Knihovny MIT [email protected]

Uloženiny ve spalovacím prostoru se vyskytují prakticky u všech spalovacích motorů po několika stech hodinách provozu. Usazeniny se tvoří na povrchu válce, pístu a hlavy, které jsou v průběhu cyklu motoru v kontaktu se směsí paliva a vzduchu. Mezi účinky usazenin patří zvýšené emise NOx při výstupu z motoru, zvýšení oktanových požadavků a změny rychlosti plamene a tepelné účinnosti. Je vytvořen rámec pro zkoumání fyzikálních a chemických procesů, které přispívají k tvorbě usazenin ve spalovacím prostoru. Nejprve je na základě přehledu předchozích prací na toto téma vypracována hypotéza obecného mechanismu tvorby úsad. Klíčovými rysy tohoto mechanismu jsou tvorba prekurzorů usazenin z paliva a vzduchu při zhášení plamene na stěně motoru, difúzní a konvekční přenos těchto druhů ke stěně a kondenzace nebo adsorpce na povrchu stěny. Experimentální systém a metodika vyvinuté v této práci mají poskytnout vhled do interakcí mezi těmito procesy, a zejména studovat chemické mechanismy, které přispívají k tvorbě prekurzorů usazenin. Chlazený nízkotlaký hořák s plochým plamenem se používá k vytváření ustálených plamenů propan-vzduch dopovaných toluenem, známým druhem tvořícím usazeniny.

(pokračování) Profily koncentrací a teplot se měří pomocí infračervené spektroskopie a technik plynové chromatografie. Ve spojení s experimenty je vyvinut jednorozměrný numerický model, který je schopen simulovat zhášení plamene s usazováním v rozsahu podmínek sahajících od experimentů s nízkotlakým hořákem v ustáleném stavu až po vysokotlaké, rychlé přechodné podmínky motoru, s využitím chemických mechanismů tvorby prekurzorů, které lze určit experimentálně. Modelování depozice se zjednodušenými chemickými mechanismy ukazuje, že depozice kondenzací může reprodukovat trendy pozorované v experimentech jiných výzkumníků; nicméně adsorpce může být stále přispívajícím faktorem. Experimentální pozorování plamenů dopovaných toluenem ukazují tvorbu kyslíkatých sloučenin, jako jsou benzaldehyd a benzofuran, které jsou pravděpodobnými kandidáty na prekurzory depozice. Metodika vyvinutá v této práci je slibná pro určení identity prekurzorů usazenin a mechanismů vzniku důležitých složek paliva a pro objasnění úlohy procesů v plynné fázi při vzniku usazenin ve spalovací komoře.

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna.