Wysokociśnieniowy lub niskociśnieniowy układ recyrkulacji spalin
Na czym polega różnica?
Powrót do strony wyszukiwania
Informacje o produkcie
Jak działa układ recyrkulacji spalin w silniku spalinowym z zapłonem samoczynnym lub iskrowym i w jaki sposób powoduje on redukcję emisji tlenków azotu? Jaka jest zależność pomiędzy temperaturą spalin a zużyciem paliwa? W tym artykule znajdują się odpowiedzi na te pytania i wyjaśnienia, w jaki sposób sterowane są zawory recyrkulacji spalin i jak układ ten zapewnia redukcję emisji cząstek sadzy podczas spalania paliwa.
Wielkość pierwotnych emisji silników można redukować korzystając ze środków technicznych. Jednak każde dalsze zaostrzenie wartości granicznych emisji oznacza konieczność ciągłego doskonalenia technologii środków pozasilnikowych.
Jedną ze sprawdzonych metod redukcji zawartości substancji szkodliwych jest recyrkulacja spalin (EGR). W klasycznym wysokociśnieniowym układzie EGR spaliny są odbierane bezpośrednio za cylindrem i dodawane do zasysanego powietrza. Aby osiągnąć bardziej rygorystyczne wartości graniczne normy Euro 6 / Tier 2, powszechnie stosowany jest dodatkowy niskociśnieniowy układ recyrkulacji spalin EGR.
Na czym jednak polega różnica?
Poniższa tabela zawiera krótki przegląd. Dalsze informacje znajdziesz na następnych stronach.
Jedną ze sprawdzonych metod redukcji zawartości substancji szkodliwych jest recyrkulacja spalin (EGR). W klasycznym wysokociśnieniowym układzie EGR spaliny są odbierane bezpośrednio za cylindrem i dodawane do zasysanego powietrza. Aby osiągnąć bardziej rygorystyczne wartości graniczne normy Euro 6 / Tier 2, powszechnie stosowany jest dodatkowy niskociśnieniowy układ recyrkulacji spalin EGR.
Na czym jednak polega różnica?
Poniższa tabela zawiera krótki przegląd. Dalsze informacje znajdziesz na następnych stronach.
Wysokociśnieniowy układ recyrkulacji spalin | Niskociśnieniowy układ recyrkulacji spalin | |
Ciśnienie na wlocie układu EGR | wysokie (do ok. 3,5 bar) | niskie (do ok. 1,3 bar) |
Temperatura na wlocie do układu EGR | bardzo wysoka (do ok. 950 °C) | wysoka (do ok. 800 °C) |
Różnica ciśnień Δp w układzie EGR | wysoka (do ok. 1,5 bar) | niska (do ok. 0,3 bar) |
Cykliczne wahania ciśnienia | duże | małe |
Skład spalin | Odbiór przed układem oczyszczania spalin | Odbiór za układem oczyszczania spalin |
Recyrkulacja spalin – przegląd
Podczas recyrkulacji spalin pewna ilość spalin jest mieszana z powietrzem zasysanym. W ten sposób do cylindra dostaje się mniej tlenu. Obniża to temperaturę spalania. Dzięki temu można obniżyć zawartość tlenków azotu w spalinach nawet o 50%. W przypadku silników z zapłonem iskrowym następuje dodatkowo redukcja emisja dwutlenku węgla oraz zużycia paliwa.
Rozróżniane są różne pozycje odbioru spalin:
WEWNĘTRZNY EGR
Zewnętrzne układy EGR istnieją w następujących wersjach:
WYSOKOCIŚNIENIOWY UKŁAD RECYRKULACJI SPALIN
Spaliny
Spaliny
Rozróżniane są różne pozycje odbioru spalin:
WEWNĘTRZNY EGR
- Z powodu przekrycia zaworów resztki spalin pozostają w komorze spalania lub są zasysane z powrotem do cylindra przez kanał wylotowy.
- Czasy rozrządu zaworów wlotowych i wylotowych są zmieniane poprzez regulowane krzywki.
- Spaliny są pobierane na zewnątrz głowicy cylindrów po stronie spalin i zawracane przewodami lub kanałami poprzez zawórzewnętrzny po stronie świeżego powietrza.
- Daje to możliwość dodatkowego chłodzenia spalin w opcjonalnej chłodnicy z klapą obejściową lub bez.
Zewnętrzne układy EGR istnieją w następujących wersjach:
WYSOKOCIŚNIENIOWY UKŁAD RECYRKULACJI SPALIN
Spaliny
- są pobierane bezpośrednio za cylindrami przed turbiną turbosprężarki
- i doprowadzane do strony świeżego powietrza za przepustnicą.
