Obsah: Tvorba palivovej zmesi a proces…⇓ Kritériá motora ⇓ Časovanie vstrekovania paliva ⇓ Rozprašovanie paliva ⇓
Tvorba palivovej zmesi a proces spaľovania
- vstrekovací tlak;
- čas vstrekovania;
- šírenie aerosólu (číslo trysky, profil striekania, smer striekania);
- časovanie vstrekovania paliva;
- pohyb vzduchu;
- množstvo vzduchu.
Tieto faktory ovplyvňujú emisie škodlivých látok z motora a spotrebu paliva. Vysoké teploty spaľovania a vysoký obsah kyslíka vedú k zvýšenej tvorbe NOx. Emisie sadzí sa zvyšujú so zníženým prívodom vzduchu a zlou tvorbou palivovej zmesi.
Kritériá motora
Konfigurácia spaľovacej komory a potrubia nasávania vzduchu môže mať pozitívny vplyv na zníženie emisií výfukových plynov. Ak je pohyb vzduchu v spaľovacej komore starostlivo koordinovaný s palivovými tryskami a rozprašovačmi, čo podporuje efektívne miešanie vzduchu a paliva, dosiahne sa úplné spálenie vstrekovaného paliva. Okrem toho sa pozitívne účinky dosahujú homogenizáciou zmesi vzduchu a výfukových plynov chladených v EGR trakte. Použitie štyroch ventilov na valec a turbodúchadla s turbínou s variabilnou geometriou (VTG) tiež pomáha znižovať toxicitu výfukových plynov a zvyšovať špecifický výkon.
Časovanie vstrekovania paliva
Zníženie teplôt spaľovania a spomalenie procesu vstrekovania paliva vedie k zníženiu obsahu NOx vo výfukových plynoch. Ak sa však tieto parametre výrazne znížia, zvyšuje sa obsah uhľovodíkov vo výfukových plynoch a spotreba paliva, ako aj emisie sadzí pri vysokom zaťažení motora.
Ak sa časovanie vstrekovania paliva odchýli len o 1° (kľukový hriadeľ) od optimálnej hodnoty sa obsah NOx môže zvýšiť o 5 %, berúc do úvahy odchýlku 2° (kľukový hriadeľ) v smere zrýchlenia vstrekovacieho momentu môže viesť k zvýšeniu tlaku vo valcoch motora až o 10 barov a odchýlke o 2° (kľukový hriadeľ) v smere oneskorenia môže zvýšiť teplotu výfukových plynov o 20°. Takáto vysoká citlivosť vyžaduje extrémnu presnosť pri nastavovaní časovania vstrekovania paliva.
Rozprašovanie paliva
Jemné rozprašovanie paliva podporuje efektívne miešanie vzduchu a paliva. To významne prispieva k zníženiu emisií sadzí a uhľovodíkov. Vysoký vstrekovací tlak a optimálna geometrická konfigurácia otvoru trysky zabezpečujú dobré rozprašovanie paliva.
Aby sa predišlo vzniku viditeľných emisií sadzí, musí byť množstvo vstrekovaného paliva obmedzené v súlade s množstvom vzduchu vstupujúceho do motora. To si vyžaduje prebytok vzduchu aspoň 10...40% (X =1,1...1,4). Po zatvorení ihly trysky sa palivo zostávajúce v otvore trysky odparí, čo vedie k zvýšeniu emisií uhľovodíkov. To znamená, že takéto škodlivé objemy sa musia minimalizovať.