specjalistyczna pracownia

regeneracji, naprawy wtryskiwaczy i pomp common rail

STEROWANIE RECYRKULACJĄ SPALIN | UKŁAD COMMON RAIL

Bosch Diesel Service - Sterowanie recyrkulacją spalin vs. Common Rail

Udostępnij
Zapraszamy do polubienia naszego kanału
Zapraszamy do polubienia naszego profilu na instagramie
Zapraszamy do polubienia naszego profilu na wykop.pl


Substancje szkodliwe znajdujące się w spalinach to nieodzowny element procesu spalania. Na ogół powietrze potrzebne do procesu spalania w silnikach spalinowych, a dokładniej jego podstawowe składniki, jakimi są tlen i azot, są niegroźne dla człowieka i środowiska. Jednak w obliczu warunków panujących we wnętrzu cylindra dochodzi do ich wzajemnego przereagowania w czasie zachodzących reakcji chemicznych, której elementem ubocznym jest powstanie szkodliwych związków nazywanych tlenkami azotu (NOx). Drugim z kolei niepożądanym produktem w szczególności powstającym w czasie pracy układu Common Rail wysokoprężnego silnika spalinowego są cząstki stałe. W głównej mierze do powstania powyżej wymienionych szkodliwych dla zdrowia składników spalin dochodzi w wyniku sprzyjających ich powstawaniu warunków panujących w komorze spalania, do których można zaliczyć :

- wysoką temperaturę spalania,
- wysokie ciśnienie,
- nadmiar dostarczanego tlenu,
- niezupełne spalanie dostarczanego paliwa.

Do wzrostu temperatury spalania najbardziej przyczyniło się zastosowanie wtrysku bezpośredniego Common Rail. W związku z powyższym stało się to głównym bodźcem rozwojowym do wprowadzenia sposobu obniżenia temperatury spalania w cylindrze, jednocześnie zachowując korzystne parametry wtrysku bezpośredniego i redukując przy tym tlenki azotu. W tym celu wykorzystano silnikową metodę ograniczenia NOx, która nazywana jest recyrkulacją spalin. Początkowo metoda ta stosowana była jedynie w celu podwyższenia temperatury ładunku w czasie nagrzewania zimnego silnika. Jednak w wyniku do-głębnej analizy stwierdzono, iż można ją wykorzystać także do obniżenia emisji tlenków azotu. Układ recyrkulacji spalin, nazywany w skrócie EGR od angielskiej nazwy układu (Exhaust Gas Recirculation), wykorzystuje do obniżenia wysokiej temperatury pa-nującej w cylindrze spaliny pochodzące z wcześniejszego cyklu spalania. Obecnie można wyróżnić dwie metody recyrkulacji spalin:

- zewnętrzna recyrkulacja spalin – polegająca na dostarczeniu spalin z przewodu wylotowego poprzez zewnętrzny przewód do przewodu dolotowego, gdzie dochodzi do zmieszania spalin z powietrzem, a następnie trafiają one do komory spalania (jest to najbardziej popularna metoda stosowana w celu recyrkulacji spalin we współczesnych silnikach o zapłonie samoczynnym),
- wewnętrzna recyrkulacja spalin – polegająca na pozostawieniu części spalin po zakończonym procesie spalania i wykorzystania ich w następnym procesie spalania. Najczęściej wewnętrzna recyrkulacja spalin sterowana jest poprzez zmienną fazę rozrządu i nie ma potrzeby stosowania w danych silnikach zewnętrznej recyrkulacji. Metoda ta jest dużo mniej dokładna (precyzyjna) i nie występuje możliwość chłodzenia spalin.

Do obniżenia temperatury dochodzi dzięki obojętnym związkom zawartym w spalinach (CO2 i H2O) posiadającym większe ciepło właściwe niż inne związki, a jednocześnie nie biorącym czynnego udziału w procesie spalania, wpływając tym samym na obniżenie temperatury wewnątrz komory spalania. Oczywiście ponowne wykorzystywanie spalin i doprowadzenie ich do komory spalania odbywa się w ściśle określonych warunkach i ilości (5-15% całkowitej ilości wydostających się spalin). Doprowadzenie spalin następuje za pośrednictwem sterowanego elektronicznie zaworu EGR. Samo otwarcie zaworu może przebiegać na kilka sposobów: otwieranie pneumatyczne, elektromagnetyczne, elektryczne, a czasem jego otwarcia zarządza elektroniczna jednostka sterująca, która poprzez wysyłane sygnały określa moment oraz wielkość otwarcia zaworu. Przykładowy, uproszczony schemat układu recyrkulacji spalin w silnikach ZS Common Rail przedstawia rysunek 3.4.



