Экономичность топлива и эффективность сгорания

Необходимость сжигать топливо полностью при коэффициенте избытка воздуха, равном или чуть большем 1,0, вызывается стремлением обеспечить наиболее экономичную и эффективную работу котла или печи. Чем меньше будет избыток воздуха в топке, тем меньше тепла унесут отходящие газы. Кроме того, увеличение избытка воздуха снижает температуру газов в топке, отчего топливо горит менее активно и сгорание может стать неполным. Отсюда следует, что работа топки с большим избытком воздуха не только приводит к перерасходу топлива, но и ухудшению работы агрегата, [c.141]

В случае хорошо организованного рабочего процесса при работе двигателя на полной нагрузке в течение первой фазы 0i выделяется примерно 7з от общей теплоты сгорания топлива, вводимого в цилиндр за цикл коэффициент активного тепловыделения при этом составляет 0,3. К моменту окончания второй фазы 9ц указанный коэффициент достигает 0,7—0,8. Наблюдаемое постепенное замедление скорости тепловыделения в третьей фазе бщ связано с такими неблагоприятными факторами, как уменьшение концентрации кислорода, разбавление смеси топлива с воздухом продуктами сгорания, прогрессирующее увеличение объема камеры, снижение температуры и давления. Продолжительность фазы догорания 9ш может соответствовать 70— 80° ПКВ от в.м.т. При увеличении доли тепловыделения в фазе 0т сильно снижается эффективность использования выделяющейся теплоты, уменьшается топливная экономичность двигателя и повышается температура газов на выпуске. [c.158]

Повышение эксплуатационных и экологических требований к моторным топливам в условиях ухудшения качества нефтей и вовлечения в состав топлива все большего количества нефтепродуктов вторичного происхождения привело к широкому использованию присадок различного назначения. Актуальность применения топливных присадок возрастает в связи с чрезвычайно жесткими ограничениями на содержание токсичных продуктов сгорания в атмосфере. Среди таких разнообразных способов снижения токсичности отработанных газов, как совершенствование конструкции двигателя, использование каталитических конверторов, улучшение качества топлив и введение специальных присадок, именно последний способ является наиболее экономичным. Особенно эффективно сочетание использования присадок с другими методами сокращения вредных воздействий продуктов сгорания. [c.363]

Экономичность топлива п эффективность сгорания [c.90]

Эффективность сгорания определяется как выраженное в процентах отношение количества тепла, фактически выделившегося из данной навески топлива, к тому количеству, которое выделилось бы при полном сгорании. При больших скоростях двигателя, работающего на уровне земли или небольших высотах, эффективность сгорания многих видов топлив достигает 98%. При понижении скорости двигателя, а также на больших высотах эффективность сгорания снижается. С целью изучения экономичности топлива были проведены испытания нескольких видов топлив, полные характеристики которых приведены в табл. 30 [24]. [c.90]

Необходимость сжигать топливо полностью при а, близком к 1,0, вызывается стремлением обеспечить наиболее экономичную и эффективную работу агрегата. Чем меньше а, тем меньше теплоты унесут отходящие газы. Кроме того, увеличение а снижает температуру в топке, отчего газ горит менее активно и сгорание может стать неполным. Добиваясь сжигания газа с наименьшим а, нельзя его сокращать настолько, чтобы сгорание стало неполным, так как даже небольшая неполнота сгорания приводит к очень значительным потерям теплоты. [c.256]

Экономичная и эффективная работа котлов, печей и агрегатов обеспечивается при полном сгорании топлива. Следовательно, процесс горения надо организовать так, чтобы кислород воздуха поступал в топку или горелку в необходимом количестве. [c.37]

Известно, что экономичность двигателя внутреннего сгорания определяется эффективным коэффициентом полезного действия т) или удельным расходом (расходом топлива на силу-час) связанными между собой следующим соотношением [c.339]

