химический каталог




Применение водорода для автомобильных двигателей

Автор А.И.Мищенко

Большие значения относятся к двигателям с внутренним смесеобразованием.

Значительно более высокая скорость нарастания давления в водородном двигателе по сравнению с бензиновым, для которого она не превышает 1000 МПа • с-1, возможна вследствие высокой скорости сгорания водородовоздушной смеси состава, близкого к стехиометрическому, что приближает реальный процесс сгорания в двигателе к процессу подвода тепла при постоянном объеме-в теоретическом цикле. Средняя скорость распространения фронта пламени в камере сгорания водородного двигателя вблизи смеси стехиометрического состава может достигать 100—120 м • с-1. По мере обеднения смеси она снижается и при а = 1,9 достигает значений, характерных для бензиновых двигателей при стехиометрическом составе смеси 19]. В табл. 4 приведены время периода видимого сгорания т, измеренное по индикаторным диаграммам, и соответствующие Щ средние скорости сгорания со для водородовоздушных смесей различного состава.

Анализ индикаторных диаграмм, снятых при оптимальных углах опережения зажигания и различных составах водородовоздушных смесей, показывает, что жесткость рабочего процесса существенно зависит от степени обеднения топливовоздушной смеси и, следовательно, от скорости сгорания. Характер изменения скорости нарастания давления хорошо согласуется с характером изменения скорости сгорания водородовоздуш-Ньн смесей.

Подобная трактовка жесткости рабочего процесса водородного двигателя имеет место в ряде работ [16, 24, 60, 70], однако в работе [60] допущен методический просчет при оценке рабоче-г° процесса двигателя с искровым зажиганием на водороде, заключающийся в том, что угол опережения зажигания оставался постоянным (34° до ВМТ) при всех исследованных знаниях коэффициента избытка воздуха. В результате при а < ^ 1,4 процесс сгорания заканчивался до прихода поршня

47

в ВМТ при относительно высоких давлениях конца сгорания и высокой жесткости работы двигателя, что приводило дажё'к остановке двигателя.

Максимальное давление конца сгорания в водородном дви-гателе по причинам, указанным выше, должно быть более вы-соким, чем в бензиновом двигателе. При внешнем смесеобразо. вании это увеличение незначительно — примерно 10—15 °/о, что не оказывает существенного влияния на условия работы деталей кривошипно-шатунного механизма и цилиндропоршне-вой группы. При внутреннем смесеобразовании максимальное давление может достигать величин, характерных для дизелей с непосредственным впрыском. Для легких двигателей эти величины неприемлемы, и поэтому необходимо ограничивать как скорость нарастания давления, так и максимальное давление. Это можно осуществить путем применения бедных смесей, но значительное обеднение этих смесей до а ~ 1,3 ~ 1,5 ведет к слишком большому снижению мощности [49, 57, 60, 70, 85], При внутреннем смесеобразовании с подачей водорода на сжатии такой способ может быть использован, так как мощность двигателя примерно будет на уровне мощности базового бензинового двигателя (см. табл. 1), но при внешнем смесеобразовании такой способ практически неприемлем, в этом случае потеря мощности составляет до 36 %.

Детонационноподобное сгорание. Высокая скорость сгорания и очень низкий период задержки воспламенения водородовоздушной смеси вблизи стехиометрического состава создают еще одну проблему при переводе бензинового двигателя на водород — проблему детонационноподобного сгорания.

Следует отметить, что нет однозначного определения понятия детонации и способа установления с помощью измерительных приборов детонационного сгорания в водородном двигателе. Детонационные свойства обычных топлив, применяемых в двигателях с искровым зажиганием, оценивают октановым числом, определяемым на специальных одноцилиндровых установках [14]. Между октановым числом бензина и допустимой по детонации степенью сжатия можно установить определенную зависимость, однако для водорода такую зависимость установить трудно. Метановое число не подходит вообще для оценки детонационных свойств водорода, так как в шкале метановых чисел процесс горения водорода принят в качестве нижнего предела детонационной стойкости. Детонационная стойкость для водорода по шкале октановых чисел обычно оценивается цифрой 45—70, но можно встретить цифры и значительно выше, например у В. Анцелотти [45]. Детонационные свойства водородовоздушной смеси существенно зависят от коэффициента избытка воздуха (рис. 22) [10]. С обеднением смеси ее склон-

48

ность к детонации резко снижается, при а — 3 детонационная

стойкость по шкале октановых чисел достигает ПО единиц.

На рис. 23 показаны границы детонационного сгорания водорода для смесей различного состава. Большое различие данных по детонационной стойкости водорода является результатом отсутствия единой методики для ее оценки. Иллюстрацией этому могут служить две особенно характерные работы —

?02-

aw-

Рис. 22. Зависимость детонационной стойкости водородовоздушной смеси от коэффициента избытка воздуха (04 — октановое число).

0 1

Рис. 23. Границы детонацион

страница 18
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53

Скачать книгу "Применение водорода для автомобильных двигателей" (1.58Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
дверные ручки linea cali corner
дача.дом новая рига направлению
аренда и прокат видеопроектора
купить беседку довиль в пск

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(03.12.2016)