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数量:15 (2)改善燃油效率的汽油发动机使用注水
收到:2017年4月04日;接受:2017年4月20日;发表:2017年4月24日
引用:Shafee SM,斯m .改善燃料通过使用注水效率在汽油发动机。Int J化学科学。2017;15 (2):123。
文摘
注水在内燃机,也称为anti-detonant注入,喷水到汽缸或输入燃料空气混合物冷却发动机的燃烧室,允许更大的压缩比和很大程度上消除问题的引擎敲门。这有效地减少了在燃烧室进气温度。降低进气温度允许采用更激进的点火时间,增加发动机的输出功率。根据不同的发动机,力量和改善燃料仅仅通过注入水效率也可以获得。注水也可能减少氮氧化物和一氧化碳排放。这个实验的目的是调查注水对发动机性能的影响,废气温度和废气排放的SI引擎,水注入控制用压缩空气量。单缸四冲程,空气冷却的类型,110 cc汽油发动机用于实验。获得的数据比较计算具体的性能燃料消费,就会没有水供应汽油发动机性能的基础上。是在寻找进行性能测试燃料效率,也与传统引擎排放进行发现一氧化碳的排放。
关键字
SI引擎;注水;CO排放;燃料消费;温度减排
介绍
今天的汽油发动机是良好的,在上个世纪被广泛使用各种应用程序。这些包括飞机、汽车、发电机和多用途工业引擎。注水生产减少预爆在燃烧室燃料消费是广泛的研究1- - - - - -3]。实验工作,进行了单缸发动机建立了注水系统,不同水数量不断与空气发动机提供。数据被记录在一段时间内。值得注意的是,燃料和能源消费率与少量的水,增加注水真正代表了一个新的方法避免在SI引擎爆炸和控制氮氧化物的形成。几种不同方法的水已经开发出来。这些研究表明,仍有可能进一步减少有害气体的排放。项目工作的目的是调查实验注水的效果降低燃料概念和110 cc汽油发动机的温度。
组件和描述
引擎
在这个项目中,我们使用110 cc火花IGNATION 4中风单缸发动机。它由一个活塞,缸内装有两个阀门。在一个方向上移动的距离中风和气缸直径孔。据说活塞顶部死点位置圆柱的体积是最小(4]。活塞在底部死点时,气缸容积最大,体积的活塞TDC - BDC称为波及体积(图1- - - - - -3)。
图1所示。四)中风引擎b)与注水化油器。
图2。一)压缩机12 v, b)电磁阀12 v。
图3。电路,b)电路的照片。
化油器
化油器的主要功能是维护一个小储备汽油在恒定水平浮子室分裂的汽油与空气混合和供应空气燃料比蒸汽混合物在正确的比例根据110 cc的发动机设备。
油箱
的燃料坦克将供应汽油喷油器。这个柜是由塑料材料。
水箱
水箱将供应的水之间的多方面的化油器发动机喷嘴的帮助下,水流将控制的流量控制阀(5,6]。
压缩机
在这个项目中,我们使用12 v压缩机注入水通过喷嘴之间的歧管化油器和引擎。
电磁阀
电磁阀止回阀是由电源。水箱的水将被发送通过电磁阀,电磁阀关闭时发动机停止的供水7- - - - - -9]。
电子电路单元
它控制一个或多个电气系统或子系统运输车555定时器连接到电磁阀和压缩机电容C费用通过R1和R2和电容上的电压达到2/3的供应。通过R电容器放电2直到其电压是1/3的供应。
实验装置
规格所示表1。测试引擎使用一个单缸、空气冷却四个中风110 cc型直接注入固定SI引擎。电磁阀和流量控制阀喷嘴和水箱之间的安排,是喷嘴安装在进气歧管之间的水注入化油器和引擎。发动机和手动起动初始实验进行了只使用汽油燃料与静载,然后具体的数据会比计算性能燃料消费(10]。实验设置和实验的示意图所示照片图4。
图4。一)实验装置示意图,b)实验照片图。
| 参数 | 细节 |
|---|---|
| 引擎 | 单缸四冲程, |
| 冷却 | 空气冷却 |
| 生和中风 | 51.0毫米×53.5毫米 |
| 类型的燃料使用 | 汽油 |
| 安排 | 垂直 |
| 容积 | 110年 |
表1。规格的引擎。
