Исследование процесса сгорания активированного топлива в автотракторном дизеле

Введение. С интенсивностью развития транспортной сферы и расширением парка тракторов и автомобилей, а также с ужесточением норм и требований в области эмиссии отработавших газов к процессу сгорания предъявляются повышенные требования. Данную проблему возможно решить при улучшении рабочего процесса в двигателе при помощи предварительного подогрева топлива до 300 °С в системе топливоподачи высокого давления. При внешнем тепловом воздействии улучшаются условия смесеобразования, наблюдаются увеличение скорости предпламенных реакций и положительное изменение динамики процесса сгорания. С увеличением потенциальной энергии углеводородных молекул в системе активированного комплекса происходит перераспределение энергии среди активных молекул. При этом коэффициент скорости химической реакции увеличивается из-за концентрации очагов углеводородных молекул, достигших энергетического барьера.

Объектом исследования является процесс сгорания дизельного топлива с предварительным внешним на него воздействием.

Цель — исследование и анализ процесса сгорания в автотракторном дизеле при активации топлива. Разработка схемы отдельных фаз процесса сгорания активированного дизельного топлива от температуры его подогрева.

Методы исследования — теоретическое исследование и анализ процесса сгорания предварительно термически подготовленного топлива для автотракторного дизельного двигателя. Теоретическое определение зависимости скорости образования и концентрации токсичных компонентов и дисперсных частиц при эмиссии в отработавших газах от константы скорости прямых и обратных химических реакций, а также от температуры активации топлива.

Результаты. Действительный коэффициент молекулярного изменения рабочей смеси при активации дизельного топлива увеличивается. Скорость образования суммарных оксидов азота и углеводородов увеличивается на 1,79%, и 3.66%. Доля не сгоревшего углерода в процессе сгорания на активированном топливе изменяется в пределах ± (2…4) %.

Выводы. Теоретически разработана схема изменения отдельных фаз процесса сгорания активированного топлива по времени и температуре. Подогрев топлива ускоряет предпламенную подготовку в жидкой фазе, сокращается длительность фазы быстрого горения. Концентрация токсических показателей зависит от константы скорости химической реакции и температуры активации топлива.