Subscription request:

podpiska@panor.ru

For all questions:

+7 495 274-22-22

UDK: 621.43

Analysis of environmental impact of engines of internal combustion

Khairullin A. Kh. Kazan National Research Technical University named after A. N. Tupolev, city of Kazan, Republic of Tatarstan

The article is devoted to the review of works on studying the mechanisms of formation of toxic substances, phenomena and factors affecting their formation, as well as ways to improve the ecological and technical and economic characteristics of automobile diesel engines. The software complexes used for the design studies of the working processes (RP) of diesel engines are considered, and their merits and demerits are analyzed.

В состав отработанных газов (ОГ) ДВС входит множество вредных веществ, таких как оксиды азота, окись углерода, продукты неполного сгорания топлива, сульфаты, оксиды присадок и примесей, карбонильные соединения, диоксины, фураны и т. д. Несмотря на то что вредные вещества занимают не более 1% объема ОГ, попадая в окружающую среду, они в разной степени наносят экологический ущерб здоровью человека, флоре и фауне в целом. Следует отметить основные наиболее опасные компоненты: оксиды азота NOx, углеводороды СН, окись углерода СО и твердые частицы PM.

Основным токсичным компонентом ОГ ДВС принято считать оксиды азота (NOx), 95% которых составляет моноксид азота (NO), при попадании в атмосферу превращающийся в диоксид NO2. Основная часть оксидов азота в процессе сгорания в дизеле образуется в процессе окисления атмосферного азота в зоне продуктов сгорания при высокой температуре по «термическому» механизму («термические» NO) [1, 2]. Также выделяют следующие типы NO: «топливные», образующиеся путем окисления азотосодержащих соединений, входящих в состав топлива; «быстрые», образующиеся во фронте пламени в результате связывания молекул азота с радикалами CH, CH2 и С и образующие по механизму N2O. В большинстве расчетных и экспериментальных исследований установлено, что 92–95% NO в камере сгорания (КС) образуется по «термическому» механизму Я.Б. Зельдовича, но при реализации малотоксичного цикла необходимо учитывать NO, образующиеся и по другим механизмам.

Отметим основные закономерности термического образования NO:

Концентрация NO на выходе определяется максимальной температурой в зоне горения, концентрацией кислорода и азота.

Окисление атмосферного азота происходит за фронтом пламени в зоне продуктов сгорания.

Окисление азота происходит по цепному механизму

Концентрация NO не превышает равновесной концентрации при максимальной температуре взрыва.

Существенное влияние оказывает неравномерность распределения температуры в зоне продуктов сгорания в закрытых объемах (Махе-эффекты) при сгорании бедных смесей и мало влияет при сгорании богатых.

For citation:
Khairullin A. Kh., Analysis of environmental impact of engines of internal combustion. Сельскохозяйственная техника: обслуживание и ремонт №11 2023. 2023;11.
The full version of the article is available for subscribers of the journal
Article language:
Actions with selected: