Badanie toksyczno艣ci spalin z silnika緉zynowego i katalitycznej eliminacji gazowych toksyn


0x01 graphic

0x08 graphic

KATEDRA TECHNIKI CIEPLNEJ

TEMAT: Badanie toksyczno艣ci spalin z silnika benzynowego i katalitycznej eliminacji gazowych toksyn.

Wydzia艂 Mechaniczny

Rados艂aw Jerzy艂o

grupa 2

nr indeksu 98729

1.Powstawanie toksycznych emisji w silniku benzynowym.

Liczba nadmiaru powietrza 位 jest ilorazem: obj臋to艣ci powietrza doprowadzonego do cylindr贸w Vp i minimalnej ilo艣ci potrzebnej do spalenia Vpmin. Gdy 位 > 1 mamy do czynienia z nadmiarem powietrza, a gdy 位 < 1 z jego niedoborem. Brak pe艂nej potrzebnej do spalenia ilo艣ci tlenu powoduje, 偶e cz臋艣膰 substancji palnej paliwa wychodzi z cylindra w postaci nie spalonych gaz贸w: CO i r贸偶nych w臋glowodor贸w o 艂膮cznym symbolu CmHn. Ponadto w strefie p艂omienia, gdzie temperatury s膮 bardzo wysokie, dochodzi do reakcji N2 z O2 i utworzenia tlenk贸w azotu szkodliwych dla otoczenia. W miar臋 wzrostu 位 i wzrostu ilo艣ci tlenu, st臋偶enia CO i CmHn malej膮 (ulegaj膮 spaleniu) natomiast wzrasta st臋偶enie NO, osi膮gaj膮c max przy 位 ~ 1,05. Potem to ostatnie st臋偶enie spada, gdy偶 temperatura p艂omienia maleje wskutek du偶ej ilo艣ci oboj臋tnego chemicznie nadmiaru powietrza w cylindrze. St臋偶enia CO i CmHn nie spadaj膮 do zera gdy偶 kr贸tki czas, jaki szybkobie偶ny silnik pozostawia procesowi spalania oraz ma艂a obj臋to艣膰 ograniczona zimnymi (ch艂odzonymi) 艣ciankami nie pozwalaj膮 na doprowadzenie procesu chemicznego do ko艅ca. St臋偶enie CmHn przy 位 > 1,1 nawet wzrasta, gdy偶 temperatura reagent贸w spada, przez co reakcje spalania ulegaj膮 zahamowaniu i w臋glowodory nie ulegaj膮 spaleniu, mimo nadmiaru tlenu.

2.Katalizator tr贸jfunkcyjny i jego dzia艂anie.

Spo艣r贸d szeregu sposob贸w neutralizacji szkodliwych emisji powszechne zastosowanie w silnikach benzynowych znalaz艂 tzw. katalizator tr贸jfunkcyjny zwany te偶 tr贸jdrogowym. Eliminuje on ponad 90% szkodliwych emisji, Jak jego nazwa wskazuje, przetwarza on jednocze艣nie 3 toksyczne gazy CO, CmHn i NO w neutralne CO2, par臋 wodn膮 i N2. Poszczeg贸lne rodzaje reakcji maj膮 przeciwstawne wymagania: do dwu pierwszych potrzebna jest obecno艣膰 O2, dostatniej niezb臋dna jest przewaga cz膮stek redukuj膮cych. Dlatego aby katalizator m贸g艂 dzia艂a膰 skutecznie, proporcja paliwa do utleniacza powinna by膰 艣ci艣le stechiometryczna tj: X=1. Wtedy, je偶eli opuszczaj膮ce cylindry spaliny zawieraj膮 nie spalone CO i CmHn, to zawieraj膮 r贸wnie偶 O2 nie zu偶yty jeszcze do spalania tych gaz贸w. Do utrzymania X=1 s艂u偶y uk艂ad reguluj膮cy, w kt贸rym do pomiaru 位, za pomoc膮 zmierzonego udzia艂u tlenu w salinach, s艂u偶y sonda lambda. Odchylenie od X=1 daje silny sygna艂 do sterownika mikroprocesorowego ustalaj膮cego dawk臋 wtryskiwanego paliwa. W w膮skim obszarze regulacyjnym X=0,99-1,005 st臋偶enia toksycznych emisji s膮 najmniejsze.

