Введение 4
ГЛАВА 1 Особенности распространения пламени в ДВС с искровым зажиганием 6
1.1 Современные представления о турбулентной скорости
распространения пламени в предварительно перемешанной смеси ... 6
1.1.1 Первая фаза сгорания 7
1.1.2 Вторая фаза сгорания 8
1.1.3 Основная фаза сгорания 10
1.1.4 Третья фаза сгорания 11
1.2 Особенности, накладываемые на распространение пламени в
ДВС с искровым зажиганием 12
1.2.1 Влияние давления в цилиндре двигателя на скорость
распространения пламени 12
1.2.2 Влияние температуры в цилиндре двигателя на скорость
распространения пламени 13
1.2.3 Влияние турбулентности в цилиндре двигателя на скорость
распространения пламени 14
1.2.4 Влияние конструкции камер сгорания на характеристики
течения и турбулентности ТВС в двигателе 16
1.2.5 Влияние объема завершения сгорания на скорость
распространения пламени 19
1.3 Хемиионизация в углеводородном пламени 19
1.4 Экспериментальные зависимости ионного тока от состава вмеси,
вида топлива, добавки промоутера горения водорода 30
1.5 Ионизация в пламени углеводородного топлива 31
1.6 Заключение по 1-ой главе 33
ГЛАВА 2 Экспериментальное оборудование и методика проведения и
обработки результатов испытаний 35
2.1 Описание основной экспериментальной установки 35
2.2 Методика проведения эксперимента 40
2.3 Исследование электропроводности факела пламени при сжигании
неоднородной ТВС в прямоточных камерах сгорания 43
Глава 3 Исследование электропроводности факела пламени неоднородной углеводородной топливно-воздушной смеси 44
3.1 Исследование электропроводности факела пламени
неоднородной смеси углеводородного топлива с воздушным потоком на моделях прямоточных камер сгорания 44
Глава 4 Хемиионизация в пламени топливно-воздушной смеси в ДВС с искровым зажиганием 59
4.1 Зависимость интервала от момента подачи искры до появления
сигнала на датчике, при варьировании составом топливновоздушной смеси при работе на СПГ и СПГ с добавками водорода ... 59
4.2 Зависимость продолжительности сигнала электропроводности
пламени от отношения воздуха к топливу и состава газового топлива характеризующимся изменением доли водорода в нем 62
4.3 Характеристики амплитуду сигнала электропроводности
пламени 65
4.4 Зависимость ионного тока от состава бензоводородовоздушной
смеси и частоте вращения КВ 69
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 71
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ 72
Целью работы является выявление взаимосвязей основных характеристик сгорания с химической ионизацией зоны турбулентного горения в поршневых ДВС, для поиска возможностей повышения эффективности и стабильности процесса сгорания .
Достижение поставленной цели обеспечивается решением следующих задач:
1. выявить взаимосвязь основных характеристик сгорания с химической ионизацией зоны турбулентного горения в поршневых ДВС и энергетических установок.
2. выявить возможности повышения эффективности и стабильности процесса сгорания на основе взаимосвязи основных характеристик сгорания с химической ионизацией зоны турбулентного горения в поршневых ДВС и энергетических установок.
Объект исследования: двигатели с искровым зажиганием.
Предмет исследования: зона горения в ДВС с искровым зажиганием.
Основные результаты работы могут быть представлены следующими выводами:
1. Весомый вклад в ионизацию пламени неоднородной смеси вносит эмиссия электронов с раскалённых частиц сажи, образующихся при пиролизе переобогащённой ТВС, по механизму
С + Q = С+ + е , где Q - подведённое тепло для нагрева частицы сажи.
Таким образом при исследовании процесса горения неоднородной ТВС необходимо учитывать, что ионизация пламени определяется двумя механизмами:
- реакцией радикала СН с кислородом по схеме
СН + О = СН+ е
- и термоэмисией электронов с раскалённых частиц сажи
С + Q = С+ + е
2. Выявлена взаимосвязь основных характеристик сгорания с химической ионизацией зоны турбулентного горения в поршневых ДВС и энергетических установок.
З. Определены возможности повышения эффективности и стабильности процесса сгорания на основе взаимосвязи основных характеристик сгорания с химической ионизацией зоны турбулентного горения в поршневых ДВС и энергетических установок.