Газоперекачивающий агрегат, состоящий из компрессора и газового двигателя, по условиям эксплуатации работает при постоянном давлении нагнетания, но переменном давлении всасывания и различной частоте вращения, которую изменяют в зависимости от расхода газа в газопроводе. Двигатель внутреннего сгорания работает наиболее экономично, если развиваемый им средний вращающий момент равен расчетному (номинальному), так как при этом условии в цилиндрах двигателя наиболее эффективно протекает процесс сгорания топлива. Это обстоятельство учитывают при проектировании газоперекачивающих агрегатов, и компрессор выполняют с регулированием, при котором противодействующий момент на его валу мало зависит от давления всасывания, т. е. остается практически постоянным. Этого достигают изменением объема газа, всасываемого при каждом цикле, а для сохранения нужной производительности одновременно изменяют частоту вращения или число действующих машин. [c.638]

Применение всех известных способов воздействия на процесс смесеобразования и сгорания существенно снижает содержание токсических компонентов в отработавших газах, однако полностью их ликвидировать невозможно. Для того чтобы снизить содержание токсических соединений, применяют дополнительные устройства, нейтрализующие отдельные компоненты в системе выпуска двигателей. Эти устройства устанавливают вместо глушителей шума, и они одновременно выполняют их функции. При применении таких устройств несколько возрастает сопротивление на выпуске, что приводит к повышению расхода топлива. Имеются два вида таких устройств. Одни из них предназначены для улавливания вредных веществ, другие — для нейтрализации. При оценке эффективности перечисленных устройств, исходят из стремления получить выбросы токсических веществ в допустимых пределах без ущерба для мощности и экономичности двигателя, при минимальном удорожании автомобиля. И тем не менее современные установки для снижения токсичности приводят, как правило, к уменьшению мощности двигателя и увеличению [c.334]

Значительное влияние на экономичность ГТУ, т. е. на к. п. д., оказывает использование тепла отходящих продуктов сгорания. Такое использование на существующих ГТУ происходит в теплообменных аппаратах-регенераторах, в которых теплом отходящих газов подогревается воздух после компрессора перед поступлением в камеру сгорания за счет чего сокращаете расход топлива. Теоретически в регенераторе воздух можно подогреть до температуры продуктов сгорания но для этого потребовалась бы бесконечна большая поверхность нагрева. Практически можно использовать толька часть температурного перепада, и степень эффективности регенеративного подогрева воздуха оценивается относительным коэффициентом регенерации [c.59]

Приведенные расчеты убеждают в том, что при утилизации тепла пирогаза и продуктов сгорания топлива как вторичных энергетических ресурсов (ВЭР) возможно достичь существенного роста эффективности пиролизных установок. Дальнейшее повышение тепловой экономичности связано со значительными техническими трудностями, поскольку неутилизированное тепло находится на низкотемпературном уровне. Основное количество тепла теряется с дымовыми газами (630 кДж) и с пирогазом (2200 кДж), что видно из диаграммы потоков (см. рис. 5.7). Использование дымовых газов при температуре ниже 200 °С в большинстве случаев технически затруднительно и неэкономично, и утилизация их тепла практически не осуществляется. [c.397]

Ударные волны, в основном, вызывают и наиболее важные внешние признаки детонационного сгорания— перегрев двигателя, снижение мощности и экономичности. Ударные волны, периодически отражаясь от стенок, вызывают колебания газов и усиленную теплоотдачу от газов к стенкам. Это приводит к снижению температуры выпускных газов и перегреву двигателя. Перемешивание полностью не прореагировавшей смеси с продуктами сгорания и диссоциация, вызываемая резким повышением температуры, во фронте ударных волн также не позволяют наиболее полно и эффективно использовать химическую энергию топлива. [c.169]

Заключительная третья фаза Эщ процесса сгорания представляет собой догорание смеси в пристеночных слоях. Эта фаза заканчивается в ходе расширения продуктов сгорания. Эффективность рабочего процесса в цилиндре двигателя во многом зависит от своевременности тепловыделения. Для достижения максимальной мощности и экономичности двигателя точки начала и конца фазы 0ц должны быть расположены примерно симметрично относительно в.м.т. Положение всех зон сгорания относительно в. м. т. регулируют, изменяя установку момента зажигания смеси. Угол в градусах поворота коленчатого вала от момента проскакивания искры в свече до в. м. т. называют углом опережения зажигания. Оптимальный угол опережения зажигания зависит от свойств топлива, конструктивных особенностей двигателя и режима его работы. Так, в современных двигателях со степенью сжатия 8—9 на режиме максимальной мощности угол опережения зажигания составляет 12—15°, а продолжительность фазы 0ц 25—30°. [c.101]

