Определение ресурса работы нейтрализатора при испытаниях термоциклированием
Для оценки эффективности нейтрализатора при многочисленных циклических изменениях его температурного режима проводились испытания на термоциклирование.
Испытания проводились в соответствии с РД 37.001.609 - 98 «Методика испытаний на термоциклирование нейтрализаторов отработавших газов автомобильных двигателей с электронным управлением впрыска бензина».
При проведении сравнительных испытаний различных типов нейтрализаторов для обеспечения одинаковых условий их работы в систему выпуска двигателя монтировались параллельно два нейтрализатора, например с керамическими и металлическим блоками, как показано на рисунке 11.
Рис. 11. Внешний вид параллельного размещения нейтрализаторов в системе выпуска двигателя на моторном стенде
В этом случае корректировался режим работы двигателя для обеспечения одинакового объемного расхода отработавших газов через каждый нейтрализатор.
Перед началом испытаний определялись масса и аэродинамическое сопротивление нейтрализаторов.
Нейтрализатор устанавливают в системе выпуска отработавших газов двигателя. Двигатель прогревают и устанавливают нагрузку и частоту вращения исходя из условия поддержания объемной скорости отработавших газов через нейтрализатор равной (30000±5000) час-1 и температуры отработавших газов (400 ± 50) °С. Для двигателей ВАЗ это соответствовало следующим параметрам:
- частота вращения коленчатого вала - 1600 мин –1;
|
|
|
- разряжение во впускном трубопроводе - 38 кПа;
- температура отработавших газов до нейтрализатора - 400±50 °С.
Циклический нагрев нейтрализатора до 800±50 °С проводился за счет тепла, выделяемого при окислительных реакциях, идущих в каталитических блоках при подаче дополнительного воздуха в выпускную систему двигателя до нейтрализатора.[11] Для этого систему питания двигателя регулируют на приготовление богатой топливовоздушной смеси (содержание СО = 8±0,2%) и обеспечивают подачу дополнительного воздуха в выпускную систему двигателя до нейтрализатора и устанавливают его расход таким образом, чтобы температура отработавших газов на выходе из нейтрализатора повышалась до (800 ± 50) °С не более чем за 3 мин.
С целью снижения температуры отработавших газов за нейтрализатором до (400 ± 50) °С отключают подачу дополнительного воздуха. Работа двигателя, при которой температура отработавших газов на выходе из нейтрализатора увеличивается от (400 ± 50) °С до (800 ± 50) °С и вновь снижается до (400 ± 50) °С, называется циклом. Для испытания нейтрализатора должно быть выполнено 1000 циклов (примерно 100 часов). Через каждые 200 циклов определяют эффективность нейтрализатора и строят график, характеризующий зависимость максимальной эффективности нейтрализатора по преобразованию СО, СН и NОх от количества циклов нагрев-охлаждение или часов испытаний.
|
|
|
Нейтрализатор считается пригодным, если после проведения испытаний на термоциклирование его эффективность и ширина окна бифункциональности больше или не более чем на 5% меньше соответствующих величин, установленных в технической документации для нейтрализатора, не нарушена герметичность нейтрализатора, отсутствуют разрушения, деформации и другие повреждения его элементов.
Методики исследований нейтрализаторов в составе автомобиля
Испытания автомобиля ВАЗ 2112 с предварительно установленными в выпускную систему нейтрализаторами проводились в соответствии с принятой процедурой Правил 83.05 ЕЭК ООН (испытание тип 1) по ездовому циклу, который приведен на рисунке 12 и по специально разработанной методике для определения массового выброса вредных веществ на отдельных режимах ездового цикла.
Рис. 12. Испытательный ездовой цикл Правил 83.05 ЕЭК ООН.
