Тема: Взаимосвязь электропроводности пламени с токсичностью отработавших газов по углеводородам в бензиновом ДВС с промотирующими добавками водорода

Актуальность работы. В Тольяттинском государственном университете на протяжении многих лет проводятся теоретические и экспериментальные исследования ряда актуальных проблем по вопросам воспламенения и сгорания в условиях поршневого ДВС. При исследовании зависимостей распространения пламени от режимных параметров работы и от качества ТВС использовались специально спроектированные ионизационные датчики, устанавливаемые в камеру сгорания двигателя так, чтобы определять среднюю скорость распространения пламени и в основной, и в заключительной фазе сгорания.
Одним из наиболее перспективных направлений обеспечения перспективных норм по токсичности при сохранении или повышении экономичности работы поршневых двигателей внутреннего сгорания (ДВС) является добавка водорода в топливно-воздушную смесь (ТВС) [1-4].
До последнего времени в нашей стране определение эффективности добавок водорода или применения альтернативных видов топлива производилось лишь по параметрам ТВС на входе, крутящего момента двигателя и концентрации токсичных выделений. Параметры процесса сгорания в двигателе не определялись.
Для определения условий протекания рабочего процесса в ДВС при добавках водорода в ТВС, обеспечивающих выполнение норм ЕВРО-3 для существующих двигателей ЕВРО-2 и ЕВРО-4 для двигателей ЕВРО-3, проведены исследования на одноцилиндровой установке УИТ-85 и двигателе с впрыском топлива ВАЗ-2111.
Целью работы является выявление возможностей снижения токсичности отработавших газов по углеводородам в бензиновом ДВС с промотирующими добавками водорода.
Достижение поставленной цели обеспечивается решением следующих задач:
1. провести оценку наличия взаимосвязи электропроводности пламени с токсичностью отработавших газов по углеводородам в бензиновом ДВС с промотирующими добавками водорода.
2. выявить возможности снижения токсичности отработавших газов по углеводородам в бензиновом ДВС с промотирующими добавками водорода.
Объект исследования: бензиновый ДВС с промотирующими добавками водорода.
Предмет исследования: токсичности отработавших газов по углеводородам.
Методы исследования. Метод экспериментального исследования, метод статистической обработки результатов эксперимента и моделирования рабочего процесса
Достоверность полученных результатов исследования обусловлена большим объемом экспериментов, применением методов статистической обработки данных.
Научная новизна исследования
Выявлены возможности снижения токсичности отработавших газов по углеводородам в бензиновом ДВС с промотирующими добавками водорода.
Практическая значимость работы:
Обобщены результаты экспериментальных исследований по возможностям снижения токсичности отработавших газов по углеводородам в бензиновом ДВС с промотирующими добавками водорода.
На защиту выносятся:
1. оценка наличия взаимосвязи электропроводности пламени с токсичностью отработавших газов по углеводородам в бензиновом ДВС с промотирующими добавками водорода;
2. возможности снижения токсичности отработавших газов по углеводородам в бензиновом ДВС с промотирующими добавками водорода.
Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались на научных и обсуждались на семинарах кафедры «Энергетические машины и системы управления» и на конференции в 2018 г.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 1 печатная работа.
Структура и объем диссертации.
Диссертации состоит из введения, четырех глав, основных результатов и выводов, списка использованных источников из 48 наименования, 23 из которых на иностранном языке. Работа изложена на 73 страницах машинописного текста, иллюстрированного 1 таблицей и 48 рисунками.
Купить

Выявлено, что водород оказывает значительное влияние на термодинамические характеристики процесса сгорания, тем самым влияя на токсичность двигателя по CH, NOx и CO. При этом эффекта замещения основного углеводородного топлива на снижение токсичности в следствии уменьшении концентрации углеводородного топлива в цилиндре двигателя не выявлено. Наоборот показано, что добавка водорода в при тех же термодинамических условиях не сказывается на токсичности по CH в пристеночном слое или в концентрации CH за фронтом пламени при одинаковом недостатке кислорода.
Проведенная оценка возможности определения токсичных компонентов по амплитуде ионного тока показала возможность данного подхода при оценке токсичности по CH, показано наличие коррелирующих кривых при изменении степени сжатия или добавки водорода.
Купить