Stvaranje gorive smjese i proces izgaranja
- tlak ubrizgavanja;
- vrijeme ubrizgavanja;
- aerosolno širenje (Broj raspršivača, profil mlaza prskanja, smjer mlaza prskanja);
- trenutak ubrizgavanja goriva;
- kretanje zraka;
- količina zraka.
Ovi čimbenici utječu na emisije motora i potrošnju goriva. Visoke temperature izgaranja i visoke razine koncentracije kisika rezultiraju povećanim stvaranjem NOx. Emisija čađe se povećava sa smanjenjem količine zraka i nedovoljnim stvaranjem smjese goriva.
Kriteriji motora
Konfiguracija komore za izgaranje i kanala za usis zraka može pozitivno utjecati na smanjenje emisije ispušnih plinova. Ako je kretanje zraka u komori za izgaranje pažljivo usklađeno s mlaznicama goriva i raspršivačima, što potiče učinkovito miješanje zraka i goriva, postiže se potpuno izgaranje ubrizganog goriva. Osim toga, postižu se pozitivni učinci homogeniziranja smjese zraka i ispušnih plinova ohlađenih u EGR putu. Korištenje četiri ventila po cilindru i turbopunjača s turbinom promjenjive geometrije (VTG) također pomaže smanjiti toksičnost ispušnih plinova i povećati gustoću snage.
Vrijeme ubrizgavanja goriva
Smanjenje temperature izgaranja i usporavanje procesa ubrizgavanja goriva dovodi do smanjenja sadržaja NOx u ispušnim plinovima. Međutim, ako se ti parametri znatno smanje, povećava se sadržaj HC u ispušnim plinovima i potrošnja goriva, kao i emisija čađe pri velikim opterećenjima motora.
Ako vrijeme ubrizgavanja goriva odstupa samo za 1° (koljenasto vratilo) od optimalne vrijednosti, sadržaj NOx može porasti za 5%, uzimajući u obzir da je odstupanje od 2° (koljenasto vratilo) u smjeru napredovanja momenta ubrizgavanja može dovesti do povećanja tlaka u cilindrima motora do 10 bara, te odstupanja od 2° (koljenasto vratilo) u smjeru kašnjenja, može povećati temperaturu ispušnih plinova za 20°. Ova visoka osjetljivost zahtijeva iznimnu preciznost pri podešavanju vremena ubrizgavanja goriva.
Raspršivač goriva
Fino raspršivanje goriva potiče učinkovito miješanje zraka i goriva. To značajno pridonosi smanjenju emisije čađe i HC. Visoki tlak ubrizgavanja i optimalna geometrija otvora raspršivača rezultiraju dobrim raspršivanjem goriva.
Kako bi se izbjegla vidljiva emisija čađe, količina ubrizganog goriva mora biti ograničena u skladu s količinom zraka koji ulazi u motor. Ovo zahtijeva višak dovoda zraka od najmanje 10...40% (X =1,1...1,4). Nakon zatvaranja igle raspršivača, gorivo preostalo u otvoru raspršivača isparava i dovodi do povećanja emisije HC. To znači da takve štetne količine treba svesti na minimum.