Кузовной ремонт автомобиля

 Покраска в камере, полировка

 Автозапчасти на заказ

Какая температура выхлопных газов дизельного двигателя


Рабочая температура дизельного двигателя – как достичь и контролировать?

Какова рабочая температура дизельных двигателей и какие у них особенности? Эти вопросы, а также многие другие будут рассмотрены ниже.

Особенности дизельного двигателя

Итак, прежде чем затрагивать какие-либо конкретные параметры, следует определиться, что же, вообще, представляет собой дизельный двигатель. История данного типа моторов начинается в далеком 1824 году, когда известный французский физик выдвинул теорию о том, что можно произвести нагрев тела до необходимой температуры путем изменения его объема. Другими словами, осуществив стремительное сжатие.

Однако практическое применение этот принцип нашел спустя несколько десятилетий, и в 1897 году был выпущен первый в мире дизель-мотор, его разработчиком является немецкий инженер Рудольф Дизель. Таким образом, принцип работы подобного двигателя заключается в самовоспламенении распыленного топлива, взаимодействующего с разогретым в процессе сжатия воздухом. Сфера применения такого мотора довольно обширна, начиная со стандартных автомобилей, грузовиков, сельскохозяйственной техники и заканчивая танками и судостроением.

Достоинства и недостатки дизельного мотора

Теперь же следует сказать пару слов обо всех плюсах и минусах подобных конструкций. Начнем с положительных сторон. Моторы данного типа работают практически на любом горючем, поэтому к качеству последнего не предъявляются какие-либо серьезные требования, более того, с увеличением его массы и содержания атомов углерода повышается и теплотворная способность движка, а, следовательно, и его эффективность. Его КПД иногда переваливает за отметку 50%.

Автомобили с такими моторами более «отзывчивые», а все благодаря высокому значению вращающего момента на низких оборотах. Поэтому такой агрегат приветствуется на моделях спортивных машин, где нельзя не газовать от души. Кстати, именно этот фактор поспособствовал широкому распространению данного типа мотора на большие грузовые авто. Да и количество СО в составе выхлопных газов дизельных моторов значительно ниже, чем у бензиновых, что также является несомненным преимуществом. Кроме того, они намного экономичнее, да и раньше топливо стоило значительно ниже бензина, хотя на сегодняшний день их цены практически сравнялись.

Что же насчет недостатков, так они носят следующий характер. В связи с тем, что во время рабочего процесса возникает огромная механическая напряженность, детали дизельного двигателя должны быть более мощными и качественными, а, значит, и более дорогостоящими. Кроме того, это сказывается и на развиваемой мощности, причем не с самой лучшей стороны. Экологическая сторона вопроса сегодня очень важна, поэтому ради снижения выброса выхлопных газов общество готово платить за более «чистые» моторы и развивают это направление в исследовательских лабораториях.

Еще одним значительным минусом является вероятность застывания топлива в холодное время года, так что если вы живете в регионе, где преобладают довольно низкие температуры, то дизельное авто не самый лучший вариант. Выше было сказано, что к качеству горючего не предъявляются серьезные требования, однако это касается только лишь масляных примесей, а вот с механическими ситуация обстоит намного серьезней. Детали агрегата очень чувствительны к подобным добавкам, кроме того, они быстро выходят из строя, а ремонт довольно сложный и дорогостоящий.

Основные параметры агрегатов на дизеле

Прежде чем отвечать на вопрос, какая рабочая температура у дизельного двигателя, стоит немного уделить внимание и его основным параметрам. К ним относится тип агрегата, в зависимости от количества тактов могут быть четырех- и двухтактные моторы. Также немалое значение имеет количество цилиндров с их расположением и порядком работы. На мощность транспортного средства существенно влияет и крутящий момент.

Теперь же рассмотрим непосредственно влияние степени сжатия газово-топливной смеси, которой, собственно говоря, и определяется рабочая температура в цилиндрах дизельного двигателя. Как уже было сказано вначале, мотор работает за счет воспламенения паров топлива при взаимодействии их с раскаленным воздухом. Таким образом происходит объемное расширение, поршень поднимается и, в свою очередь, толкает коленчатый вал.

Чем большим будет сжатие (температура также повышается), тем интенсивнее происходит выше описываемый процесс, а, следовательно, и повышается значение полезной работы. Количество топлива остается неизменным.

Однако имейте в виду, что для наиболее эффективной работы двигателя топливно-воздушная смесь должна равномерно гореть, а не взрываться. Если же сделать степень сжатия очень большой, это приведет к нежелательному результату – неконтролируемому воспламенению. Кроме того, подобная ситуация не только способствует недостаточно эффективной работе агрегата, но и ведет к перегреву и повышенному износу элементов поршневой группы.

Фазы сгорания топлива и природа выхлопных газов

Как же осуществляется процесс сгорания топливно-воздушной смеси в дизельных моторах и какая при этом температура в камере? Итак, весь процесс работы двигателя можно разделить на четыре основные стадии. На первой происходит впрыскивание горючего в камеру сгорания, происходящее под высоким давлением, что и является началом всего процесса. Затем хорошо распыленная смесь самовоспламеняется (вторая фаза) и горит. Правда, далеко не всегда топливо во всем объеме достаточно хорошо перемешивается с воздухом, есть еще и зоны, имеющие неравномерную структуру, они начинают гореть с некоторым запозданием. На данном этапе вероятно возникновение ударной волны, но она не страшна, так как не приводит к детонации. Температура же, царящая в камере сгорания, достигает 1700 К.

Во время третьей фазы образуются капли из неотработанной смеси, они при повышенных температурах превращаются в сажу. Такой процесс, в свою очередь, приводит к высокой степени загрязнения выхлопных газов. В этот период температура еще более возрастает на целых 500 К и достигает значения 2200 К, при этом всем давление, напротив, постепенно понижается.

На последнем же этапе происходит догорание остатков топливной смеси, чтобы она не выходила в составе выхлопных газов, существенно загрязняя атмосферу и дороги. Для этой стадии характерен недостаток кислорода, это происходит из-за того, что его большая часть уже сгорела на предыдущих фазах. Если подсчитать все количество потраченной энергии, то она будет составлять около 95 %, оставшиеся же 5% теряются в связи с неполным сгоранием горючего.

Регулируя степень сжатия, а точнее, доведя ее до максимально допустимого значения, можно немного снизить расход топлива. В этом случае температура отработанных выхлопных газов дизельного двигателя будет находиться в пределах от 600 до 700 °С. А вот в аналогичных карбюраторных моторах ее значение может достигнуть целых 1100 °С. Поэтому получается, что во втором случае теряется намного больше тепла, а выхлопных газов вроде как больше.

Рабочая температура двигателя зимой – как стартовать правильно?

Наверняка не только владельцы транспортных средств, на которых стоит дизельный мотор, знают, что автомобиль следует прогреть несколько минут перед началом движения, особенно это актуально в холодное время года. Итак, рассмотрим особенности данного процесса. Первыми подвергаются нагреву поршни и только потом уже блок цилиндров. Поэтому температурные расширения этих деталей отличаются, а не разогревшееся до нужной температуры масло имеет густую консистенцию и не поступает в необходимом количестве. Таким образом, если начать газовать на недостаточно прогретом авто, то это негативно скажется на резиновой прокладке, расположенной между вышеуказанными деталями и элементами двигателя.

Однако опасность представляет и чрезмерно длительное прогревание движка, потому как в это время все детали работают, так сказать, на износ. А, следовательно, и их эксплуатационный срок сокращается. Как же правильно осуществить данную процедуру? Сначала необходимо на холостых оборотах довести температуру жидкости до отметки 50 °С и после этого начать движение, но только на пониженной передаче, не превышающей 2500 об/мин. После того как масло нагреется до отметки, когда рабочая температура равна 80 °С, можно и прибавить оборотов двигателя.

Мнение эксперта

Руслан Константинов

Эксперт по автомобильной тематике. Окончил ИжГТУ имени М.Т. Калашникова по специальности «Эксплуатация транспортно-технологических машин и комплексов». Опыт профессионального ремонта автомобилей более 10 лет.

Если во время движения дизельный двигатель не способен выйти на рабочую температуру, это однозначно один из симптомов неисправности, так как КПД снижен. Из-за падения мощности снижаются динамические характеристики, при этом увеличивается расход топлива. Подобные проблемы могут указывать на несколько неисправностей:
• система охлаждения неисправна;
• компрессия в цилиндрах низкая.
Если дизельная силовая установка не прогрелась до рабочей температуры, то во время движения под нагрузкой дизтопливо не сгорает полностью, в результате образуется нагар, топливные форсунки засоряются, сажевый фильтр быстро выходит из строя, изнашиваются различные элементы дизельного мотора и это далеко не полный список последствий.
Например, если забьет форсунки подачи топлива, дизтопливо будет не распыляться, а в лучшем случае заливаться в камеры сгорания, соответственно топливо не может полностью сгореть, на поршнях сначала образуется нагар, а позже из-за перегрева поверхность может попросту прогореть. Если прогорит выпускной клапан, в цилиндре упадет компрессия, давления сжатия будет недостаточно для воспламенения топливной смеси. Соответственно и рабочая температура для такого двигателя будет исключена, запуск будет одинаково

Все эти методы помогут сберечь мотор, если он все-таки работает зимой, а вот как быть, если он отказывается реагировать на ваши действия? Тут тяжело что либо советовать уже по факту проблемы, проще ее не допустить. Это стало возможным благодаря новому изобретению производителей топлива – присадкам, которые помогают составу не парафинзироваться. Кроме возможности добавлять их самостоятельно, вы можете приобретать уже готовую солярку с оптимальными пропорциями этих добавок. В большинстве регионов с низкой зимней температурой она появляется на заправках уже в первые небольшие морозы, называется часто как ДТ-Арктика.

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

Измерение температуры выхлопных газов в дизельных двигателях

Резюме

Мониторинг EGT долгое время был распространенным методом оценки безопасности мелодии в дизельном двигателе.На этом вебинаре мы обсудим обоснованность этой техники и посмотрим, как EGT влияет на изменения настройки. Для этого вебинара мы будем использовать блок управления двигателем MoTeC M1, установленный на дизельном двигателе Toyota 1KD с турбонаддувом.

Стенограмма

- Привет, ребята, это Андре из Академии Высокой эффективности. Добро пожаловать на этот вебинар, где мы будем обсуждать тему измерения температуры выхлопных газов или EGT в дизельном двигателе с общей топливной рампой.Прежде всего, мы собираемся начать с того, почему мы хотели бы контролировать температуру выхлопных газов. И на самом деле нас интересует не температура выхлопных газов. То, что мы пытаемся сделать, это действительно почувствовать, что происходит внутри камеры сгорания.

Что нас действительно интересует, так это температура в камере сгорания. К сожалению, если мы не работаем в очень хорошо финансируемой лаборатории, где кто-то действительно глубоко исследует характеристики дизельного двигателя, очень трудно непосредственно измерить температуру в камере сгорания.Очень сложно, а также очень дорого. Итак, что мы делаем, мы измеряем температуру выхлопных газов, которая, понятно, является побочным продуктом процесса сгорания. Таким образом, мы не видим из первых рук, что на самом деле происходит внутри цилиндра, вместо этого мы пытаемся сделать вывод о том, что выходит из выпускных отверстий.

И это в мире тюнинга дизельных двигателей - довольно распространенная метрика, позволяющая отслеживать состояние дизельного двигателя и следить за состоянием мелодии.Вот почему это распространено, и именно поэтому мы будем говорить об этом сегодня. Как обычно со всеми нашими вебинарами мы будем

.

Глава 3c - Первый закон - Закрытые системы

Глава 3c - Первый закон - Закрытые системы - Дизельные циклические двигатели (обновлено 19.03.2013)

Глава 3: Первый закон термодинамики для Закрытые системы

в) Стандартный дизельный цикл (Компрессия-зажигание) Двигатель

Воздух Стандартный дизельный цикл является идеальным цикл для Компрессия-зажигание (CI) поршневые двигатели, впервые предложенные Рудольфом Дизель более 100 лет назад. Следующая ссылка на Kruse Технологическое партнерство описывает четырехтактный Дизельный цикл с коротким замыканием История Рудольфа Дизеля.Четырехтактный дизельный двигатель обычно используется в автомобильных системах, тогда как крупные морские системы обычно использовать двухтактный дизельный цикл . Еще раз у нас есть отличная анимация производства Мэтт Keveney представляет работу четырехтактный дизельный цикл .

Фактический цикл CI чрезвычайно сложен, поэтому в При первоначальном анализе мы используем идеальное предположение "стандарт воздуха", в которой рабочая жидкость представляет собой фиксированную массу воздуха, подвергающегося полный цикл, который рассматривается как идеальный газ.Все процессы идеальны, сгорание заменяется добавлением тепла к воздух и выхлопные газы заменяются процессом отвода тепла, который восстанавливает воздух до исходного состояния.

Идеальный дизельный двигатель стандартного воздуха подвергается 4 отдельные процессы, каждый из которых может быть отдельно проанализирован, как показано в P-V диаграммы ниже. Два из четырех процессов цикла являются адиабатическими процессы (адиабатические = нет передачи тепла), таким образом, до мы можем продолжать нам нужно разработать уравнения для идеального газа адиабатический процесс следующим образом:

Адиабатический процесс идеального газа (Q = 0)

Анализ результатов в следующих трех общих формы, представляющие адиабатический процесс:


где k - коэффициент теплоемкости и имеет номинальное значение 1.4 в 300К для воздуха.

Процесс 1-2 - это процесс адиабатического сжатия. Таким образом, температура воздуха увеличивается во время сжатия процесс, и с большой степенью сжатия (обычно> 16: 1) это достигнет температуры воспламенения впрыскиваемого топлива. Таким образом, учитывая условия в состоянии 1 и степень сжатия двигателя, в Для определения давления и температуры в состоянии 2 (на конец процесса адиабатического сжатия) мы имеем:

Работа W 1-2 требуется для сжатия газа отображается как площадь под кривой P-V и оценивается как следующим образом.

Альтернативный подход с использованием уравнения энергии Использование адиабатического процесса (Q 1-2 = 0) приводит к гораздо более простому процессу:


(спасибо студенту Николь Блэкмор за то, что заставил меня осознать эту альтернативу подход)

Во время процесса 2-3 топливо впрыскивается и сжигается и это представлено процессом расширения постоянного давления. В состояние 3 («отсечка топлива») процесс расширения продолжается адиабатически с понижением температуры до расширения полный.

Процесс 3-4, таким образом, является процессом адиабатического расширения. Общий объем работ по расширению W exp = (Ш 2-3 + Ш 3-4 ) и отображается как область под P-V Диаграмма и анализируется следующим образом:

Наконец, процесс 4-1 представляет постоянный объем процесс отвода тепла. В реальном дизельном двигателе газ просто истощается из цилиндра и вводится свежий заряд воздуха.

Чистая работа W , чистая , выполненная за цикл, составляет определяется как: W net = (W exp + W 1-2 ), где, как и раньше, компрессионная работа W 1-2 отрицательна (проделана работа по системе ).

В двигателе Air-Standard Diesel цикла нагрев ввод Q в происходит сжигая топливо, которое впрыскивается контролируемым образом, в идеале это приводит к процессу расширения постоянного давления 2-3, так как показано ниже. При максимальном объеме (нижняя мертвая точка) сгоревшие газы просто истощены и заменены свежим зарядом воздуха. Это представлены процессом отвода тепла эквивалентного постоянного объема Q из = -Q 4-1 . Оба процесса анализируются следующим образом:

На этом этапе мы можем легко определить КПД двигателя в условиях теплового потока выглядит следующим образом:

__________________________________________________________________________

Следующие проблемы суммируют этот раздел:

Задача 3.4 - A Бесфрикционный поршневой цилиндр содержит 0,2 кг воздуха при 100 кПа и 27 ° С. Теперь воздух сжимается медленно согласно соотношению P V k = константа, где k = 1,4, пока не достигнет конечного значения температура 77 ° С.

  • а) Эскиз P-V диаграмма процесса относительно соответствующей константы температурные линии и указывают работу, проделанную на этой диаграмме.

  • б) Использование основных определение границ выполненных работ определение границ работ сделано в процессе [-7.18 кДж].

  • c) Используя уравнение энергии, определите тепло передано в процессе [0 кДж], и убедитесь, что процесс находится в факт адиабатический.

