РАБОТЫ СТУДЕНТОВ

ГАПОУ СО «СТ Им.К.А. Тимирязева»

ОСНОВНЫЕ СПОСОБЫ СНИЖЕНИЯ ТОКСИЧНОСТИ ОТРАБОТАВШИХ ГАЗОВ ДВИГАТЕЛЯ.

Выполнил: студент 3 курса 2 группы

Специальности «ТО и ремонт автомобильного транспорта» Карпушин Максим.

Руководитель: ШлеинС.В.

ОСНОВНЫЕ СПОСОБЫ СНИЖЕНИЯ ТОКСИЧНОСТИ ОТРАБОТАВШИХ ГАЗОВ ДВИГАТЕЛЯ.

   Способ использования воды (заранее приготовленная водотопливная смесь, впрыск воды в цилиндр, применение карбюратора) приводит к появлению некоторых особенностей рабочего процесса.

   Так в опытах Т.Ю. Саловой, в которых вода впрыскивалась непосредственно в цилиндр в конце топливоподачи, для дизеля Д-240, отмечается, что при использовании топливо-водяной смеси общий характер индикаторной диаграммы сохраняется таким же, как и работа на дизельном топливе. Общим результатом является повышение скорости охлаждения продуктов сгорания. Снижение уровня максимальных температур и увеличение скорости охлаждения продуктов сгорания ведут к уменьшению выбросов окислов  азота с отработанными газами. Эффективные показатели двигателя при работе на дизельном топливе и на водотопливной смеси отличаются мало.

   Показатели динамики тепловыделения при работе на водотопливной эмульсии зависят от количества подаваемой воды и угла начала ее подачи. Наибольшее влияние оказывает угол начала впрыска воды.

    Расчетно-теоретический анализ, приведенный в работе А.И. Горбатенкова, также подтверждает снижение температурного режима при впрыскивании воды. Причем устанавливается простая зависимость: чем больше количество подаваемой воды и ранее угол ее впрыскивания, тем больше уменьшение температуры по сравнению с дизельным циклом. Снижение температуры газов в цилиндре авторы объясняют потерями теплоты на нагрев и испарение воды и изменением свойств рабочего тепла из-за присутствия водяного пара. Расчет изменения температуры впрыснутой в цилиндр воды показывает, что вода практически мгновенно достигает температуры насыщения и переходит в пар. Более чем в 2,5 раза уменьшается теплота, передаваемая охлаждающей жидкостью. Это объясняется своеобразным «внутренним охлаждением», происходящим из-за испарения воды в цилиндре. Следствием этого факта является возможность уменьшения производительности водяного насоса и затрат мощности на привод вентилятора системы охлаждения, а это означает увеличение механического к.п.д. двигателя.

    Еще одним способом снижения токсичности выпускных газов является подача топлива на впуске. Здесь могут быть варианты с подачей на впуске легкого топлива и с подачей дизельного топлива. Работы по этой тематике были выполнены в МИИСПЕ. Результаты этих работ показывают, что обогащение заряда на впуске способствуют организации дифуззионно-химического распространения пламени, что благоприятно сказывается на уменьшение догорания, снижение тепловых потерь, увеличивает индикаторный к.п.д. При использовании бензодизельного процесса мощность дизелей с неразделенными камерами сгорания увеличивается на 25-30%. Минимальный удельный расход топлива снижается на 4-6%. Уменьшается температура отработанных газов в связи с меньшим расходом топлива. Подача легкого топлива на впуске влияет на токсические свойства выпускных газов - на всех режимах уменьшается содержание NOx.

    Третий способ использования воды – применение водотопливных эмульсий. Их применение существенно улучшает процессы смесеобразования и сгорания, существенно снижает дымность и токсичность отработавших газов за счет снижения содержания CO и NOx. Дымность снижается в результате влияния паров воды на процесс газификации сажи.

    Вопрос об использовании водотопливных эмульсий решается неоднозначно. Есть сведения, что их использование в дизелях с неразделенной камерой сгорания увеличивает содержание в выпускных газах полициклических ароматических углеводородов, том числе и канцерогенного компонента. Есть также сведения о повышении износа топливоподающей аппаратуры. Очевидно, что решение вопроса о целесообразности использования эмульсий требует дальнейших исследований.

Список литературы.

1.Горбатенков А.И. Снижение выбросов окислов азота с отработавшими газами тракторных дизелей путем организации рабочего процесса на водо-топливной смеси.- С-ПГАУ. 1998.

2.Гамаюнов П.П., Каймульдин К.Н. Проблемы экономичности и эксплуата-ции автотракторной техники.- Саратов: «Буква». 2013.