Вплив складу робочої суміші на швидкість згорання палива у бензиновому ДВЗ на холостому ходу
Автор: Савка Олег Іванович
Кваліфікаційний рівень: магістр
Спеціальність: Автомобільний транспорт
Інститут: Інститут механічної інженерії та транспорту
Форма навчання: денна
Навчальний рік: 2023-2024 н.р.
Мова захисту: українська
Анотація: Савка О.І., доцент Палаш Р.В. (керівник). Вплив складу робочої суміші на швидкість згорання палива у бензиновому ДВЗ на холостому ходу // Магістерська кваліфікаційна робота. – НУ «Львівська політехніка», кафедра «Автомобільний транспорт». – Львів, 2023. Розширена анотація. Використання альтернативних видів палива дозволяє зменшити токсичність без значних змін у конструкції двигуна внутрішнього згорання. Характеристики горіння водню забезпечують високу швидкість згорання та мінімальну енергію запалення. Це уможливлює розширення меж ефективного збіднення суміші. Отримання водню можливе за електролізу води, що робить його суттєво дешевшим традиційного палива [1]. Більшість досліджень містять лише поверхневий механізм розповсюдження фронту полум’я [2]. В процесі горіння рівномірно перемішаної суміші за турбулентного потоку свіжа суміш відділена від продуктів згорання тонким викривленим фронтом полум’я. У камері згорання поршневого двигуна із зовнішнім сумішоутворенням має місце аналогічний механізм. Сьогодні відомо декілька технологій використання водню. Двигуни внутрішнього згоряння (ДВЗ) з водневим пальним та паливні елементи (ПЕ) з водневим пальним - два різновиди цієї технології, що можливо використати на автомобілях. В даній роботі буде проаналізовано саме технології двигунів внутрішнього згорання на водневому пальному. Зумовлено це наступними причинами: незважаючи на понад столітній розвиток конструкції двигунів внутрішнього згорання у нього все ще наявний достатній потенціал для подальшого удосконалення; технологія водневих паливних елементів все ще перебуває на початковому етапі. Водень достатньо універсальне паливо з точки зору контролю навантаження. Високі швидкості полум’я та широкі межі запалювання дозволяють застосовувати різноманітні методи. Оцінка стратегії керування навантаження проводиться за двома параметрами: ефективність двигуна та кількість викидів оксиду азоту. В роботі проведено оцінку впливу складу робочої суміші на швидкість згорання бензинового двигуна внутрішнього згорання на режимі холостого ходу показала, що збільшення швидкості розповсюдження полум’я відповідає збільшенню енергоємкості паливо-повітряної суміші завдяки додаванню водню. Встановлена можливість визначення впливу складу робочої суміші на швидкість згорання бензинового двигуна внутрішнього згорання на етапі проектування. На основі проведеного імітаційного моделювання та аналізу експериментальних даних отримані моделі для розрахунку середньої швидкості розповсюдження фронту полум’я. Результати показують, що за роботи на бензині, для всіх коефіцієнтів надлишку повітря, характерним є наявність великої кількості пропусків запалення: один пропуск, а в наступному за ним циклі ? повне згорання. За роботи на бензині із додаванням 0,02 кг/год водню спостерігається подібна залежність. Але в більшості випадків спостерігається після повного згорання не пропуск запалення (що можна охарактеризувати, як відсутність підвищення тиску над компресійною лінією), а деяке підвищення тиску від початку процесу згорання пов’язане із наступним згасанням полум’я. За додавання 0,03 кг/год водню констатується повна відсутність чистих пропусків запалення. Наявні лише цикли із різною густиною згорання палива. Об’єкт дослідження: бензиновий ДВЗ із іскровим запаленням, закономірності та параметри процесу згорання палива. Предмет дослідження: швидкість згорання бензинового ДВЗ із іскровим запаленням. Мета роботи – оцінка впливу складу робочої суміші на швидкість згорання бензинового ДВЗ на режимі холостого ходу. Ключові слова: автомобільний транспорт, паливна суміш, швидкість згорання, водень, іскрове запалення, двигун внутрішнього згорання. Перелік використаних літературних джерел: 1. Verhelst S. A study of the combustion in hydrogen- fuelled internal combustion engines: PhD thesis. Gent: Gent University, 2005. Р. 222. 2. Akagawa H. et al. Development of hydrogen injection clean engine. 15th World Hydrogen Energy Conference, paper nr 28J-05, Yokohama, Japan, July 2004.