенствования конструкции и формы камеры сгорания, впускной и выпускной системы двигателя, введение оптимальных регулировок состава смеси и угла опережения зажигания, применения непосредственного впрыска топлива, организации послойного смесеобразования, перепуска ОГ во впускную систему, впрыска воды, поддержания двигателя в должном техническом состоянии, рациональной его эксплуатации.

Признанным методом уменьшения выделения оксидов азота с ОГ является перепуск части газов во впускную систему двигателя.

Уменьшение выделения NOх с помощью рециркуляции части ОГ объясняется понижением максимальной температуры процесса сгорания из-за уменьшения количества топлива, поступающего в цилиндр при рециркуляции, и большей теплоемкости продуктов сгорания по сравнению с теплоемкостью воздуха.

Введение системы рециркуляции несколько ухудшает динамические качества автомобиля. При работе двигателя на этилированном бензине в системе рециркуляции и камере сгорания образуются отложения, которые содержат в основном свинец. Это приводит к нарушению ее нормальной работы.

В ОГ дизелей доминируют такие токсичные вещества, как оксиды азота и сажа. Кроме того, необходимо обращать внимание на дымность и запах. Запах ОГ дизелей связан с присутствием в них ряда веществ (альдегидов и др.). В настоящее время проводятся работы по установлению связи между запахом и химическим составом ОГ. Борьба с запахом может проводиться как в направлении его устранения, так и превращении его из неприятного в приятный (добавка присадок).

Уменьшение угла опережения впрыска топлива на 1 градус снижает концентрацию NOх в ОГ на 150-200 чнм. Содержание сажи в ОГ уменьшается с увеличением угла опережения впрыска. Таким образом, уменьшая этот угол, можно существенно снизить выделение оксидов азота дизелями, но при этом выделение сажи заметно возрастает и для его уменьшения необходимо принимать специальные меры. Большое влияние на токсичность дизелей оказывают характеристики топливной системы: продолжительность впрыска и размеры сопловых отверстий распылителя. Следовательно, подбирая топливную аппаратуру, можно влиять на токсичность ОГ дизеля, особенно на их дымность.

Перейти на страницу: 1 2

Другие статьи

Оценка качества реки Волга методом биотестирования
Методом биотестирования было исследовано место сброса недостаточно очищенных сточных вод первых очистных сооружений (ОС) г. Волжска, в прибрежной зоне р. Волги, где находятся участки как с зам ...

Оценка токсичности сточных вод завода по переработке семян подсолнечника
С помощью Daphnia Magna были проведены исследования качества сточных вод завода по переработке семян подсолнечника в г. Донецке на разных стадиях их очистки [45]. Результаты исследований пр ...

Экспериментальное биотестирование качества воды реки Днепр
В работе [37] с использованием Daphnia magna Straus определена токсичность сточной воды сбрасываемой в р. Днепр водопользователями и воды самого водотока. Для опытов и использовали сточную воду ...