14 / 18
В.А. Лиханов, А.Н. Козлов, М.И. Арасланов
14
Инженерный журнал: наука и инновации
# 8·2017
С ростом температуры в КС дизеля увеличивается скорость раз-
ложения продуктов пиролиза углеводородов топлива с образованием
ацетилена. С этим связано смещение пика концентрации ацетилена
на более поздний угол п.к.в. Ацетилен образуется в ходе пиролиза в
КС до конца процесса испарения топлива, т. е. до 25° п.к.в. после
ВМТ на номинальном режиме работы дизеля. Постепенное снижение
концентрации ацетилена на более поздних углах связано с окислени-
ем и сажеобразованием. В ходе этих гетерогенных реакций выделя-
ется водород, максимальная концентрация которого смещена на бо-
лее поздний угол п.к.в. относительно пика концентрации ацетилена.
Последующее снижение концентрации
2
H
объясняется постепенным
преобладанием процесса окисления в связи с диффузией кислорода
из других зон КС и снижением интенсивности образования водорода
в ходе пиролиза углеводородов топлива и сажеобразования.
С некоторой задержкой относительно начала тепловыделения
(4…6° п.к.в.) в КС дизеля при сгорании этанола и РМ начинается
процесс интенсивного сажеобразования (рис. 3). Скорость газифика-
ции частиц сажи на начальном этапе минимальна преимущественно
по причине относительно низкой температуры в зоне продуктов сго-
рания. По мере увеличения осредненной температуры в КС скорость
газификации сажи увеличивается. После 20° п.к.в. при работе дизеля
на рассматриваемом режиме процесс газификации сажи начинает
преобладать над процессом образования, и массовое содержание са-
жи
расч
N
в цилиндре дизеля уменьшается.
Рис. 3.
Изменение массового содержания сажи
N
расч
в цилиндре дизеля 2Ч 10,5/12,0 на номиналь-
ном режиме работы на этаноле и РМ:
1
—
N
расч
;
2
—
N
вых. расч
Снижается и скорость сажеобразования, поскольку уменьшается
концентрация ацетилена в предпламенной зоне. К моменту открытия
выпускного клапана (при
126
п.к.в.) массовое содержание сажи
в цилиндре дизеля стабилизируется и становится равным
вых. расч
.
N
Предложенная математическая модель позволяет рассчитать
концентрации сажи и основных компонентов газовой смеси в реак-