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

ВВЕДЕНИЕ 4
ГЛАВА 1 Изучение литературы для выявления и оценке наличия взаимосвязи электропроводности пламени с токсичностью отработавших газов по углеводородам в бензиновом ДВС с промотирующими добавками водорода 7
1.1 Обзор литературных источников по возможности применения электропроводности пламени для диагностики и управления ДВС 8
1.2 Процессы ионизации при сгорании 14
1.2.1 Общие положения 14
1.2.2 Химио-ионизация 16
1.2.3 Термическая ионизация 17
1.2.4 Электронное присоединение 18
1.3 Перспективы применения явления электропроводности пламени в ДВС 19
1.4 Токсичностью отработавших газов по углеводородам в бензиновом ДВС с промотирующими добавками водорода 24
1.4.1 Условия образования несгоревших углеводородов в отработавших газах бензинового двигателя с промотирующими добавками водорода 24
1.4.2 Известные данные о наличии взаимосвязи электропроводности пламени с токсичностью отработавших газов по углеводородам в бензиновом ДВС с промотирующими добавками водорода 26
ГЛАВА 2 Описание экспериментальной части исследования 32
2.1 Экспериментальная установка 32
2.2 Построение модели для моделирования влияния топлива на токсичность отработавших газов по углеводородам в бензиновом ДВС с промотирующими добавками водорода 37
2.2.1 Создание четырехцилиндровой модели на основе одноцилиндровой 37
2.2.2 Графики с результатами имитационного моделирования 46
2.3 Заключение по 2 главе 49
ГЛАВА 3 Обзор проведенных экспериментальных исследований с целью оценки наличия взаимосвязи электропроводности пламени с токсичностью отработавших газов по углеводородам в бензиновом ДВС с промотирующими добавками водорода 50
3.1 Результаты экспериментальных исследований 50
ГЛАВА 4 Возможности снижения токсичности отработавших газов по углеводородам в бензиновом ДВС с промотирующими добавками водорода 56
4.1 Концентрация CH в двигателе ВАЗ-2111 57
4.2 Взаимосвязь электропроводности пламени с составом смеси, режимами работы двигателя (е, n) и качеством ТВС 58
4.3 Связь токсичности по несгоревшим углеводородам с характеристиками электропроводности пламени 59
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 67
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ 68
Купить

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