Эффективное и экономичное сгорание газообразного топлива в цилиндре двигателя во многом зависит от качества приготовления газо-воздушной смеси. Газо-воздушная смесь может приготовляться до поступления в цилиндр (внешнее смесеобразование) и внутри цилиндра (внутреннее смесеобразование). Устройства для приготовления газо-воздушной смеси вне цилиндров двигателя носят название смесителей. [c.341]

Под смесеобразованием в дизелях понимают комплекс физических и химических процессов, протекающих от ввода топлива в камеру сгорания до воспламенения последней порции топлива, подаваемой за цикл. Качество и своевременность образования горючей смеси в значительной мере предопределяют эффективность и экономичность рабочего процесса. [c.36]

Сжигание альтернативных топлив возможно как в двигателях внутреннего сгорания с принудительным воспламенением (в бензиновых двигателях, приспособленных к работе на этих топливах), так и в двигателях с воспламенением от сжатия (в дизельных двигателях). Однако многие альтернативные топлива плохо испаряются в условиях, характерных для процесса смесеобразования бензиновых двигателей не всегда возможно их воспламенение в камерах сгорания этих двигателей при сравнительно невысоких температурах конца сжатия и низких значениях коэффициента избытка воздуха. Дизельные двигатели (далее — дизели) более приспособлены к работе на топливах с различными физико-хими-ческими свойствами. Сгорание альтернативных топлив в дизелях при высоких степенях сжатия и больших коэффициентах избытка воздуха более эффективно, чем в двигателях с принудительным воспламенением. При этом дизели отличаются от бензиновых двигателей лучшей топливной экономичностью и меньшими выбросами газообразных продуктов неполного сгорания (монооксида углерода, углеводородов, альдегидов) и углекислого газа (диоксида углерода). Поэтому при использовании альтернативных топлив в дизелях, как правило, достигаются близкие к необходимым показатели работы двигателя. [c.4]

Эффективным средством стабилизации процесса самовоспламенения различных топлив является увеличение степени сжатия 8. Приспособление дизелей без наддува к работе на низкоцетановых альтернативных топливах обычно сопровождается увеличением 8 на 2—8 ед. [1.2]. Меньшие значения относятся к двигателям с пленочным смесеобразованием, а большие — с объемным смесеобразованием. Однако при увеличении 8 необходимо учитывать офаничения по показателям.динамики процесса сгорания и топливной экономичности. [c.36]

Одним из основных показателей эффективности работы двигателей внутреннего сгорания остается расход топлива. Необходимость улучшения топливной экономичности двигателей обусловлена истощением мировых запасов нефти, повышением цен на нефтепродукты и уменьшением затрат на приобретение топлива потребителями. Кроме того, от количества сгорающего в камере сгорания (КС) топлива в значительной степени зависят и экологические показатели двигателей. В частности, расход топлива в двигателе определяет и выброс с ОГ углекислого газа СО2 (при расходе 5,8 л топлива на 100 км выброс СО2 с ОГ двигателя грузового автомобиля составляет 140 г/км) [2.19]. Наличие углекислого газа в атмосфере Земли вызывает парниковый эффект [2.20]. Топливная экономичность двигателя взаимосвязана с выбросами и других токсичных компонентов ОГ - сажи С, монооксида углерода СО, несгоревших углеводородов СН [c.49]

В то же время следует отметить, что при работе дизеля на метаноле на режимах с неполной нагрузкой наблюдается некоторое увеличение эмиссии других токсичных компонентов - углеводородов СН и монооксида углерода СО. Однако в количественном отношении увеличение концентраций СН и СО незначительно. Повышается и содержание в ОГ углекислого газа СО2 и альдегидов. Отмечается также увеличение удельного эффективного расхода спиртового топлива. На режиме наилучшей экономичности переход с дизельного топлива на метанол сопровождается повышением с 240 до 470 г/кВт-ч, что связано с низкой теплотой сгорания метанола (19 670 против 42 500 кДж/кг у дизельного топлива Л ). [c.149]