Производные все уравнения используются начиная с с основным уравнением энергии для непроточной системы, уравнение для внутреннего изменения энергии для идеального газа (Δu), основное уравнение для выполненных краевых работ и уравнения состояния идеального газа [ П.В. = т. р. ]. использование значения удельной теплоемкости, определенные при 300 К для всего обработать.

Задача 3.5 - Рассмотрим ход расширения только типичный дизельный двигатель с воздушным циклом, имеющий компрессию соотношение 20 и коэффициент отсечки 2. В начале процесса (впрыск топлива) начальная температура составляет 627 ° С, а воздух расширяется при постоянном давлении 6,2 МПа до отсечки (объемное соотношение 2: 1). Впоследствии воздух расширяется адиабатически (без теплообмена). пока он не достигнет максимальной громкости.

  • а) Нарисуйте это процесс на P-v диаграмма, показывающая четко все три состояния.Укажите на диаграмме общая работа, проделанная в течение всего процесса расширения.

  • б) Определить температура, достигнутая в конце постоянного давления (топливо процесс впрыска [1800K], а также в конце процесса расширения [830K], и нарисуйте три соответствующие линии постоянной температуры на P-v диаграмма.

  • в) Определите общая работа, выполненная во время такта расширения [1087 кДж / кг].

  • d) Определите общее количество тепла, подаваемого в воздух во время такта расширения [1028 кДж / кг].

Получите все используемые уравнения исходя из уравнения состояния идеального газа и адиабатического процесса соотношения, основное уравнение энергии для замкнутой системы, внутренняя энергия и отношения изменения энтальпии для идеального газа, и основное определение граничной работы, выполняемой системой (если требуется). Используйте значения удельной теплоемкости, определенные при 1000K для всего процесс расширения, полученный из таблицы Specific Теплоемкости Воздуха .

Решенная проблема 3.6 - Идеальный двигатель дизельного цикла стандартного воздуха имеет степень сжатия 18 и степень отсечки 2. В начале процесса сжатия рабочая жидкость при 100 кПа, 27 ° С (300 К). Определите температуру и давление воздуха в конце каждого процесса, чистая производительность труда за цикл [кДж / кг], и тепловая эффективность.

Обратите внимание, что номинальные значения удельной теплоемкости для воздуха при 300K используются значения C P = 1,00 кДж / кг. K, C v = 0717 кДж / кг.К, и к = 1,4. Однако все они являются функциями температура, и с чрезвычайно высоким температурным диапазоном опытный в дизельных двигателях можно получить значительные ошибки. Один подход (который мы примем в этом примере) заключается в использовании типичного средняя температура на протяжении всего цикла.

Подход к решению:

Первый шаг - нарисовать диаграмму, представляющую проблема, включая всю соответствующую информацию. Мы замечаем, что не указан ни объем, ни масса, поэтому схема и решение быть с точки зрения конкретных количеств.Самая полезная диаграмма для тепловой двигатель P-v схема полного цикла:

Следующим шагом является определение рабочей жидкости и определитесь с основными уравнениями или таблицами для использования. В этом случае рабочая жидкость воздух, и мы решили использовать в среднем температура 900К на протяжении всего цикла для определения удельной теплоемкости значения емкости, представленные в таблице Удельная теплоемкость воздуха .

Теперь мы пройдем все четыре процесса, чтобы определить температуру и давление в конце каждого процесса.

Обратите внимание, что альтернативный метод оценки Давление P 2 заключается в простом использовании уравнения состояния идеального газа следующим образом:

Любой подход является удовлетворительным - выберите любой вам удобнее. Теперь мы продолжим с топливом Процесс постоянного давления впрыска:



Обратите внимание, что хотя проблема запрашивает "нетто выходная мощность за цикл "мы рассчитали только тепло и разогреть.В случае с дизельным двигателем это намного проще оценить значения тепла, и мы можем легко получить чистую работу от энергетический баланс за полный цикл, следующим образом:

Вас может удивить нереально высокая температура эффективность получена. В этом идеализированном анализе мы проигнорировали многие эффекты потерь, которые существуют в практических тепловых двигателях. Мы начнем понять некоторые из этих механизмов потери, когда мы изучаем второй закон в главе 5 .