Rys. 3.4. Schemat sterowanego elektronicznie układu recyrkulacji spalin stosowanego w silnikach Common Rail o zapłonie samoczynnym

schemat sterowanego elektronicznie układu recyrkulacji spalin Common Rail

Otwarcie zaworu EGR wpływa bezpośrednio na ilość spalin dostarczanych do ponownego doprowadzenia do cylindrów, która powinna odpowiednio maleć wraz ze wzrostem momentu obrotowego silnika, a także być całkowicie zredukowana przy pełnej dawce oraz przy pracy silnika na biegu jałowym przy zimnym silniku. Dlatego, aby w pełni kontrolować cały proces recyrkulacji spalin, potrzebne jest stosowanie elektronicznego systemu sterowania. W przeciwnym razie mogło by dojść do niebezpieczeństwa wzrostu emisji węglowodorów, tlenków węgla czy sadzy. Elektroniczne sterowanie recyrkulacją spalin we współczesnych silnikach CR Common Rail o zapłonie samoczynnym odbywa się w trzech etapach: gromadzenie informacji, przeliczanie, odpowiednie wysterowanie zaworu. W pierwszym etapie sterownik pozyskuje informacje od :

- czujnika prędkości obrotowej wału korbowego,
- czujnika temperatury cieczy chłodzącej,
- czujnika ciśnienia atmosferycznego,
- czujnika mierzącego ilość powietrza przepływającego przez przepływomierz do kolektora dolotowego,
- czujnika położenia pedału przyśpieszenia,
- czujnika temperatury powietrza dolotowego,
- oraz informacji o obciążeniu silnika.

Następnie pozyskane informacje poddawane są przeliczeniu w ECU, z którego wysyłany jest sygnał sterujący w formie napięcia 12V o zmiennym prądzie oddziałującym na przeponę zaworu EGR, otwierającym bądź zamykającym zawór. Sam zawór znajduje się pomiędzy kanałem dolotowym i wylotowym jednocześnie łącząc obydwa kanały. Gdy zawór jest zamknięty do silnika trafia tylko i wyłącznie powietrze poprzez układ dolotowy w możliwie maksymalnej wartości. Po otwarciu zaworu na skutek różnicy panujących ciśnień w poszczególnych kanałach, do kanału dolotowego dociera odpowiednia ilość spalin. Zwiększenie otwarcia zaworu powoduje wzrost udziału spalin w ładunku doprowadzonym do cylindrów. Czasem samo sterowanie otwarciem zaworu EGR nie wystarcza i potrzebne jest odpowiednie ustawienie przepustnicy w celu wytworzenia odpowiedniej różnicy ciśnień przy maksymalnym otwarciu zaworu, poprzez ograniczenie dopływu powietrza do kanału dolotowego. Odpowiednie wysterowanie sygnału sterującego oddziałuje na otwarcie bądź zamknięcie zaworu, ściśle dostosowując prawidłowe dawkowanie spalin do panujących warunków pracy silnika o zapłonie samoczynnym Common Rail.

Układ recyrkulacji spalin jest ważny ze względu na konieczność spełniania coraz bardziej restrykcyjnych norm emisji spalin. Dzięki połączeniu układu recyrkulacji i sterowania elektronicznego uzyskano znaczną redukcję tlenków azotu i cząstek stałych PM, a ponadto układ recyrkulacji spalin spowodował zmniejszenie stężenia tlenu w komorze spalania, zmniejszenie masy spalin, redukcję temperatury towarzyszącej procesowi spalania, spowolnienie spalania mieszanki (miękkie spalanie), itp.

Dołącz do grona zadowolonych Klientów!

telefon: 601 856-277

ul. KEN 20
37-450 Stalowa Wola
województwo podkarpackie

pompy common rail

Roczna gwarancja
bez limitu kilometrów