Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - Sidor ...
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
21 sept. 1935
AUTOMOBIL- OCH MOTORTEKNIK
43
Om vi tänka oss kontraktionen vid förbränningen
företagen vid kompressionens slut men innan
förbränningen inträtt, inses att då viktmängd gas, totalvolym
och temperatur förbliva oförändrade innebär
kontraktionen en trycksänkning. Tänkes sedan förbränningen ske
kommer det utvecklade värmet att tillföras den
komprimerade gasen av detta lägre tryck. Men sluttrycket blir
detsamma som om kontraktionen skett vid
förbränningen. När nu kontraktion förekommer vid
generatorgas men volymsökning vid flytande bränslen kommer
sluttrycket att röna motsatt inflytande i förra fallet mot
i senare. Mot den sålunda uppkomna tryckstegringen
under förbränningen multiplicerad med
volymförhållandet är medeltrycket proportionellt, varför medeltrycket,
respektive effekten vid generatorgasdrift, kommer att
förhålla sig till samma storheter vid t. e. bensindrift som
0,91 till 1,0088. Vi få vid generatorgasdrift en
effektminskning på grund av molekyltalsförändringen.
5) Specifika värmets inflytande.
Trots den olika sammansättningen hos generatorgas
och flytande bränslen blir sammansättningen av
reaktionsekvivalenta bränsleluftblandningarnas
förbränningsprodukter ej alltför varierande. Utan större fel kan
sättas en halt av vattenånga och koldioxid mellan 20
och 25 % samt av kväve mellan 80 och 75 %. Vid lika
luftöverskott eller luftbrist bliva även
sammansättningarna tämligen lika. I följd härav bli även specifika
vär-mena av samma storleksordning. Men specifika värmet
varierar med temperaturen. När nu den
reaktionsekvivalenta blandningen hos gas och luft har lägre
värmevärde än hos bränsleånga och luft blir
förbränningstemperaturen vid generatorgasdrift lägre än vid drift med
flytande bränsle. I samma riktning inverkar den lägre
tätheten hos bränsleluftblandningen, men i motsatt
riktning inverkar den högre polytropiska exponenten under
kompressionen vid gasdrift. Under alla förhållanden blir
dock förbränningstemperaturen lägre vid
generatorgasdrift än vid drift med flytande bränsle, och därmed även
sp. värmet. En mindre del av den frigjorda kemiska
energien kommer därför att bindas såsom
temperaturvärme och en större del att höja gastrycket vid
generatorgasdrift. Detta är sålunda en faktor, som strävar att
öka verkningsgraden och medeltrycket vid drift med
flytande bränsle. Stort är emellertid ej detta sp. värmets
inflytande.
6) Dissociationens inflytande.
Vid förbränningen av de brännbara ämnen, som
förekomma i generatorgas och flytande bränslen bildas
förbränningsprodukterna vattenånga och koldioxid. I
överensstämmelse med lagarna för kemisk jämvikt kommer
emellertid vid höga temperaturer en del vattenånga och
koldioxid att dissocieras, så att väte, koloxid och syre
förefinnes i förbränningsprodukterna. Detta innebär,
att en del av den kemiska energi, som genom
förbränningen av bränslet skulle frigöras, icke blir frigjord, och
att sålunda temperaturstegringen respektive
tryckstegringen blir mindre än om fullständig reaktion hade
kunnat försiggå. Genom dissociationens inflytande nedsättes
sålunda även medeltrycket i cylindern och därmed
arbetet.
Dissociationens storlek är beroende av temperaturen.
Ju högre temperaturen är, ju mindre del av bränslet
förvandlas till vattenånga och koldioxid och ju större del
kvarstår som väte och koloxid. Då
temperaturstegringen samtidigt är beroende av huru stor del av
bränslet som förvandlas till vattenånga och koldioxid-, kommer
vid förbränningen av sig själv ett jämviktsläge att
inställa sig, på sådant sätt, att temperaturen stiger till den
höjd, som just motsvarar den dissociationsgrad, som
motsvarar temperaturen ifråga. En lägre temperatur
tillåter mera vattenånga och koldioxid i blandningen och
har sålunda till följd fortsatt förbränning med ökning
av dessa ämnen, men med samtidig temperaturstegring,
innebärande en snävare gräns för vattenånga och
koldioxid. När jämvikt inträtt upphör reaktionen.
