Бензиновые двигатели с подачей в цилиндры дополнительного воздуха. Текст напечатан в сокращенном виде с комментариями. [ 20.09.02 г.]

Главная страница Статьи и разработки Возврат в cписок

Казань, 1995 год.

Зарипов Р.Х., Самойлов Д.Н.

Общее. Результат. Углы ввода воздуха 10° – 15°; в процентах не менее 30%, т.к. обратный выброс. Уменьшается расход топлива на малых нагрузках до 20%; на средних до 12%; на больших до 6%. Уменьшается угол подачи искры до 10° (оптимальный); позволяет увеличить степень сжатия до 11%.    Предварительные выводы: исследования говорят о том, что создание в области свечи зоны с повышенной концентрацией паров топлива достаточно эффективно. Уменьшение экономии топлива при увеличении нагрузки происходит от уменьшения эффективности подачи воздуха, просто он не успевает поступить при больших оборотах. Подобного не произойдет в системе оптимизатора горения, а наибольшая эффективность именно в зоне средних и больших нагрузок, т.е. при открытой заслонке. Все остальные выводы верны, как принцип тождественности физической сути процесса. 80% нефти идет на получение жидкого и газообразного топлива. Следовательно уменьшение расхода топлива суть увеличение нефтяных ресурсов. Сокращение вредных выбросов – 1 кг топлива при средней величине избытка воздуха около 1( ( = 1) дает: окиси углерода 378 грамм; углеводорода 21,2 грамма, сажи – 1,0 грамма; или в процентах 1 кг топлива соответственно 37,8%; 0,0212%; 0,001% токсичных веществ. Если в нашей стране выпуск только легковых автомобилей составляет около 900 тыс. штук в год, которые сжигают бензина около 15 миллионов тонн (при среднем расходе 8,0 кг/100 км.час), то в атмосферу выбрасывается соответственно: 5670 тысяч тонн окиси углерода, 318 тысяч тонн углеводорода, 15 тысяч тонн сажи. Сокращение расхода топлива и уменьшение вредных выбросов равнозначно увеличению добычи нефти; т.е. уменьшение расхода топлива и уменьшение токсичности выхлопа в ДВС является большой и серьезной проблемой, решение которой может дать государству только пользу. На частичных нагрузках необходимо у свечи повышенную концентрацию топлива, а в остальном объеме пониженную. Это так называемое расслоение заряда. Способов получения его много. Японская фирма Mitsubishi применила сверление отверстий около 1 мм вблизи НМТ, и дополнительный клапан. Либо отработанные газы. Самойлов предлагает диаметр отверстий 5 – 7 мм; 1 – 3 шт, (чем больше тем лучше) со смещение и под углом 10 –15 градусов к диаметру и осевой плоскости. В итоге получается чистое расслоение заряда, нет неполного сгорания и т.д. Ввод воздуха уменьшает дозировку топливовоздушной смеси, следовательно сокращает часовой расход топлива. Дополнительно уменьшаются насосные потери и попадание топлива на стенки в виде пленки.? Достигается устойчивое горение смеси на ХХ; отсутствуют пропуски горения, пламя охватывает камеру сгорания раньше, как при обогащенной смеси; фактический избыток воздуха больше 1, но у свечу наоборот меньше; раньше достигается максимальное давление в цилиндре. Т.е. увеличение сжатия при дросселировании улучшает условия зажигания и увеличивает скорость протекания химических реакций; улучшаются условия и ускоряется формирование начального очага горения и развитие турбулентного горения. При расслоении скорость наростания давления и температуры на начальном этапе увеличивается, а затем уменьшается; чем отличается от обычного стандартного горения т.е. более … Протекание отдельных циклов у стандартного двигателя неравномерное. Запоздалое горение, с незначительным увеличением давления, или вообще пропуск горения; следовательно некачественная работа, тряска двигателя и т.д. При подобном расслоении, устойчивая работа наблюдается доже при избытке воздуха до 1,4 – 1,6. На стандартном, уже при избытке воздуха 1,25 – 1,35, не удается получить устойчивой работы двигателя. Малые нагрузки.  Пропуски зажигания определять по электрической проводимости выхлопных газов. При подаче воздуха, неравномерность фронта пламени уменьшается, но остается. Объяснение: неравномерная подача искры (неустойчивый начальный очаг загорания), угол зажигания и другие факторы, интенсивность искры, колебания в составе заряда (избыточного воздуха) возле зазора свечи, интенсивное завихрение, наполнение остаточными газами и т.д. Эффективность выше при нагрузке 25 – 50% и небольших оборотах; затем уменьшается . Уменьшение эффективного угла подачи искры до 10 градусов говорит о улучшении процесса горения. Экономия по ГЦ для автомобиля москвич составляет порядка 10 – 12%. При вводе дополнительного воздуха давление максимальное увеличивается на 14% до С = 0,34. Процесс горения при подаче воздуха на первом этапе обычный, т.к. кислорода не хватает; следовательно образуется СО при распространении пламени и увеличении коэффициента избытка воздуха, начальная скорость и СО и хотя давление максимальное увеличивается, но температура сгорания уменьшается и максимальная почти не изменяется при угле от 7 – 10 градусов поворота коленчатого вала и при С = 0 градусов, максимальная температура достигается через 8 –10 градусов после точки максимального давления; а у двигателей с подачей воздуха значения максимальной температуры и давления совпадают. При интенсификации догорания несгоревшие остатки не увеличивают максимальную температуру за счет того, что изменяется диссоциация паров воды, и все возрастающее изменение суммарного избытка воздуха, увеличивает объем и уменьшает давление в ходе расширения, уменьшается теплоемкость сгоревшей и несгоревшей смеси, температура максимальная остается по величине постоянной. Это говорит о процессе горения вообще. Пламя ионизированного газа - следовательно проводимость.    Ввод дополнительного воздуха позволяет получить ту же мощность при избытке воздуха более от 1,1 – 0,75; следовательно, сокращается удельный расход топлива. Оптимальные углы зажигания меньше 10 градусов. С вводом дополнительного воздуха увеличиваются обороты ХХ, т.е. прирост мощности.

Выводы и комментарии.

Автор

Все говорит о резервах оптимизации процесса горения.

Возврат в список