Повышение эффективности силовых установок — это увеличение работы, получаемой за счет сгорания единицы топлива, при сохранении их высокой эксплуатационной надежности и долговечности, экономичности эксплуатации и простоты обслуживания. Одно из слагаемых этого сложного комплексного понятия — эффективность системы смазки. Она должна выражаться в улучшении способности выполнять возложенные на нее функции смазывание узлов трения при минимальных потерях на трение снижение скорости изнашивания основных деталей уменьшение нагаро- и лакоотложений, антикоррозионные воздействия. При этом должно быть обеспечено минимальное расходование смазочных материалов и затрат на обслуживание энергетической установки. [c.156]

История развития жидкостных ракетных двигателей в значительной мере представляет историю поисков и испытаний веществ, пригодных для сжигания в двигателе и обеспечивающих его эффективную работу. Топлива для жидкостных ракетных двигателей должны обеспечивать легкий запуск, устойчивое сгорание, эффективное охлаждение камеры сгорания, бесперебойную работу топливной системы, безопасность обращения с ними при хранении и транспортировке. Эффективность топлива в отношении обеспечения наиболее экономичной работы двигателя обычно оценивается величиной эффективной скорости истечения продуктов сгорания. [c.124]

В работе [40] повышение экономичности ГТД получают усовершенствованием его топливной системы. Увеличение эффективности ГГД может быть достигнуто путем организации впрыска топлива в камеру сгорания 41J или за счет конфигурации каме щ сгорания [42]. При превышении частоты вращения силовой турбины происходит прикрытие топливного клапана [43]. [c.35]

Не меньшая пестрота в показателях исггользовяния топлива наблюдается и па транспорте. Так, коэффициент полезного действия паровозов совершенно ничтожен — всего лишь около 5—7%. С большей эффективностью используется топливо в тепловозах, т. е. современных локомотивах, в которых паровые котлы и машины заменены более экономичными двигателями внутреннего сгорания. Большую экономию топлива дает также применение электровозов. [c.106]

Автомобильный транспорт является самым крупным потребителем нефтяного топлива, расходуя до 60% его производства Щ. Топливная экономичность двигателей внутреннего сгорания является в настоящее время одним из важнейших показателей технико-эксплуатационных характеристик автомобиля. Экономия 1% топлива на автотранспорте позволяет получить суммарную экономию в масштабах страны около 0,5 млн.т. Снижение расхода моторных топлив, повышение эффективности их использования в автомобшшных двигателях является важной народнохозяйственной задачей. Существенная роль в рациональном использовании автомобильных бензинов принадлежит работе карбюратора. Одна только неправильная его регулировка минет увеличить расход топлива на 10-15 . При этом значительно возрастает загрязнение воздушного бассейна выхлопными газами автомобилей. Автомобильный транспорт является сегодня одним из главных источников загрязнения окружающей среда. Например, доля автомобильного траяиюрта в суммарных выбросах вредных веществ в воздушный бассейн Москвы составляет по оксиду углерода 96,35 , углеводородам-64,45 , оксидам азота 32,6 С2]. [c.1]

Представленные на рис. 3.16 результаты экспериментальных исследований свидетельствуют о заметном влиянии содержания фракции СПУ в смесевом топливе С( р[у на показатели топливной экономичности и токсичности ОГ исследуемого дизеля. Так, при увеличении С -ду с О до 50 % на большинстве исследуемых режимов отмечается снижение удельного эффективного расхода топлива на 5-15 г/кВт-ч. В частности, на режиме с TV = 11,3 кВт при п = 1 ООО мин такое уменьшение составляет 6,9 % (расход топлива снижается с 276 до 257 г/кВт-ч, кривая 1 на рис. 3.16а). Одной из причин улучшения топливной экономичности является повышение эффективности сгорания смесевого топлива (о чем свидетельствует рост эффективного КПД дизеля, достигающий Ati = 1,5 % при Сспу = 50 %) из-за лучшего качества процесса смесеобразования при добавлении в топливо легких СПУ. Другая причина снижения - большая теплота сгорания смесей дизельного топлива с СПУ. [c.119]

