Отримано 08.02.2024, Доопрацьовано 09.05.2024, Прийнято 18.06.2024

Поліпшення паливної економічності двигуна з іскровим запалюванням у режимах повних навантажень добавкою закису азоту до повітряного заряду

Юрій Гутаревич , Микола Гора

У статті наведені результати теоретичних досліджень впливу методу підвищення енергетичних показників на паливну економічність двигуна з іскровим запалюванням, зворотним зв’язком і каталітичним трикомпонентним нейтралізатором у режимах повних навантажень. Відомо кілька методів підвищення енергетичних показників двигунів з іскровим запалюванням для отримання високих енергетичних показників. Найбільш використовуваним є збагачення в режимах повних навантажень складу паливо-повітряної суміші. Цей метод має низку недоліків, основними з яких є погіршення паливної економічності і неефективна робота каталітичного нейтралізатора. Відомий метод підвищення енергетичних показників двигунів з іскровим запалюванням добавкою кисневмісних газів, зокрема закису азоту до повітряного заряду, в якому кисень за об’ємом становить 33 %, що значно більше порівняно з повітрям (21 %). Цей метод широко використовують для форсування двигунів спортивних автомобілів. Проте досліджень щодо впливу цього методу на паливну економічність двигуна й оцінки в зіставленні з методом збагачення паливо-повітряної суміші в літературі не встановлено. Поліпшити паливну економічність двигуна без погіршення енергетичних показників можна переходом від роботи на збагачених бензо-повітряних сумішах до роботи на стехіометричній суміші добавкою закису азоту до повітряного заряду двигуна. Цю задачу вирішували в статті розрахунками з використанням експериментальних даних. Паливну економічність оцінювали порівнянням питомої ефективної витрати бензину, визначеної за роботи двигуна при використанні збагаченої паливо-повітряної суміші і добавці закису азоту до повітряного заряду регулюванням на стехіометричну суміш. Показано, що при використанні добавки закису азоту до повітряного заряду двигуна можливо поліпшити паливну економічність та підвищити енергетичні показники двигуна з системою впорскування бензину порівняно з методом збагачення паливо-повітряної суміші

двигун з іскровим запалюванням, паливна економічність, закис азоту, повне навантаження, збагачена паливо-повітряна суміш, стехіометрична суміш
39-45
Gutarevich, Yu., & Hora , M. (2024). Improving the fuel efficiency of a spark ignition engine under full load conditions by adding nitrogen oxide to the air charge. Journal of Mechanical Engineering and Transport, 10(1), 39-45. https://doi.org/10.31649/2413-4503-2024-19-1-39-45

Використані джерела

[1] Study of the influence of the features of the design of new types of wheeled vehicles and modern operating conditions on the consumption of fuel and lubricants with the aim of improving the current system of rationing: A report on the NDR. (2009). Kyiv: SE “DerzhavtotransNDIproekt”.

[2] Bush, K., Germane, G., & Hess, G. (1985). Improved utilization of nitromethane as an internal combustion engine fuel. SAE Technical Paper, article number 852130. doi: 10.4271/852130.

[3] Wu, Y., & Huang, K. (2007). Improving the performance of a small spark-ignition engine by using oxygen-enriched intake air. SAE Technical Paper, article number 2007-32-0004. /doi: 10.4271/2007-32-0004.

[4] Ng, H., Sekar, R., Kraft, S., & Stamper, K. (1993). The potential benefits of intake air oxygen enrichment in spark ignition engine powered vehicle. SAE Technical Paper, article number 932803. doi: 10.4271/932803.

[5] Langfield, Т. (2006). The nitrous oxide. Hich-Performance manual: How to specify, install and optimize a nitrous oxide system for high-performance – softcover. Poundbury: Veloce Publishing Ltd.

[6] Harkusha, Yu. (2010). Improvement of energy indicators and fuel efficiency of a gasoline engine in full modesloads. (Doctoral dissertation, National Transport University, Kyiv, Ukraine).