19.Экологические показатели двс и пути их улучшения.
В отработавших газах (в том числе вследствие неполного сгорания) находятся токсичные элементы: СО, NOх, СmНn и др.
СО – оксид углерода. Бесцветный, не имеющий запаха газ. Легко распространяется в воздухе. В составе отработавших газов (ОГ) карбюраторного двигателя от 0,1 до 10%. Дизельных 0,01…0,3%.
NOx – окислы азота
В составе ОГ карбюраторных двигателей до 0,6%, дизельных – до 0,2%.
СmHn – углеводороды
SOx – сернистый газ
В ОГ карбюраторных двигателей до 0,003 мг/м3, дизельных двигателей 0,015 мг/м3. Соединения свинца – в карбюраторных двигателях до 60 мг/м3. В этилированном бензине тетраэтилсвинец разрушается в процессе горения и образует токсичные свинцовистые соединения.
Для уменьшения токсичных компонентов в отработавших газах ведутся работы по совершенствованию процесса карбюрации в направлениях:
обеспечения равномерного распределения топлива в воздухе, в пропорциях, определяемых режимом работы двигателя;
применение регуляторов принудительного холостого хода как комплексных систем, включающих в себя ограничитель разрежения и экономайзер холостого хода, и автоматическое регулирование действия этих систем в зависимости от режима работы двигателя;
использования подогрева топлива или топливовоздушной смеси на различных участках впускного тракта, в том числе регулируемого подогрева топливовоздушной смеси, определяемого режимом работы двигателя;
применения ультразвука или различных механических устройств для улучшения распыливания топлива в карбюраторе;
создания конструкций карбюраторов с пневматическим распыливанием топлива под давлением – малотоксичных карбюраторов;
усовершенствование многокамерных карбюраторов.
Для двигателей находящихся в эксплуатации выбирают оптимальные регулировки систем питания и зажигания для снижения токсичных компонентов в отработавших газах. Необходимо совершенствовать процесс сгорания с целью достижения наиболее полного сгорания на различных оборотах (исправная система зажигания, исправная система выпуска отработавших газов).
Также устанавливаются нейтрализаторы отработавших газов. Нейтрализаторы подразделяются на каталитические (продукты неполного сгорания окисляются в присутствии катализатора), пламенные (дожигательные) (т.е. происходит дожигание продуктов неполного сгорания в выпускной системе), термические, жидкостные (ОГ проходят через жидкость и в результате хим. реакции связываются токсичные элементы), рециркуляционные.
20.Влияние углов опережения зажигания и впрыска топлива на эксплуатационные показатели работы двигателя.
Детонация: в процессе сгорания рабочей смеси в камере сгорания топливо горит фронтом пламени от точки подачи искры. В оставшейся части камеры сгорания, куда не дошел фронт пламени поднимается температура и давление. При этом топливо может самовозгораться и образуется один или несколько новых фронтов пламени. При встрече этих участков возникает ударная волна, при которой скорость сгорания увеличивается до 2000…3000. При этом: резкие перепады давления и температуры, закоксовывание колец и клапанов, перегрев ДВС.
При раннем зажигании фронт пламени, а, следовательно, и давление, действует раньше, чем поршень придет в ВМТ, т. е. часть энергии затрачивается на сопротивление движению поршня. Это вызывает снижение мощности двигателя.
При позднем зажигании фронт пламени распределяется после того, как поршень пришел в ВМТ, т. е. при большем рабочем объеме. Это также вызывает снижение мощности двигателя.
Объемное смесеобразование способствует более полному и быстрому сгоранию топлива.