Nu är värmevärdet hos en m3 reaktionsekvivalent
bränsleluftblandning större för flytande bränslen än för
generatorgas. De temperaturer, som oavsett
dissociationen skulle kunna uppnås, äro därför högre vid
flytande bränsle än vid generatorgas. Därför har man även
anledning vänta en större dissociation vid flytande
bränsle än vid generatorgas, vilket sålunda vore till
förmån för arbetsutvecklingen vid generatorgas.
Men även en annan faktor är här av betydelse.
Generatorgasen innehåller redan före förbränningen 3 till
10 % koldioxid. När nu jämvikten just innebär en
omöjlighet för koldioxid att mer än i begränsad mängd
förefinnas i förbränningsprodukterna, kommer denna
redan i generatorgasen förefintliga koldioxid att påverka
dissociationsgraden. Ett uppskattande av
dissociationens storlek influeras av olika faktorer på ett ganska
komplicerat sätt. Vi återkomma senare härtill.
7) övriga inverkande faktorer.
Förutom nu nämnda faktorer finnas även andra, vilka
ha ett visst inflytande på cirkelprocessen och det arbete
som kan väntas vid generatorgas och olika flytande
bränslen. Sådana äro t. e. ångbildningsvärmets
inflytande vid drift med flytande bränslen m. fi. Dessas
inflytande är emellertid obetydligt och spelar blott rollen
av korrektionsfaktorer, varför de i detta sammanhang
kunna försummas.
8) Detaljerad beräkning.
För att erhålla en fullständig bild av de förut
behandlade faktorernas inflytande på förloppet i
förbränningsmotorn skall här återgivas resultaten från en detaljerad
beräkning över diagrammet under hänsynstagande till
bränslets sammansättning och luftbehov, blandningens
tryck och temperatur vid kompressionens början, sp.
värmets variation med temperaturen, förändringen i
kemisk sammansättning samt dissociationen.
Redan 1922 utfördes en dylik beräkning av
engelsmännen Tizard och Pye efter en av dem utarbetad metod.
Senare ha metoder utarbetats av amerikanarna
Goode-nough och Felbeck samt Rosecrans och Felbeck. Vid
förevarande beräkningar ha de vägar följts som angivits av
Tizard och Pye. I deras ganska röriga framställning
har dock fått göras en viss reda samt några mindre
modifikationer. Ävenså har det visat sig lämpligt omräkna
deras värden.
Beräkningar hava utförts för heptan (såsom
representant för bensin), bensol, alkohol samt de tre
generatorgaser som angivits i tabell III, kallade generatorgas I,
11 och III. Beräkningarna ha vidare utförts för
kompressionsförhållandena 5 och 10 samt för
blandningsförhållandena från Z — — 0,5 till Z = + 0,5 dvs. från ett
betydande luftöverskott, ■ = 2,o till en betydande
I kem
luftbrist, -— =0,67. Värdena Z = — 0,5; — 0,2; 0;
’kern
0,1; 0,2 och 0,5 användas. Slutligen har för jämförelses
skull beräkningen utförts dels utan, dels med
dissociation. Dissociationen kan emellertid betraktas på två
olika sätt. Vid förbränningen uppstår på grund av
temperaturstegring och tryckändring en viss dissociation.
Under expansionsperioden sjunka åter temperatur och
tryck. Man kan då tänka sig att vid förbränningens
slut kemisk jämvikt inställt sig och att denna
sammansättning förblir oförändrad under expansionsperioden
eller också kan man tänka sig att under
expansionsperioden med dess sjunkande tryck och temperatur en viss
återförening av dissocierade gaser sker på sådant sätt
att kemisk jämvikt i varje ögonblick är rådande, fig. 4.
Beräkningar äro utförda för båda fallen. Slutligen ha
beräkningar utförts för olika mängder vatten (fuktig-
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