______________________________________________________________________________

к части d) Первый Закон - Велосипеды Отто

______________________________________________________________________________________


Инженерная термодинамика, Израиль Уриэли лицензирован под Creative Commons Attribution-Noncommercial-Share Alike 3.0 США Лицензия

,

обратное давление выхлопных газов двигателя

обратное давление выхлопных газов двигателя

Ханну Яяскеляйнен

Это предварительный просмотр статьи, ограниченный некоторым начальным содержанием. Полный доступ требует подписки DieselNet.
Пожалуйста, войдите в систему , чтобы просмотреть полную версию этого документа.

Abstract : Компоненты выхлопной системы, такие как глушители и устройства последующей обработки выхлопных газов, являются источником противодавления выхлопных газов двигателя. Повышенные уровни противодавления могут привести к увеличению выбросов, увеличению расхода топлива и негативно повлиять на работу двигателя.

Введение

Определение

Давление выхлопных газов противодавления определяется как давление выхлопных газов, которое создается двигателем для преодоления гидравлического сопротивления выхлопной системы с целью выпуска газов в атмосферу. Для этого обсуждения противодавление выхлопных газов представляет собой манометрическое давление в системе выпуска отработавших газов на выходе из выхлопной турбины в двигателях с турбонаддувом или давление на выходе из выпускного коллектора в двигателях без наддува.Термин обратное давление также может быть записан как одно слово (противодавление) или с использованием дефиса (противодавление).

Следует отметить, что термин «противодавление» является нелогичным и может помешать правильному пониманию механики потока выхлопных газов. Слово за , по-видимому, указывает на давление, которое оказывается на жидкость против ее направления потока - на самом деле, определения обратного давления такого рода распространены в источниках ослабленных научных стандартов. Есть две причины для возражения.Во-первых, давление является скалярной величиной, а не векторной величиной, и не имеет направления. Во-вторых, поток газа управляется градиентом давления, причем единственно возможным направлением потока является направление от более высокого к более низкому давлению. Газ не может течь против повышающегося давления - это дизельный двигатель, который качает газ, сжимая его до достаточно высокого давления, чтобы преодолеть препятствия потока в выхлопной системе.

Учитывая то, насколько широко он установлен среди разработчиков двигателей, мы будем использовать термин противодавление , как определено выше, для обозначения давления выхлопных газов на выходе турбины (или выпускного коллектора), которое численно равно падению давления выхлопных газов над вся выхлопная система.Тем не менее, мы считаем, что использование этого термина не должно быть расширено для обозначения перепада давления выхлопных газов над конкретными компонентами выхлопной системы, что иногда используется некоторыми авторами. Например, мы избегаем использования термина «противодавление глушителя» в пользу «падения давления глушителя» (или «потери давления») в соответствии с терминологией, используемой в гидродинамике.

Обычные метрические единицы противодавления выхлопных газов включают килопаскаль (кПа) - который мы используем в этой статье - и миллибар (мбар), причем последний равен гектопаскалю (гПа).Обычные стандартные единицы включают дюйм водяного столба (в H 2 0) и дюйм ртутного столба (в Hg). Между этими единицами существует следующая связь:

1 кПа = 10 гПа = 10 мбар = 4,0147 по H 2 0 = 0,2953 по Hg (1)

Эффекты обратного давления

Хотя разработчики систем выпуска выхлопных газов всегда сталкивались с вопросами противодавления, повышенный интерес к давлению выхлопных газов был вызван установкой дизельных двигателей с сажевыми фильтрами (DPF) и введением сложных систем последующей обработки в целом.Установка DPF часто вызывает опасения по поводу увеличения противодавления выхлопных газов. В нормальных условиях уровни перепада давления, вызванные глушителем выхлопных газов и надлежащим образом сконструированным DPF, могут быть фактически одинаковыми. На рисунке 1 показано влияние замены глушителя OEM на DPF на дизельном двигателе большой мощности в двух различных режимах цикла ISO 8178. Изменение обратного давления составляет менее 1 кПа при чистом фильтре.

Рисунок 1 . Давление на выходе турбины с глушителем и чистым DPF

1997 Cummins B3.9-C EPA Tier 1 внедорожный двигатель с глушителем и оснащенный 6-литровым DPF

Однако большая часть падения давления выхлопных газов над DPF имеет тенденцию вызываться накопленной сажей, а не подложкой фильтра. Проблемы возникают, если регенерация DPF не происходит на регулярной основе, что приводит к увеличению его перепада давления до неприемлемых уровней.

