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

Стандарты систем экологического менеджмента
Стандарты систем менеджмента возникли изначально как процедурные стандарты системы контроля качества. Первым принятым стандартом такого типа был Британский стандарт BS 5750, состоявший из трех часте ...

Анализ со стороны руководства
Высшее руководство организации должно проводить анализ системы управления окружающей средой с установленной периодичностью с тем, чтобы обеспечить ее постоянную пригодность, адекватность и эффективн ...

Состав и структура фитоценозов урочища Поднависла
Горячеключевской район отличается уникальным комплексом климатических и орографических элементов, что создает благоприятные условия для развития здесь экосистем широколиственных лесов. Лесны ...