Детонация вызывает резкое уменьшение мощности и экономичности двигателя и действует разрушительно на ряд основных деталей. Борьба с детонацией прежде всего является борьбой за рациональную организацию сгорания топлива, в которой проблема подбора топлива играет решающую роль в качестве одного из наиболее эффективных методов уменьшения склонности двигателя к детонации. Чрезвычайная сложность явления детонации обусловила то, что, несмотря на огромное число исследований, посвященных этому явлению, природа его до сих пор еще не вполне установлена, как равно еще недостаточно учтена степень влияния па детонацию различных факторов. Несомненно, что детонация представляет собою особый характер протекания сгорания в двигателе, сопровождающегося очень быстрым воспламенением горючей смеси и связанной с этим большой скоростью выделения тепловой энергии. Переход нормального сгорания в детонацию может быть связан не только с громадным увеличением скорости протекания реакций, но также и с изменением характера реакций сгорания. Процесс детонации включает одновременно достаточно быстрое протекание реакций, обусловливающих бурное выделение анергии, и связанные с этим физические явления, влияющие как на состояние рабочего тела, так и на протекание самих исходных реакций. Явленпе детонации, обусловленное процессами, происходящими в газах, записпт почти от всех параметров работы двигателя, так как они отражаются на характере этих процессов, воздействуя или непосредственно на химический состав горючей смеси, или на ее термическое [c.353]

Смесеобразование зависит от испаряемости и эффективного смешения паров топлива с воздухом в определенном соотношении. Теоретическое количество воздуха, требуемое для полного сгорания 1 кг углеводородного топлива с образованием только СО2 и Н2О составляет около 15 кг. Отношение фактической массы воздуха в смеси к теоретически необходимой массе обозначается символом а. Стехиометрические (теоретические или нормальные) топливо-воздушные смеси характеризуются величиной а = 1, богатые смеси а < 1, бедные а > 1. При пуске двигателя увеличивают подачу топлива в поток воздуха, чтобы получить богатую смесь с а = 0,4 - 0,6. Поскольку не все топливо переходит в пар, то при меньшем обогащении смесь может выйти за нижний предел воспламеняемости. Прогрев двигателя и его работа на холостом ходу с малыми нагрузками прадгсходит на смесях состава а = 0,6 - 0,8. Наибольшую часть времени эксплуатации двигатель работает на наиболее экономичном среднем режиме и средних нагрузках (60-75% номинальной мощности) на несколько обедненных горючих смесях состава а = 1,05 - 1,1. Режимы больших нагрузок требуют максимальной скорости сгорания топлива и обогащенной смеси состава а = 0,8 - 0,9. Применяемые топлива должны иметь летучесть, обеспечивающую быстрое получение топливо-воздушной смеси требуемого состава. [c.74]

Предложено много веществ, добавляемых к топливу, которые предназначены для улучшения смазки клапанов и верхней части цилиндров двигателя. Часто указывается, что применение этих средств уменьшает износ и увеличивает мощность двигателя, повышает его экономичность, способствует удалению углеродистых отложений и др. Поскольку много миллионов двигателей работало вполне удовлетворительно без добавления этих веществ к топливу, важность перечисленных выше добавок кажется весьма сомнительной. Возможно, что основным ограничением эффективности веществ, иредназначенпых для смазки верхней части цилиндров двигателя, является добавка их в топливо в очень малых количествах. Если же к топливу добавлять значительное количество веществ, увеличивающих растворяющее действие и способствующих улучшению смазки цилиндров двигателя, то возможны затруднения, связанные с недостаточной полнотой сгорания топлива. Поэтому надо полагать, что добавка к топливу веществ, предназначенных для смазки клапанов и верхней части цилиндров двигателя, не может заметно улучшить работу двигателя, а денежные затраты, связанные с их применением, вряд ли могут быть оправданы. [c.492]