Повышенное давление выхлопных газов может повлиять на дизельный двигатель следующим образом:

  • Увеличение насосных работ
  • Пониженное давление наддува впускного коллектора
  • Эффекты очистки и сгорания цилиндров
  • Проблемы с турбокомпрессором

При повышенных уровнях противодавления двигатель должен сжимать выхлопные газы до более высокого давления, что требует дополнительной механической работы и / или уменьшения энергии, выделяемой выхлопной турбиной, что может повлиять на давление наддува впускного коллектора.Это может привести к увеличению расхода топлива, выбросов ТЧ и СО и температуры выхлопных газов. Повышенная температура выхлопных газов может привести к перегреву выпускных клапанов и турбины. Увеличение выбросов NOx также возможно из-за увеличения нагрузки на двигатель.

Другие воздействия на сгорание дизеля возможны, но зависят от типа двигателя. Повышенное противодавление может повлиять на рабочие характеристики турбонагнетателя, что приведет к изменениям в соотношении воздух-топливо - обычно к обогащению - что может стать источником выбросов и проблем с работой двигателя.Величина эффекта зависит от типа систем наддувочного воздуха. Повышенное давление выхлопных газов также может препятствовать выходу некоторых выхлопных газов из цилиндра (особенно в безнаддувных двигателях), создавая внутреннюю рециркуляцию выхлопных газов (EGR), отвечающую за некоторое снижение NOx. Незначительное снижение NOx, о котором сообщают некоторые системы DPF, обычно ограниченные 2-3%, возможно, объясняется этим эффектом.

Турбокомпрессоры обычно используют моторное смазочное масло в качестве смазочно-охлаждающей среды.Чрезмерное давление выхлопных газов может увеличить вероятность выхода из строя уплотнений турбокомпрессора, что приведет к утечке масла в выхлопную систему. В системах с каталитическими DPF или другими катализаторами такая утечка масла также может привести к дезактивации катализатора фосфором и / или другими каталитическими ядами, присутствующими в масле.

Пределы противодавления

Все двигатели имеют максимально допустимое противодавление, указанное производителем двигателя. Эксплуатация двигателя при избыточном противодавлении может привести к аннулированию гарантии на двигатель.Чтобы облегчить дооснащение существующих двигателей фильтрами DPF, особенно с использованием систем пассивных фильтров, производители систем контроля выбросов и пользователи двигателей просят производителей двигателей увеличить максимально допустимые пределы противодавления для своих двигателей.

Глушители обычно приводят к максимальному противодавлению в диапазоне 6 кПа. В выхлопных системах с DPF противодавление может возрасти до значительно более высокого уровня, особенно если фильтр сильно загружен сажей. Швейцарская программа VERT определила максимальные пределы противодавления, чтобы обеспечить возможность установки фильтров DPF на широкий спектр оборудования [1319] .В таблице 1 приведены рекомендуемые VERT пределы противодавления для ряда размеров двигателей. Давление выхлопа для больших двигателей было ограничено низкими значениями из-за перекрытия клапана и соображений высокого давления наддува.

Таблица 1
VERT максимальное рекомендуемое противодавление выхлопных газов
Объем двигателя Предел противодавления
Менее 50 кВт 40 кПа
50-500 20 кПа
500 кВт и выше 10 кПа

Производители двигателей обычно гораздо более консервативны в отношении пределов противодавления.Например, двигатели с дизель-генераторной установкой от Caterpillar, Cummins, John Deere и DDC / MTU мощностью от 15 до 1000 кВт имеют пределы противодавления от 6,7 до 10,2 кПа.

При установлении пределов обратного давления необходимо учитывать множество факторов. К ним относятся влияние на производительность турбокомпрессора, выбросы выхлопных газов, расход топлива и температуру выхлопных газов. Предел, который может выдержать конкретный двигатель, будет зависеть от конкретных конструктивных факторов, и общие рекомендации затруднены.

###

,

Смотрите также


avtovalik.ru © 2013-2020
Карта сайта, XML.