химический каталог




Применение водорода для автомобильных двигателей

Автор А.И.Мищенко

).

Увеличение доли водорода в составе топлива вызывает увеличение скорости сгорания, что приводит к сокращению длительности процесса сгорания, увеличению скорости тепловыделения и величины активного тепла, выделившегося к моменту достижения максимальной температуры цикла. При увеличе: нии массовой доли водорода от 0 до 0,1 скорость тепловыделения на участке видимого сгорания возросла с 1,751 %/град п. к. в., а коэффициент активного тепловыделения к моменту 7\ma, увеличился с 1Т = 0,772 до = 0,807.

Увеличение скорости тепловыделения на участке видимого сгорания вызвало рост максимальных температуры и давления Цикла, однако он наблюдался только при увеличении массовой доли водорода до 0,04. Такой характер изменения Тг, рг, вероятно,— следствие уменьшения коэффициента молекулярного изменения в процессе сгорания и снижения энергоемкости заряда при добавках водорода выше 0,04 массовых долей.

Среднее индикаторное давление и индикаторный КПД 8 зависимости от относительного количества водорода имеют экстремальный характер с максимумом при = 0,03 -f- 0,04.

Некоторый рост р1 при обогащении бензовоздушной смеси Водородом до гр = 0,04 определяется почти двукратным Уменьшением степени неравномерности рабочего процесса в смысле неидентичности последовательных рабочих циклов.

59

Последующее снижение pt обусловлено снижением энергоем. кости заряда по мере увеличения добавки водорода.

На увеличение индикаторного КПД кроме указанного госта pt существенное влияние оказывает динамика тепловыделения, которая возрастает с повышением доли водорода в топливе, однако при добавках водорода, превышающих ij; = 0,04 -f. -т- 0,05, увеличение динамики тепловыделения не может компенсировать увеличения относительных потерь тепла в систему охлаждения (о чем свидетельствует снижение &,<) и поэтому происходит снижение tj(.

На основании полученных результатов представляется возможным сделать вывод о том, что для мощностных режимов относительная массовая доля водорода в составе условного комбинированного топлива должна находиться в пределах 0,03-— 0,04 от суммарной массы топлива.

По мере обеднения бензоводородовоздушной смеси массовая доля водорода в составе топлива увеличивается, достигая 1 при а = 5 -т- 6, что ведет к интенсификации процесса сгорания и стабилизации такого важного показателя, как продолжительность видимого сгорания.

Анализ экспериментальных материалов показывает, что эффективность рабочего процесса двигателя на водороде и смеси бензина с водородом значительно зависит от коэффициента избытка воздуха. Эта зависимость имеет экстремальный характер с максимумом индикаторного КПД при а = 2,5 -г- 2,7 (см. рис. 29) Такое же значение коэффициента избытка воздуха, соответствующее максимуму ц{, было получено в ряде других работ [24, 40, 60, 75, 77].

Сравнение результатов анализа теоретического и экспериментального исследований показывает, что влияние а на КПД цикла в них различно. В теоретическом цикле с увеличением а КПД непрерывно возрастает, асимптотически приближаясь к КПД воздушного цикла, что является следствием снижения теплоемкости и теплосодержания продуктов сгорания по мере обеднения смеси, уменьшающих относительную долю термодинамических потерь в цикле. В действительном цикле КПД возрастает при обеднении смеси лишь до определенного предела, зависящего от вида топлива и называемого пределом эффективного обеднения (an,-maJ-

Падение индикаторного КПД с обеднением смеси выше таХ для различных топлив объясняется различными причинами. Как показали исследования [2, 38], при работе двигателя на бензине снижение обусловлено увеличением неравномерности рабочего процесса, проявляющегося в существенном отличии последовательных рабочих циклов.

Неравномерность рабочего процесса может быть определена

60

с точностью, достаточной для практических целей, по отклонениям максимального давления последовательных циклов от средней величины [38]:

т

? l^max - Рс>) ~ Pcpi

6=-J-, (3.6)

где рс- — давление в момент отрыва кривой давления от линии сжатия; т — число циклов;

m

Рср=^--Рс: (3-7)

Учитывая высокую степень гомогенности водородовоздуш ного заряда, низкую энергию воспламенения и высокую фундаментальную скорость сгорания водорода в воздухе, следует ожидать высокую стабильность рабочего процесса в широком диапазоне коэффициентов избытка воздуха. Оценка неравномерности рабочего процесса четырехтактного водородного двигателя с искровым зажиганием показала, что даже при обеднении водородовоздушной смеси значительно выше предела эффективного обеднения не отмечается заметного увеличения степени неравномерности.

Снижение индикаторного КПД при обеднении водородовоздушной и бензоводородовоздушной смесей выше значения °Ч-тах> по-видимому, является следствием ухудшения динамики процесса тепловыделения, затягивания процесса сгорания и увеличения относительной доли потерь теплоты в процессе расширения.

Структура распределения энергии, вводимой в цикл с топливом, отражается внутренним тепловым балансом рабоче

страница 23
< 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
vip taxi москва
сборка бетонных скамеек
тепловая завеса тепломаш кэв-110п6153w
стол кухонный из дерева фото

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
(21.09.2017)