Особенности рабочего процесса

Информация » Новые транспортные двигатели » Особенности рабочего процесса

Страница 1

По физико-химическим свойствам и моторным качествам водород сильно отличается от применяемых в настоящее время топлив, что ведет к ряду особенностей в организации и протекании рабочего процесса ДВС.

С воздухом водород устойчиво воспламеняется в широком диапазоне концентраций – вплоть до б=10. Столь низкий предел воспламенения обеспечивает работу водородного двигателя на всех скоростных режимах в широком диапазоне изменения составов смеси: примерно от б=0,2 до б=5. В связи с этим мощность водородного двигателя может изменяться качественным регулированием, при котором его КПД на частичных нагрузках увеличивается на 25 – 50% [9].

Однако, если максимальное значение эффективного КПД двигателя при работе на водороде выше, чем при работе на бензине, то эффективная мощность заметно падает [10]. Последнее обусловлено очень низкой плотностью водорода, что приводит к уменьшению наполнения двигателя топливом. Например, при стехиометрическом составе смеси газообразный водород, подаваемый вместе с воздухом, занимает почти 30% объема цилиндра, тогда как распыленный и испаренный бензиновый заряд только 2- 4%. В целом перевод на водород вызывает снижение мощности двигателя в среднем на 20-25%. Наряду с этим применение водорода ведет к существенному увеличению эмиссии окислов азота с ОГ, основной причиной которого является повышение температуры и скорости сгорания [ ].

Температура воспламенения водородных смесей выше, чем углеводородных, однако благодаря более низким значениям энергии активации для воспламенения водорода требуется меньшее количество энергии. Сравнительные характеристики параметров воспламенения

различных топлив в двигателе с принудительным воспламенением приведены в табл. 4 [ ].

Таблица 4.

Характеристики воспламенения некоторых топлив

Показатель

Водород

Изооктан

Метан

Температура воспламенения, К

858

810

530

Потенциал ионизации, эВ

15,4

12,6

9,86

Минимальная энергия воспламенения, мДж

0,02

0,28

0,23

Водородно-воздушные смеси характеризуются высокой скоростью сгорания в двигателе (табл.5), причем в стехиометрической области периоды индукции очень малы и сгорание протекает практически при постоянном объеме, что ведет к резкому возрастанию давления.

Скорость нарастания давления в цилиндре водородного двигателя для стехиометрических смесей почти в 3 раза выше по сравнению с бензиновым эквивалентом. При обеднении смеси она снижается и для б=1,9 достигает значений скорости нарастания давления при работе на стехиометрических смесях [ ].

Высокая реакционная способность водорода в ряде случаев приводит к обратным проскокам пламени во впускной трубопровод, преждевременному воспламенению и жесткому сгоранию топливных смесей. В значительной степени эти недостатки могут быть ликвидированы путем соответствующей модификации топливоподающей

Таблица 5.

Характеристики сгорания топливных смесей в ДВС.

Двигатель

Скор

Скоростной

режим, мин-1

С

Степень

сжатия

Скорость

распростра

нения

пламени,

м/с.

Время

сгорания,

град. ПКВ

Водородный

»

Бензиновый

»

1500

1500

1500

1500

12

14

12

14

48,3

51,6

16,45

16,0

15,7

14,4

41,0

42,2

Страницы: 1 2 3

Еще по теме:

Расчет потребности вагонного парка
Выбор типа подвижного состава для перевозок груза Выбор производится в соответствии с характером груза, тары и упаковки, способом укладки его в вагоне и транспортировки. При этом должна обеспечиваться возможность наиболее полного использования грузоподъёмности и вместимости вагонов, обеспечение сох ...

Технологический процесс исправление просадок и перекосов пути на щебеночном балласте подбивкой шпал электрошпалоподбойками
ремонтный рельс скрепление железнодорожный Технологический процесс применяется на текущем содержании пути при выполнении работ по выправке локальных мест пути, когда применение машин нецелесообразно. Настоящий технологический процесс может применяться на сети железных дорог на перегонах и станциях. ...

Расчёт затрат на выполнение производственной программы по ТО и ТР подвижного состава
Расчёт фонда заработной платы ремонтных рабочих В курсовой работе при определении фонда заработной платы ремонтных рабочих принимаю следующие системы оплаты труда: ЕО и ТР – повремённо- премиальная система оплаты; ТО-1 и ТО-2 – сдельно- премиальная система оплаты. Расчёт часовых тарифных ставок рем ...


Навигация

Copyright © 2020 - All Rights Reserved - www.transpexplore.ru