测试的帮助下进行了四个中风汽油发动机,发动机的性能是空载条件下观察到的不同比例的水注入,转速计(测量rpm),气体分析仪用于测量一氧化碳和J型热电偶(这是连接到一个数字温度指示器)用于注水排气温度在不同比例的感觉,和在不同比例的注水排气温度作为它的阅读下面所示表2和阅读,直到发动机弯下腰执行混合的水量增加。
| 体积流率的注水(毫升/分钟) | 质量%的水混合物 | 废气温度( |
|---|---|---|
| 0 | 0 | 800年 |
| 1.88 | 35.8 | 759年 |
| 2.048 | 36.6 | 739年 |
| 2.119 | 37.4 | 725年 |
| 2.168 | 38 | 709年 |
| 2.233 | 39.1 | 689年 |
| 2.328 | 39.6 | 670年 |
| 2.402 | 41.6 | 654年 |
| 2.485 | 42.2 | 642年 |
| 2.569 | 42.5 | 628年 |
| 2.672 | 43.6 | 611年 |
| 2.804 | 45.2 | 590年 |
| 2.902 | 46.1 | 579年 |
| 3.038 | 47.2 | 559年 |
| 3.168 | 48.3 | 549年 |
| 3.028 | 49.5 | 529年 |
| 3.528 | 50.9 | 518年 |
| 3.693 | 51.1 | 490年 |
| 3.906 | 52.5 | 468年 |
| 4.133 | 53.9 | 419年 |
| 4.405 | 55.4 | 368年 |
表2。不同比例的水和排气温度。
结果和讨论
一个12 v压缩机用于设置压缩空气进一步与水混合,以及压缩空气水注入后化油器(11- - - - - -13]。因为发动机导致气缸内的高温和空中注水导致显著减少整体发动机汽缸温度(这是有可能的,因为高水的汽化潜热)从而减少温度也给有效的减少导致的减排等公司在排放在更大程度上注意到,使得系统eco-friend相当多。根据热力学法律发动机汽缸的温度较高这具有更大的平均有效压力导致发动机爆炸,导致发动机敲门(也会不成比例的燃料混合物的燃烧是不受欢迎的),主要目的是减少温度对抗减少排放和打击。所有的阅读需要精心策划的废气温度特性图所示图5。
图5。排气温度在不同质量%的水注入。
图表表明,如每增加质量%的水增加了减少废气温度是注意到换句话说质量%的水增加废气温度成反比。很明显,废气特性曲线是统一到500°C的温度对质量%的水注入,然后有一个斜坡观察到470°C的温度这表明温度的突然失败与提高质量%的水注入。
同样的,图6表明SI引擎废气温度和体积流率减少的水和一把锋利的倒闭是观察到3.7毫升/分钟的体积流率的水注入,这是4.41 ml / min,引擎停止工作后这一点。
图6。废气温度下不同的注水体积流率。
测试的帮助下进行气体分析器发现废气中含有的碳从四个斯托克汽油发动机在不同加载速度和观察到只包含一氧化碳(CO)的汽油(红线)表示图7包含在最低一氧化碳低速度1500速度增加一氧化碳的含量增加,与水和测试燃料注射后进气歧管化油器和阅读的废气和绘制图表如下绿线的图和计算数据比较一氧化碳的废气量,减少一氧化碳的量被注意到。
图7。一氧化碳对rpm。
的比较燃料消费汽油消费之间没有水注射用水和汽油消费注入见图8,更多的燃料观察消费没有注水(蓝线)表示,随着发动机转速的增加燃料消费增加,四个斯托克汽油发动机燃料消费是高在3000 rpm和水和测试燃料混合物注入在进气歧管显然意味着减少燃料消费对燃料消费行没有水和中绿线表示图8。
图8。燃料消费对RPM。
结论
目前项目工作提供了实验研究调查注水对发动机性能的影响,燃料消耗和废气温度的四个斯托克SI引擎,以下的结论进行了实验。
•废气温度会随着水的质量燃料比例增加
•废气中的一氧化碳的水平会随着水的质量燃料比例增加
承认
我想感谢我的上级和项目协调员P Vijayabalan博士教授,机械工程系为他支持的项目工作步入正轨,也为他的宝贵的建议,激励和指导开展实验。
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