Получавшаяся до сих пор более высокая экономичность дизелей по сравнению с двигателями искрового зажигания достигалась двумя основными путями повышением степени сжатия за пределы значительно выше тех, которые ставит детонация в двигателях искрового зажигания, и применением более тяжёлых и дешёвых топлив. Эффективное сжигание тяжёлых топлив, впрыскиваемых в дизель в конце процесса сжатия, затрудняется тем, что в очень короткий промежуток времени топливо должно распылиться,, смешаться с воздухом и наиболее полно сгореть, не давая нагара. Указанные затруднения ещё более увеличиваются с уменьшение1 , времени, отводимого на процесс сгорания в результате повышения числа обдротов двигателя, и могут быть преодолены только наличием в топливе соответствующих качеств. Основным качеством дизельного топлива является его стукоустойчивость, зависящая от периода задержки воспламенения , т. е. от времени, протекающего между моментом впрыска топлива в сжатый воздух дизеля и моментом возникновения очага горения (вспышки). Чем больше этот период, тем больше накопляется топлива в камере сгорания к моменту воспламенения и тем выше скорость нарастания давления ( р/й/) при сгорании. Работами Рикардо [86] и Ротрока [84] установлено, что между периодом задержки воспламенения и скоростью нарастания давления существует линейная зависимость и появляющиеся в дизеле стуки являются следствием не максимального давления сгорания, а главным образом — ско<-рости подъёма давления. Швейцер [92] считает, что если максимальное нарастание давления относительно углового перемещения вала не превышает 2,1 ат на Г, то двигатель работает мягко при нарастании давления свыше 3,5 ат на 1° можно ожидать стуков. Рикардо полагает, что пределом мягкой работы любого мотора является скорость нарастания давления в 4 ат на Г поворота коленчатого вала. Период задержки воспламенения зависит от термической стабильности и склонности топлива к окислению в условиях двигателя. [c.259]

При предъявлении требований к топливу для ЖРД исходят из обеспечения 1) легкого запуска 2) устойчивого беспульса-ционного сгорания 3) эффективного охлаждения камеры сгорания 4) бесперебойной работы топливоподающей системы 5) экономичной работы двигателя. [c.396]

Важное значение для достижения необходимых показателей дизеля имеет организация процесса подачи газовых топлив в цилиндры двигателя. Газовые топлива отличаются сравнительно небольшими пределами воспламеняемости горючей смеси — узким допустимым диапазоном изменения коэффициента избытка воздуха а (у природного газа а = 0,4-2,0, у пропана а = 0,4-1,7). Наибольшая эффективность процесса сгорания природного газа достигается при а = 1,1-1,2, а при а > 2 его эффективность заметно ухудшается. При работе на дизельном топливе наилучшая экономичность соответствует а = 1,7-2,5 [1.2, 1.70]. Кроме того, худшая воспламеняемость газовых топлив влечет за собой увеличение периода задержки воспламенения. Поэтому возникает необходимость корректирования процесса подачи облегченных топлив как по величине подачи, так и по моменту начала подачи — углу опережения впрыскивания топлива (УОВТ) [1.25]. [c.33]

В течение первой фазы происходит формирование фронта пламени из отдельных очагов, возникших в зоне электрического разряда. Длительность первой фазы зависит от мощности электрического разряда и физико-химических свойств горючей смеси. Вторая фаза сгорания характеризуется резким увеличением скорости распространения фронта пламени за счет интенсивной турбулизации смеси. В этой фазе происходит основное выделение тепла, и она длится от момента начала нарастания давления (точка б ) до момента достижения максимального давления (точка в ). Скорость сгорания топлива зависит от степени сжатия, угла опережения зажигания, состава смеси, физико-химических свойств топлива и друшх факторов. Третья фаза начинается, когда давление снижается. Основная масса топлива к этому моменту уже сгорела, поршень движется вниз и объем камеры сгорания увеличивается. В третьей фазе под действием турбулентных пульсаций фронт пламени искривляется и распадается на отдельные очаги горения. Время догорания в отдельных очагах зависит от состава смеси и скорости распространения фронта пламени. От количества смеси, догорающей в третьей фазе, зависят эффективность рабочего процесса, а соответственно и максимальная мощность и экономичность двигателя, так как при теоретическом рабочем цикле двигателя предполагается сгорание всей смеси вблизи [c.124]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология