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:

Оценка себестоимости перехода из п.Палермо в п.Риека
Зная , что судно для перехода из п.Палермо в п.Картахена затратило 66ч 27мин и зная все статьи расходов (Эксплуатационные расходы судна – 5050$, суточный расход топлива – 260$), мы можем определить себестоимость перехода: ЭР ∙ Т + РТ ∙ Т = СП, где ЭР – эксплуатационные расходы судна в с ...

Расчет годовой трудоемкости работ в зоне ТО-2
Трудоемкость работ в зоне ТО-2 рассчитывается по формуле: (30) где: коэффициент, учитывающий способ организации выполнения работ в зоне ТО-2 (без применения поточной линии); трудоемкость сопутствующего текущего ремонта, выполняемого в зоне ТО-2. Трудоемкость сопутствующего ТР, выполняемого в зоне Т ...

Расчет площадей зон основного технологического назначения
В основу расчета потребной площади зоны для конкретных категорий пассажиров положена следующая формула: Si = { Ni [ (YCiSCУ + YДiSДУКЭ) КР КП] + Sоб i } КК , аэровокзал грузовой склад регистрация где Si – площадь i-й зоны, м2; Ni – расчетная единовременная вместимость i-й зоны, чел; YCi , YДi – дол ...


Навигация

Copyright © 2019 - All Rights Reserved - www.transpexplore.ru