У двигателей с принудительным зажиганием диапазон допустимых значений коэффициента избытка воздуха, как известно, сильнее сужен границей воспламенения.
Для достижения необходимой мощности двигатели с принудительным зажиганием часто работают при коэффициенте избытка воздуха ? < 1. Раньше это допускалось, поскольку при этом, в отличие от дизелей, вследствие совершенно иного процесса смесеобразования выделялась не сажа, а невидимые, но токсичные СО и почти невидимые несгоревшие углевороды. В связи с появлением законов об охране окружающей среды такие режимы работы больше недопустимы. Подключенные к системе выпуска термические и каталитические реакторы, предназначенные для уменьшения в выпускных газах содержания СО и СxНy, требуют еще более богатой смеси, чем обычно, и поэтому их применение вызывает возрастание расхода топлива и, наряду с увеличением затрат на монтаж и обслуживание, удорожание эксплуатации.
Другие возможности уменьшения токсичности выпускных газов заключаются в обеднении смеси, т. е. в выборе коэффициента избытка воздуха, значительно превышающего 1 (уменьшение выделения СО и СxНу), и в более позднем зажигании (уменьшение выделения NOx благодаря более низким температурам сгорания). В результате происходит заметное снижение максимальной мощности; некоторое уменьшение мощности вызывают и встроенные реакторы. Применение турбокомпрессора должно компенсировать падение мощности. При такой же или даже несколько большей мощности двигатель с турбонаддувом может иметь менее токсичный выхлоп по сравнению с безнаддувными двигателями, на которых предусмотрено применение специальных мер по снижению токсичности выпускных газов. К сожалению, в литературе еще почти не встречаются количественные сведения о фактически достигнутом. Так, что у двигателей с принудительным зажиганием, оснащенных турбонаддувом и термическим реактором выпускных газов, может быть достигнуто значительное улучшение качества выпускных газов, правда, это сопряжено с повышением расхода топлива, так как такие двигатели работают на более богатой смеси. Другие авторы отмечают существенное повышение топливной экономичности у двигателя с наддувом по сравнению с двигателем без наддува, имеющим равную мощность и больший рабочий объем цилиндра, причем токсичность выпускных газов их отличается лишь незначительно. Очевидно, у двигателей с принудительным зажиганием большую роль играет соответствующая регулировка,
Если у обычных двигателей с принудительным зажиганием наддув только косвенно влияет на состав выпускных газов (компенсируются потери мощности, имеющие место в связи с мероприятиями по снижению токсичности), то все-таки не исключено, что при определенных условиях, как, например, у дизелей, применение наддува также сможет непосредственно воздействовать на качество выпускных газов. Одним из таких условий могло бы быть, прежде всего, сильное смещение границы воспламенения в область более высокого избытка воздуха, как это имеет место, например, при послойном смесеобразовании.
|