Katalizatorem tr贸jfunkcyjnym nazywa si臋 reaktor sk艂adaj膮cy si臋 z no艣nika, na kt贸rego powierzchni naniesiono w艂a艣ciw膮 substancj臋 katalityczn膮. Substancja katalityczna przyspiesza znacznie przebieg procesu chemicznego, ale sama nie ulega zu偶yciu. Sk艂ada si臋 ona z Pt, na kt贸rej przebiegaj膮 g艂贸wnie procesy utleniania i z Rh, na kt贸rym ma miejsce reakcja redukcyjna. Stopie艅 konwersji reakcji zoboj臋tniaj膮cych 萎 zale偶y silnie od temperatury. Dla wysokiego stopnia konwersji potrzebne jest nagrzanie katalizatora do ponad 300掳C. Z drugiej strony temperatura nie mo偶e przekracza膰 900掳C, by nie powodowa膰 przedwczesnego starzenia katalizatora. Sprawno艣膰 dopalania katalitycznego, w dostatecznie wysokiej temperaturze wynosi 98-99% dla CO, 95% dla CmHn, a stopie艅 redukcji NO przekracza 90%.

3. Zasilanie silnika benzynowego paliwem.

Aby spalanie w cylindrach odbywa艂o si臋 przy 位 = 1, urz膮dzenie przygotowuj膮ce mieszank臋 benzynowo-powietrzn膮 musi utrzymywa膰 sta艂y stosunek: 14,8 kg powietrza na 1 kg benzyny. Ilo艣膰 benzyny oblicza mikroprocesor steruj膮cy w zale偶no艣ci od strumienia masy nap艂ywaj膮cego powietrza. Dla wyznaczenia tego strumienia mierzone s膮 nast臋puj膮ce wielko艣ci:

Do mikroprocesorowego sterownika dop艂ywaj膮 dalsze sygna艂y pomiarowe s艂u偶膮ce do korekty dawki wtryskiwanej benzyny. S膮 to sygna艂y:

4. Stanowisko badawcze.

5.Opis do艣wiadczenia.

Badanie toksyczno艣ci spalin przeprowadza si臋 podczas trzech charakterystycznych rodzaj贸w pracy silnika:

Podczas ka偶dego z tych rodzaj贸w pracy mierzy si臋 wielko艣ci charakteryzuj膮ce stan silnika:

R贸wnocze艣nie dokonuje si臋 analizy spalin mierz膮c zawarto艣ci NO, CO, CO2, HC i O2

Analiz臋 spalin wykonuje si臋 na pr贸bce pobranej:

Badanie toksyczno艣ci spalin silnika benzynowego - rozruch.

Sk艂adniki spalin za reaktorem katalitycznym.

tsp pocz. =31 C

tw pocz. =30 C

czas

CO

CO2

HC

O2

Ne

n

tsp

tw

s

%

%

ppm

%

kW

1/min

掳C

掳C

-

30

0,908

11,95

254

1,1

4,82

2810

183

31,20

1,019

60

1,148

11,97

260

0,89

4,83

2818

250

31,20

0,997

90

1,194

11,76

187

2,58

4,41

2635

281

30,80

1,133

120

0,328

12,06

175

1,47

4,86

2814

332

30,30

1,063

150

0,120

13,29

97

0,72

5,22

2935

360

73,30

1,029

180

0,038

13,17

46

0,43

5,32

2976

385

79,90

1,020

210

0,026

13,15

22

0,35

5,42

3010

404

79,70

1,017

240

0,020

13,12

14

0,32

5,23

2920

413

80,30

1,016

270

0,018

13,02

12

0,36

5,14

2926

422

80,30

1,018

300

0,020

13,06

10

0,33

5,21

2914

431

80,70

1,017

330

0,018

13,02

9

0,34

5,26

2942

440

82,10

1,018

360

0,016

12,99

8

0,34

5,25

2933

447

84,00

1,018



Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
BADANIE TOKSYCZNOSCI SPALIN Z SILNIKA?NZYNOWEGO
referat- Sposoby obni偶ania toksyczno艣ci spalin silnika o zap艂onie samoczynnym, STUDIA - Kierunek Tra
Badanie akustyczne silnika spalinowegojj, Silniki Spalinowe i ekologia
badanie toksycznosci wstep
Badanie uk艂adu nap臋dowego z silnikiem bezszczotkowym z magnesami trwa艂ymi
Badanie czujnika temperatury silnika
Pomiar zadymienia spalin silnika ZS koncowy
Badanie maszyn indukcyjnych silnik klatkowy i pier艣cieniowy
Badanie uk艂adu smarowania silnika
BADANIE UKLADU NAPEDOWEGO Z SILNIKIEM PRADU STALEGO ZASILANYM Z NAWROTNEGO PRZEKSZTALTNIKA TYRYSTORO
Projekt z Silnik贸w Spalinowych, silniki spalinowe
Badanie uk艂adu ch艂odzenia silnika
08 Badanie pomp olejowych silnik贸w samochodowych
metody ogr toks spalin w silnikach
instrukcja bhp przy obsludze przyrzadu do pomiaru czystosci spalin silnikow wysokopreznych dymomierz
LABORATORIUM SILNIK脫W SPALINOWYCH, Silniki Spalinowe i ekologia
Analiza spalin w silniku z zapl Nieznany (2)
Pomiar toksycznosci spalin

wi臋cej podobnych podstron