Испытание типа I предусматривает имитация городского и загородного циклов движения автомобиля после запуска холодного двигателя. Этому испытанию подвергаются все транспортные средства, максимальная масса которых не превышает 3,5 т. Автомобиль устанавливается на динамометрическом стенде, оборудованном системой имитации нагрузки и инерции. После завершения испытания автомобиля по ездовому циклу определяется массовый выброс моноксида углерода, углеводородов и оксидов азота. Суммарные массы выбросов, полученные в каждом испытании, должны быть меньше предельных значений [10].
|
|
|
При исследовании различных антитоксичных систем и устройств необходимо знать эффективность их работы на отдельных участках ездового цикла, то есть на установившихся и неустановившихся режимах (разгон и замедление) движения автомобиля. Для этого необходим мониторинг изменения содержания в отработавших газах каждого нормируемого вредного вещества на исследуемых участках ездового цикла. Поэтому при испытаниях автомобилей по “ездовым циклам” одновременно с отбором в емкости через блок постоянного разбавления отработавших газов для оценки массового выброса вредных веществ автомобилем за весь ездовой цикл проводилась непрерывная запись изменения не разбавленных концентраций СО, СН и NОx в отработавших газах двигателя [6].
|
|
|
Поршневой двигатель внутреннего сгорания является массово распространённым и надёжным источником механической энергии. И хотя по состоянию на сегодня он является одной из лучших тепловых машин, тем не менее, работы по его совершенствованию проводятся очень интенсивно как в нашей стране, так и за рубежом.
Этим объясняется то обстоятельство, что современная техническая литература содержит большое количество публикаций, посвящённых новым техническим достижениям в области совершенствования известных и создания новых механизмов и систем ДВС, новых, более совершенных методов расчёта процессов и рабочего цикла этих машин.
Названные обстоятельства должны учитываться каждым (особенно, студенческой молодёжью), кто имеет желание лучше понять проблемы и перспективы сегодняшнего двигателестроения.
Вопросы для самопроверки
1. С помощью чего осуществляется отбор отработавших газов для анализа ?
2. Что является объектами лабораторных испытаний?
3. Что определяют испытания помимо токсичности вредных веществ?
4. Какая допускаемая погрешность показаний приборов газоаналитического комплекса?
5. С помощью чего определяется состав топливовоздушной смеси?
6. Контроль температуры отработавших газов проводился с помощью?
7. Требования в отношении выбросов загрязняющих веществ транспортным средством, оснащенным испытываемым нейтрализатором, считаются выполненными, если…
8. В каком случае нейтрализатор считается пригодным после проведения испытаний на термоциклирование?
9. Через сколько циклов определяют эффективность нейтрализатора?
10. С какой целью проводятся испытания термовиброшоком?
Список использованной литературы
1. Вибе И. И. Теория двигателей внутреннего сгорания. Конспект лекций. – Челябинск: ЧПИ, 1974.
2. Чайнов Н., Косарев В., Панин В. Проблемы поршневого двигателестроения в России: Двигатель, 2000. – № 3.
3. Фаворский О. Энергетика – решающий фактор экономики: Двигатель, 2000. – № 2.
4. Ипатов А. А. и др. Конверсия в машиностроении, 2000. – № 6.
5. Митин С. Г. Состояние и перспективы развития отрасли сельхозмашиностроения: Тракторы и сельхозмашины, 2001. – № 6.
6. Автомобильная промышленность стран СНГ в январе – июне 2000
г.: Автомобильная промышленность, 2000. – № 9.
7. Производство сельскохозяйственных и промышленных тракторов
за декабрь и 12 месяцев 2000 г.: Тракторы и сельхозмашины, 2001. – № 2.
8. Сорокин Н. Т. Взаимосвязанность процесса воспроизводства в
сельскохозяйственном и машиностроительном секторах АПК: Тракторы и сельскохозяйственные машины, 2001. – № 12.
9. Шепелев А. Н., Деревянченко А. А., Мамин Я. Очерк о жизни и
творчестве изобретателя Я. В. Мамина. – Челябинск: Юж-Урал. кн. издательство, 1988.
10. Твег Р. Системы впрыска бензина. Устройство, обслуживание, ремонт: практическое пособие. – М.: Издательство «За рулем», 1998.
11. Марков В. А., Козлов С. И. Топливо и топливоподача многотопливных и газодизельных двигателей. – М.: Издательство МГТУ им. Н. Э. Баумана,
2000.
Дата добавления: 2022-11-11; просмотров: 31; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!