Рециркулация на отработените газове

от Уикипедия, свободната енциклопедия
Jump to navigation Jump to search
EGR клапан на върха на всмукателния колектор на двигателя Saab H в 1987 Saab 90

В двигателите с вътрешно горене, рециркулацията на отработените газове (на английски: exhaust gas recirculation (EGR) е техника за намаляване на емисиите на азотен оксид (NOх), използвани в бензиновите/газовите и дизеловите двигатели. EGR работи чрез рециркулация на част от отработените газове обратно в двигателя (цилиндрите). Отработените газове се връщат обратно в горивната камера, тъй като изходящият въздух е много по-горещ, отколкото входящия въздух.

EGR работи чрез разреждане на нитроген (N2) и предоставя инертни газове за горене (CO2 Въглероден ди оксид предимно), действа чрез поглъщане на топлината на горенето, за да се намали пика на температура в цилиндъра. Азотен оксид (NOx) се произвежда в тесния диапазон на високи температури и налягане в цилиндрите.

В бензиновия двигател, така се измества количеството взривно вещество в цилиндъра. В дизеловия двигател, отработените газове заместват част от излишния кислород в сместа преди изгаряне. Така NOx се формира предимно когато смес от азот и кислород се подлага на високи температури.При по-ниски температури на горивната камера, причинени от EGR намалява количеството на NOx (макар и с известна загуба на ефективност на двигателя). А газове повторно въведени от EGR системи също така ще съдържат близо равновесни концентрации на NOx и CO (С малка фракция първоначално в горивната камера се инхибира общо нетно производство на тези и други замърсители). Повечето съвременни двигатели изискват рециркулацията на отработените газове да отговаря на стандартите за вредни емисии.

Дизелови двигатели[редактиране | редактиране на кода]

В съвременните дизелови двигатели с EGR, газът се охлажда с топлообменник, за да се позволи въвеждането на по-голяма маса на рециркулирания газ.Наличието на изпускателна рециркулация може да увеличи износването на двигателя и замърсяването му с въглеродни частици(сажди) в колекторните тръби, по клапаните и покрай пръстените(сегментите) в маслото.

За дизеловите двигатели EGR води до загуби от запушване в начина, по който го прави за двигатели с искрово запалване(бензинови). Отработените газове въглероден диоксид и водна пара имат по-висока специфична топлина от въздуха, така че служат за понижаване на пиковите температури на горене. Въпреки това, добавяйки EGR на дизеловия двигател - намалява специфичното съотношение топлина на горивните газове в такт . Това намалява количеството енергия, която може да се екстрахира от буталото(понижаване на мощност). EGR също има тенденция за намаляване на количеството на горивото изгаряно в такт. Това се вижда от нарастването на емисиите на частици, което съответства на увеличение на EGR.

Натрупват се Фини прахови частици (предимно въглерод), които не се изгарят в такта на горене и се губи енергия. По строгите разпоредби за прахови частици (PM) ЕВРО3, ЕВРО4 се налага да бъдат въведени допълнителни проверки на емисиите, за да се компенсират емисиите на РМ, въведени с EGR. Най-често това става с филтър за твърди частици в изпускателната система, който почиства отработените газове, но увеличава разхода на гориво. Така EGR увеличава количеството на PM, трябва да се разгледа и намалява температурата на изгорелите газове и наличния кислород, тези филтри трябва да функционират правилно, за да изгорят саждите. Автомобилните производители инжектират гориво и въздух директно в изпускателната система, за да се запазят тези PM филтри от запушване(Изгаряне на натрупаните сажди) .

Чрез подаване на по-ниска концентрация на кислород в димните газове при дизеловите EGR системи, се постига по-ниска температура на горене и намаляване на емисиите на NOx. Това прави горенето по-малко ефективно, компрометира икономията на гориво и мощност. Нормално "сухия" прием в системата на дизеловия двигател, сега е обект на замърсяване от сажди, неизгоряло гориво и масло в EGR кръгът, което има малък ефект върху въздушния поток, обаче, когато се комбинира с маслените пари от PCV системата, води до натрупване на лепкав катран в смукателния колектор и клапаните. ЕГР системата също води до проблеми с компоненти като вихрови клапи, дюзи, клапани. Дизеловия EGR също увеличава производството на сажди, въпреки че това е маскирано в САЩ (Вече и в Европа) от едновременното въвеждане на филтър за твърди частици. EGR системите могат също така да добавят абразивни замърсители и увеличават киселинността на маслото, което от своя страна намалява дълголетието на двигателя .

Въпреки, че производителите на двигатели са отказали да огласят подробности за ефекта на EGR за икономия на гориво, правилниците от СИП 2002, които доведоха до въвеждането на охлаждане в EGR са свързани с намаляване на ефективността на двигателя с 3%, запазва се тенденция от 0.5% годишно увеличение.За 10 години на теория само заради наличието на EGR се намалява ефективността на двигателя с 8% при максимални обороти.При ниски обороти и максимално отворена EGR система тези стойности се увеличават до 30%.

В заключение EGR системата има отношение към екологията, което е обратно пропорционално на ефективността на двигателя и разхода на гориво.

Криейтив Комънс - Признание - Споделяне на споделеното Лиценз за свободна документация на ГНУ Тази страница частично или изцяло представлява превод на страницата „Exhaust gas recirculation“ в Уикипедия на английски. Оригиналният текст, както и този превод, са защитени от Лиценза „Криейтив Комънс - Признание - Споделяне на споделеното“, а за съдържание, създадено преди юни 2009 година — от Лиценза за свободна документация на ГНУ. Прегледайте историята на редакциите на оригиналната страница, както и на преводната страница. Вижте източниците на оригиналната статия, състоянието ѝ при превода, и списъка на съавторите.