Sadržaj: Stvaranje smjese goriva i proces…⇓ Kriteriji motora ⇓ Vremenski raspored ubrizgavanja…⇓ Atomizacija goriva ⇓
Stvaranje smjese goriva i proces izgaranja
- tlak ubrizgavanja;
- vrijeme ubrizgavanja;
- širenje aerosola (broj mlaznice, profil prskanja, smjer prskanja);
- vrijeme ubrizgavanja goriva;
- kretanje zraka;
- količina zraka.
Ti čimbenici utječu na emisije štetnih tvari motora i potrošnju goriva. Visoke temperature izgaranja i visoke razine kisika dovode do povećanog stvaranja NOx. Emisije čađe povećavaju se sa smanjenim dovodom zraka i lošim stvaranjem smjese goriva.
Kriteriji motora
Konfiguracija komore za izgaranje i kanala za usis zraka može pozitivno utjecati na smanjenje emisija ispušnih plinova. Ako se kretanje zraka u komori za izgaranje pažljivo koordinira s mlaznicama goriva i raspršivačima, što potiče učinkovito miješanje zraka i goriva, postiže se potpuno izgaranje ubrizganog goriva. Osim toga, pozitivni učinci postižu se homogenizacijom smjese zraka i ispušnih plinova hlađenih u EGR traktu. Korištenje četiri ventila po cilindru i turbopunjača s turbinom promjenjive geometrije (VTG) također pomaže u smanjenju toksičnosti ispušnih plinova i povećanju specifične snage.
Vremenski raspored ubrizgavanja goriva
Smanjenje temperature izgaranja i usporavanje procesa ubrizgavanja goriva dovodi do smanjenja sadržaja NOx u ispušnim plinovima. Međutim, ako se ovi parametri značajno smanje, povećava se sadržaj HC-a u ispušnim plinovima i potrošnja goriva, kao i emisija čađe pri velikim opterećenjima motora.
Ako se trenutak ubrizgavanja goriva razlikuje samo za 1° (radilica) od optimalne vrijednosti, sadržaj NOx može se povećati za 5%, uzimajući u obzir odstupanje od 2° (radilica) u smjeru napredovanja momenta ubrizgavanja može dovesti do povećanja tlaka u cilindrima motora do 10 bara i odstupanja od 2° (radilica) u smjeru kašnjenja može povećati temperaturu ispušnih plinova za 20°. Takva visoka osjetljivost zahtijeva izuzetnu preciznost u podešavanju vremena ubrizgavanja goriva.
Atomizacija goriva
Fino raspršivanje goriva potiče učinkovito miješanje zraka i goriva. To značajno doprinosi smanjenju emisija čađe i ugljikovodika. Visoki tlak ubrizgavanja i optimalna geometrijska konfiguracija otvora mlaznice rezultiraju dobrim raspršivanjem goriva.
Kako bi se izbjegla pojava vidljivih emisija čađe, količina ubrizganog goriva mora biti ograničena u skladu s količinom zraka koji ulazi u motor. To zahtijeva višak zraka od najmanje 10...40% (X =1,1...1,4). Nakon što se igla mlaznice zatvori, gorivo koje preostaje u otvoru mlaznice isparava i dovodi do povećanja emisija HC-a. To znači da se takvi štetni volumeni moraju svesti na najmanju moguću mjeru.