Характеристики распространения пламени в метановодородовоздушной смеси и концентрация несгоревших углеводородов в отработавших газах газопоршневых двигателей

• Автор: Галиев, Ильдар Ринатович
• Шифр специальности: 05.04.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Тольятти
• Количество страниц: 146 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение
Г лава 1 Влияние характеристик пламени на механизм образования несгоревших углеводородов в двигателе с искровым зажиганием

1.1 Анализ основных характеристик распространения пламени в

двигателе с искровым зажиганием

1.2 Современное представление о механизме образования несгоревших углеводородов в цилиндре поршневого ДВС с искровым зажиганием

1.2.1 Механизм гашения пламени на стенках и в щелях КС

1.2.2 Процесс погасания пламени в объеме КС

1.3 Методы исследования механизма образования несгоревших углеводородов и определения их концентраций в цилиндре двигателя

1.3.1 Методы математического моделирования концентрации несгоревших углеводородов

1.3.2 Эмпирические методы исследования механизма образования несгоревших углеводородов и определения их концентраций в цилиндре двигателя
1.4 Анализ методов снижения несгоревших углеводородов в поршневых двигателях с искровым зажиганием
1.4.1 Перспективы использования водорода в качестве топлива для автомобильных двигателей
1.4.2 Перспективы использования СПГ в качестве топлива для автомобильных двигателей
1.4.3 Перспективы использования смеси природного газа с водородом в
качестве топлива для автомобильных двигателей
Выводы к главе
Глава 2 Экспериментальное оборудование и методика проведения экспериментов

2.1 Экспериментальная установка
2.2 Методика проведения эксперимента
2.3 Статистическая обработка результатов испытаний
Г лава 3 Обработка результатов испытаний
3.1 Зависимость интервала времени от начала зажигания до появления ионного тока от состава топливовоздушной смеси, величины добавляемого в нее водорода и скоростного режима двигателя
3.2 Зависимость длительности сигнала импульса ионного тока от состава топливовоздушной смеси и величины добавляемого в нее водорода
3.3 Зависимость времени возникновения в цилиндре двигателя максимума давления от состава топливовоздушной смеси и величины добавляемого в нее водорода
3.4 Зависимость ионного тока от состава топливовоздушной смеси, величины добавляемого в нее водорода и скоростного режима двигателя
3.5 Зависимость концентрации несгоревших углеводородов в отработавших газах от состава топливовоздушной смеси и величины
добавляемого в нее водорода
Глава 4 Анализ и обобщение результатов экспериментального исследования
4.1 Средняя скорость распространения пламени в первой и основной фазах сгорания и ее зависимость от состава топливовоздушной смеси, величины добавляемого в нее водорода и скоростного режима двигателя
4.2 Электропроводность фронта пламени, как параметр процесса
сгорания в цилиндре поршневого ДВС
Глава 5. Связь эмиссии несгоревших углеводородов с характеристиками
распространения пламени
5.1 Влияние скорости распространения и ионизации пламени на концентрацию несгоревших углеводородов

5.2 Прогнозирование концентрации несгоревших углеводородов
с использованием скорости распространения пламени
5.3 Оценка и расчет концентрации несгоревших углеводородов в отработавших газах двигателя с использованием характеристик
распространения фронта пламени
Заключение
Список сокращений и условных обозначений
Список литературы
Приложения

К., фад. ПКВ*мкА
н = о-
Н=0.
Н= 0.
Н = 0.
Рисунок 1.3.9 - Зависимость концентрации СН от значений комплекса К, где Н - массовая доля расхода водорода в общем расходе топлива.
Из рисунка видно, что имеется определенная величина Кт=91 - 107° ПКВ-мкА, соответствующая минимальной концентрации СН. С увеличением доли водорода в топливной смеси значение Кт уменьшается. Таким образом, использование данного комплекса открывает возможность регулирования ДВС с целью снижения эмиссий СН в ОГ.
Связь величины СН с электропроводностью фронта бензоводородовоздуш-ного пламени (характеризующей интенсивность протекания химических реакций горения), при стехиометрическом составе смеси, может быть описана эмпирическим уравнением, справедливым в условиях экспериментальной установки [35]: СН (10, Н) 200,81-1о2+296,91-1о-215,461оН-917,75Н+894,45Н2+258,05. (1.13)
Данная полиноминальная зависимость позволяет использовать значение ионного тока (70) для регулирования двигателя с целью сокращения концентрации СН.
Таким образом, по данным литературы было выявлено, что в настоящее время существует множество методов исследования механизма образования СН. Одним из наиболее информативных и простых методов является метод ионизаци-