7.7. Определение токсичности отработавших газов двигателя

Показатели токсичности двигателя, характеризующие степень совершенства его конструкции и организации рабочего цикла, являются важнейшими экологическими характеристиками, регламентируемыми соответствующими нормативными документами. Снижение вредных выбросов с отработавшими газами является актуальной задачей современного моторостроения, поскольку оказывает влияние на экологию человека и окружающей среды.

Цель работы: выявить характер изменения уровня вредных выбросов: окиси углерода (СО), углеводородов различного состава и строения (СН) и дымности отработавших газов при различных режимах работы двигателя.

Измерение уровня вредных выбросов удобно выполнять при работе двигателя, например, по нагрузочной характеристике, причем, кривые изменения показателей токсичности определяются по результатам испытаний двигателя на установившихся режимах работы.

Для экспериментальной оценки уровня вредных выбросов, лабораторная установка оборудована промышленным газоанализатором «Автотест» модели 01.03М (рисунок 7.4).

1 – Индикаторное окно газоанализатора; 2 – Кнопка включения/выключения; 3 – Переключатель «работа/пауза»; 4 – Кнопка корректировки нулевого значения; 5 – Кнопка выбора режима индикации; 6 – Кнопка печати результатов измерений.

2

3

4

5

6

1

Рисунок 7.4. Панель управления газоанализатора «Автотест»

В соответствии с правилами проведения измерений, газоанализатор смонтирован и подключен к системе отвода отработавших газов (рисунок 7.5) с возможностью его оперативного подключения/отключения распределительным вентилем на панели управления лабораторным стендом.

Рисунок 7.5. Схема подключения газоанализатора.

1 – Трубопровод отработавших газов; 2 – Газовоздушный распределитель;

3 – Фильтр с каплеотделителем; 4 – Газоанализатор.

Порядок выполнения работы

Измерение окиси углерода (СО), углеводородов различного состава и строения (СН) и дымности отработавших газов следует проводить, руководствуясь порядком определения скоростной или нагрузочной характеристики двигателя (см. соответствующую лабораторную работу) и правилами работы с газоанализатором (см. паспорт на газоанализатор).

Обработка результатов испытаний

По результатам испытаний двигателя заполняется протокол. В дополнение к измеренным параметрам следует рассчитать эффективную мощность, удельный эффективный расход топлива и коэффициент избытка воздуха.

При определении указанных величин следует использовать материал раздела 6.3 настоящего Руководства. Результаты расчета заносятся в протокол, фрагмент которого представлен в таблице 7.5.

Таблица 7.5

Дата проведения испытаний_____________

Частота вращения коленчатого вала, мин^-1 _____________

М, Нм

Ne, кВт

GT, кг/ч

GB, кг/ч

ge, г/кВтч



СО, %

СН, млн-1

К, %

На основании опытных данных необходимо построить зависимости изменения окиси углерода (СО) и углеводородов различного состава и строения (СН) в функции эффективной мощности двигателя (рисунок 7.6).

Рисунок 7.6. Изменение токсичности двигателя в функции нагрузки.

Вопросы для проверки и контроля знаний учащихся.

1. Показатели токсичности двигателя.

2. Режимы работы двигателя при оценке экологических показателей.

3. Измерительная аппаратура и порядок оценки показателей токсичности.

4. Характер изменения показателей токсичности от нагрузки двигателя.

5. Способы снижения вредных выбросов в отработавших газах двигателя.