Влияние добавок водорода на показатели двигателя, работающего на сжиженном углеводородном газе
Аннотация
Экспериментально исследовано влияние малых добавок свободного водорода на топливную экономичность и экологические характеристики автомобильного двигателя, работающего на сжиженном углеводородном газе. Двигатель ВАЗ-11194, установленный на испытательном стенде, был оснащен газобаллонным оборудованием с распределенным впрыском сжиженного газа в ветви впускного коллектора. Водород подавался во впускной тракт двигателя перед воздушным фильтром. Влияние добавок водорода на протекание процесса сгорания проанализировано на основе данных индицирования, выполненного с помощью датчиков-свечей фирмы Кистлер. Содержание оксида углерода и несгоревших углеводородов в отработавших газов измерялось газоанализатором АСКОН-02.
Проведенные опыты показали, что так же как в двигателях, работающих на бензине или природном газе, малые добавки водорода слабо влияют на расход топлива и приводят главным образом к снижению выбросов токсичных компонентов с продуктами сгорания. Наиболее существенно добавки водорода влияют на содержание в отработавших газах двигателя оксида углерода. Наличие в топливовоздушной смеси свободного водорода, обладающего высокой химической активностью, отражается на кинетике химических реакций, протекающих при горении топлива, в том числе на кинетике реакций диссоциации. Снижение при добавке свободного водорода концентрации в продуктах сгорания несгоревших углеводородов связано, в значительной мере, с уменьшением в камере сгорания двигателя объема зон гашения пламени.
Об авторах
Дмитрий Николаевич Илюшин
ВолгГТУ
Россия
Россия
ст. преподаватель
Евгений Александрович Салыкин
ВолгГТУ
Россия
Россия
канд. техн. наук, доц.
Эмин Гамза-оглы Сафаров
ВолгГТУ
Россия
Россия
аспирант
Евгений Алексеевич Федянов
ВолгГТУ
Россия
Россия
д-р техн. наук, проф.
Список литературы
1. Бортников, Л.Н. Активация горения углеводородных топлив водородом / Л.Н. Бортников, М.М. Русаков, Р.Э. Петров // Вектор науки ТГУ. – 2012. – №4. – С. 137–140.
2. Асоян, А.Р. Применение водорода в двигателях внутреннего сгорания / А.Р. Асоян, И.К. Данилов, И.А. Асоян, Г.М. Полищук // Вестник РУДН. Серия: Инженерные исследования. – 2020. – № 21 (1). – С. 14–19.
3. Бортников, Л.Н. Особенности горения бензоводородовоздушной смеси в цилиндре поршневого двигателя внутреннего сгорания и определение оптимального соотношения бензин-водород / Л.Н. Бортников // Физика горения и взрыва. – 2007. – Т. 43. – №. 4. – С. 8–14.
4. Пилипенко, С.О. Обзор зарубежных исследований по использованию водорода в качестве экологически чистого топлива в двигателях внутреннего сгорания / С.О Пилипенко // Проблемы машиностроения. – 2015. – Т. 181. – № 1. – С. 73–78.
5. Федянов, Е.А. Влияние добавок свободного водорода на экологические показатели роторно-поршневого двигателя / Е.А. Федянов, Ю.В. Левин, С.Н. Шумский, Е.А. Захаров // Двигателестроение. – 2018. – № 2 (272). – С. 35–38.
6. An experimental investigation of hydrogen-enriched gasoline in a Wankel rotary engine / F. Amrouche, P. Erickson, J. Park, S. Varnhagen // International Journal of Hydrogen Energy. – 2014. – T. 39 – P. 8525–8534.
7. Бахмутов, С.В. Термохимическая регенерация энергии отработавших газов автомобильного двигателя / С.В. Бахумутов, В.М. Фомин, Д.В. Аппелинский // Известия МГТУ «МАМИ». – 2012. – №14 (403). – С. 38–46.
8. Кирилов, В.А. Термохимическое преобразование топлив в водородсодержащий газ за счет рекуперированного тепла двигателей внутреннего сгорания / В.А. Кирилов, А.Б. Шигаров, Н.А. Кузин // Теоретические основы химической технологии. – 2013. – №5 (47). – С. 503–517.
9. Kirillov V., Sobyanin V., Kuzin N. Synthesis gas generation on-board a vehicle: Development and results of testing. – International journal of hydrogen energy, 2012.– №37.
10. Захаров, Е.А. Интенсификация процессов воспламенения и сгорания смеси при их искровом зажигании: монография / Е.А. Захаров В.З. Гибадуллин, Е.А. Федянов, С.Н. Шумский. – Волгоград, 2017. – 206 с.
Статья опубликована по итогам международной научно-технической конференции
«10-е Луканинские чтения. Проблемы и перспективы развития автотранспортного комплекса»
Рецензия
Рецензент: М.Г. Шатров, д-р техн. наук, проф., МАДИ
Просмотров:
154
