Работа с бедни смеси
#1
Прикачвам няколко коментара на juliang от тема в mazeto, тъй като са важни за осмислянето на екологията, икономията и мощността при прецизирането на смесите в ДВГ.

http://mazeto.net/index.php/topic,7273.m...l#msg88425

mzk написа:И още нещо важно и по същество - тъй като искам да избягам от балканския манталитет и все пак да получа минимални емисии, моля juliang да ни осветли (може би за пореден път?) с някои фундаментални въпроси в процеса на (минимално замърсяващото) горене.

Прегледан някои негови постове и там той беше написал - богата смес - СО. Бедна смес NOx.
Двигателите с директно впръскване имат катализатор за азотни окиси, всъщност целият процес е много странен - колата работи в обеднен режим и катализатора за окисите ги хваща, работи (кога ли?) в режим богата смес - става някаква реакция в катализатора и ги изхвърля. Не запомних точно.

Та въпросът е между икономия и екология така ли стоят нещата или има и други, неписани истини, с които не сме запознати.
И второ - повечето от тези неща ги пишем за БЕНЗИН, но какво става с горенето на пропан-бутан. Как стои въпросът с емисиите там? Степента на сгъстяване (която в ДВГ на бензин вероятно е под оптималната за работа на газ) отразява ли се положително на екологията?


juliang написа:Ако искаш максимална мощност трябва сместа да е по-богата от стохиметричното. По-богатата смес (до известни граници) осигурява по-бързо горене, което дава по-голяма мощност. Недостатъка е че изхвърляш недоизгоряло гориво, оттам увеличаване на разхода, а и страда екологията.
Минимален разход имаш при максимално обеднена смес. Там обаче имаш редица проблеми - сместа не винаги се възпламенява от искрата, а когато се възпламени има вероятност да не изгори цялата. Ако при горенето температурата се вдигне, кислорода не може да намери въглерод с който да се съедини и почва да атакува азота. Получават се азотни окиси.
С нормален двигател оптималния вариант е стохиметрична смес - имаш най-малко съдържание на вредни газове, а също така и взимаш цялата енергия от горенето на горивото. Недостатък ... нямаш пауър на високите обороти, щото тая смес не гори достатъчно бързо.
Двигатели, които са пригодени да работят със свръхбедни смеси както казах са съвсем друга бира - те са конструктивно различни от нормалните. При тях се разчита на това, че гориво-въздушната смес ще остане в "мехур" около свещта, след запалването тя ще изгори напълно без да изпитва недостиг или излишък на кислород, а топлината от горенето ще бъде абсорбирана от въздуха (в който няма гориво) който се намира в останалата част от цилиндъра, който ще се разшири и ще докараш още някой и друг кон от това. Но тук говорим за very sofisticated конструкция на горивната глава, на челото на буталото, на електрониката която следи положението на буталото и времето и количеството на впръскваното гориво, както и на резултатите от горенето. Въпреки това самата температура от горенето довежда от активизиране на кислорода във въздуха намиращ се в цилиндъра, който се съединява с азота от същия този въздух. Не води до някакъв прираст на енергия, само произвежда азотни окиси, които пък се съединяват с водната пара (от водорода на въглеводородите плюс кислорода от въздуха) и правят азотна киселина.
Един пример от обучението ми в Германия, което беше миналата седмица. Две горелки (Ultra low-NOx и класическа) работещи в режим на сериозен излишък на кислород, или казано по друг начин "свръхбедна смес" (който е default за Ultra Low NOx горелката):
       

Бонус - едно клипче с работата на Ultra Low NOx горелка, монтирана на специално изработен за обучение котел с прозорчета, през който невярващите шебеци да гледат на живо какво се случва [Изображение: smiley.gif]
https://www.youtube.com/watch?v=JLGlddX-bq0

Отново да повторя - тази горелка е КОНСТРУКТИВНО различна от класическите, да не кажа голяма дума ама вътре в котела няма нито един детайл еднакъв с класическата. Там няма такъв пламък:
   

какъвто очакваш да видиш при работа на класическа горелка...

И бонус въпросче - защо за да се получи ниско ниво на NOx горелката трябва да работи с много излишен въздух? На пръв поглед трябва да е наопаки, но ако човек се замисли ... [Изображение: smiley.gif]
П.С. Още един бонус- на снимката

   


mzk написа:juliang,

"е те тая скара" дето си я снимал, emm я издирва от 1 година и се опитва да й измисли еквивалент. Върху нея се получава горенето, поддържа процеса. Доколкото разбрах е специална сплав, устойчива на високи температури.

За NOx и въздуха не се сещам нищо друго освен повече въздух = по-ниска температура. Нали NOx стават от температура...  [Изображение: huh.gif]

Всичко това, което си написал за ДВГ-то с ДИ е така в моя мотор - EW10D, с изкопани бутала за завихряне на бедните смеси и т.н. Благодаря за което, не бях обърнал внимание на разположението на завихрената смес и останалия въздух.

Като си казал А, кажи и Б - след като с още повече въздух има по-ниски NOx, може ли това да се докара в ДВГ? И е ли причината това, което написах де...


juliang написа:Да, това е причината: по-ниска температура -> по-слабо агресивен кислород.
Проблема в ДВГ е че там спокойно горене не ти върши работа - трябва ти нещо което всеки би оприличил на "експлозия". В горелката общо-взето ми е все тая с каква скорост гори сместа и мога да си позволя да горя много бедни смеси. В ДВГ с директно впръскване в цилиндрите имаш 2 зони - едната само с въздух без гориво и другата със стохиметрична или дори леко богата смес. Така имаш висока скорост на горене и едновременно с това много въздух.
Реално погледнато този "много въздух" е много само в определени режими на работа, когато двигателя не е натоварен. Настъпиш ли го "до ламарината" инжектора впръсква горивото на няколко дози за един такт и по този начин запълва цялата горивна камера с горивовъздушна смес, докарвайки горенето до това на класическия ДВГ. Проблема на класическия ДВГ е че там нямаш инструмент с който да запълниш само 1/2 или 1/4 от горивната камера с хубава смес, а другата да остане празна... и това е защото горивото се смесва с въздуха ИЗВЪН горивната камера. Това е и причината поради която такива ДВГ са изключително капризни за газифициране, а често дори изобщо не тръгват на газ.

Накратко - много бедни смеси в нормален ДВГ ще ти докарат несигурно запалване, непълно запалване (демек СО) и крайно неудовлетворително поведение на мотора.
Не толкова бедни ще ти докарват почти нормална работа на ДВГ, но завишени NOx, както и вкопаване/прегаряне на клапани поради по-бавното горене.
Малко богати смеси водят само до малко по-висок разход - излишния СО успява да се окисли в катализатора.
Много богати смеси водят до много СО с който катализатора вече не може да се справи, както и отново с несигурно запалване - вече не достига не гориво, ами кислород.
Отговори


Отваряне на:


Потребители разглеждащи темата: 1 гост(и)