MIT Libraries [email protected]

Avlagringar i förbränningskammaren finns i praktiskt taget alla förbränningsmotorer efter några hundra timmars drift. Avlagringar bildas på cylinder-, kolv- och huvudytor som är i kontakt med bränsle-luftblandningen under motorcykeln. Effekterna av avlagringar är bland annat ökade NOx-utsläpp från motorn, ökade oktankrav och förändringar i flamhastighet och termisk effektivitet. En ram utvecklas för att undersöka de fysikaliska och kemiska processer som bidrar till bildandet av avlagringar i förbränningskammaren. Först utvecklas en hypotes om den allmänna mekanismen för bildning av avlagringar utifrån en genomgång av tidigare arbete på området. De viktigaste inslagen i denna mekanism är bildandet av prekursorer till avlagringar från bränsle och luft när lågan slocknar vid motorväggen, diffusiv och konvektiv transport av dessa ämnen till väggen och kondensation eller adsorption vid väggytan. Det experimentella system och den metod som utvecklats i detta arbete är avsedda att ge en inblick i samspelet mellan dessa processer, och i synnerhet att studera de kemiska mekanismer som bidrar till bildandet av prekursorarter för avlagringar. En kyld lågtrycksbrännare med platt flamma används för att framställa stabila propan/luft-flammor som är dopade med toluen, en känd avlagringsbildande art.

(forts.) Koncentrations- och temperaturprofiler mäts med hjälp av infraröd spektroskopi och gaskromatografiteknik. I samband med experimenten utvecklas en endimensionell numerisk modell som kan simulera flamsläckning med avlagring under ett antal förhållanden som sträcker sig från lågtrycksbrännarexperiment med stabilt tillstånd till högtrycksbrännarexperiment med snabba transienta motorförhållanden, med hjälp av kemiska mekanismer för bildning av prekursorer som kan bestämmas experimentellt. Modellering av avlagring med förenklade kemiska mekanismer visar att avlagring genom kondensation kan reproducera tendenser som observerats i experiment av andra forskare, men adsorption kan fortfarande vara en bidragande faktor. Experimentella observationer av toluen-dopade flammor visar att det bildas syresatta föreningar som bensaldehyd och bensofuran, som sannolikt är kandidater för prekursorer för avlagring. Den metod som utvecklats i denna avhandling är lovande när det gäller att fastställa identiteten på prekursorer och bildningsmekanismer för viktiga bränslekomponenter och att klargöra gasfasprocessernas roll i bildandet av avlagringar i förbränningskammaren.

Lämna ett svar

Din e-postadress kommer inte publiceras.