Spaliny
- są pobierane za turbiną turbosprężarki lub dopiero za układami oczyszczania spalin
- i wprowadzane przed sprężarką turbosprężarki.
01 Przepustnica spalin
02 Zawór EGR niskiego ciśnienia
03 chłodnica EGR niskiego ciśnienia
04 Turbosprężarka (kompresor)
05 Turbosprężarka (turbina)
06 Filtr cząstek stałych
07 Chłodnica powietrza doładowującego
08 Przepustnica i zawór regulacyjny
09 Zawór EGR wysokiego ciśnienia
niebieski: Zakres wysokiego ciśnienia
zielony: Zakres niskiego ciśnienia
02 Zawór EGR niskiego ciśnienia
03 chłodnica EGR niskiego ciśnienia
04 Turbosprężarka (kompresor)
05 Turbosprężarka (turbina)
06 Filtr cząstek stałych
07 Chłodnica powietrza doładowującego
08 Przepustnica i zawór regulacyjny
09 Zawór EGR wysokiego ciśnienia
niebieski: Zakres wysokiego ciśnienia
zielony: Zakres niskiego ciśnienia
Niskociśnieniowy układ recyrkulacji spalin
Niskociśnieniowy układ recyrkulacji spalin stanowi aktualny stan techniki w silnikach wysokoprężnych.
Zalety niskociśnieniowego układu EGR w porównaniu z wysokociśnieniowym układem EGR są następujące:
Wady w porównaniu z wysokociśnieniowym układem EGR:
W przypadku rozruchu zimnego silnika i krótkotrwałych zmian stanu, np. podczas przyspieszania, wykorzystywany jest głównie wysokociśnieniowy układ EGR.
Niskociśnieniowe zawory EGR firmy Pierburg składają się z reguły z centralnie umieszczonej przepustnicy (zaworu motylkowego) w obudowie z aluminiowego odlewu ciśnieniowego. Zintegrowany siłownik składa się zwykle z silnika prądu stałego i dwustopniowej przekładni zębatej czołowej.W konstrukcji zaworów niskociśnieniowych wykorzystano podzespoły z istniejących linii produktowych przepustnic i zaworów EGR, ponieważ są one od lat sprawdzone i przetestowane w produkcji seryjnej.
Zespolony zawór niskociśnieniowego układu EGR pełni jednocześnie funkcje zaworu niskociśnieniowego układu EGR i dławika powietrza zasysanego. Dławienie powoduje powstanie gradientu ciśnienia w kierunku strony ssania. W rezultacie spaliny przepływają w sposób kontrolowany do obszaru przed sprężarką. Jako element połączony, zespolony zawór niskociśnieniowy jest nie tylko bardziej ekonomiczny, ale także charakteryzuje się niewielką masą.
Zalety niskociśnieniowego układu EGR w porównaniu z wysokociśnieniowym układem EGR są następujące:
- wyższa moc lub sprawność turbiny
- większe pole charakterystyki EGR
- bardziej jednorodne mieszanie spalin ze świeżym powietrzem przez sprężarkę
- dzięki temu niższa emisja Noxx i cząstek stałych
- lepsze chłodzenie EGR (przez EGR i chłodnicę powietrza doładowującego)
Wady w porównaniu z wysokociśnieniowym układem EGR:
- większe odległości i dodatkowe elementy
- możliwe niebezpieczeństwo wskutek zanieczyszczenia lub uszkodzenia sprężarki turbosprężarki, np. przez udar wodny
W przypadku rozruchu zimnego silnika i krótkotrwałych zmian stanu, np. podczas przyspieszania, wykorzystywany jest głównie wysokociśnieniowy układ EGR.
Niskociśnieniowe zawory EGR firmy Pierburg składają się z reguły z centralnie umieszczonej przepustnicy (zaworu motylkowego) w obudowie z aluminiowego odlewu ciśnieniowego. Zintegrowany siłownik składa się zwykle z silnika prądu stałego i dwustopniowej przekładni zębatej czołowej.W konstrukcji zaworów niskociśnieniowych wykorzystano podzespoły z istniejących linii produktowych przepustnic i zaworów EGR, ponieważ są one od lat sprawdzone i przetestowane w produkcji seryjnej.
Zespolony zawór niskociśnieniowego układu EGR pełni jednocześnie funkcje zaworu niskociśnieniowego układu EGR i dławika powietrza zasysanego. Dławienie powoduje powstanie gradientu ciśnienia w kierunku strony ssania. W rezultacie spaliny przepływają w sposób kontrolowany do obszaru przed sprężarką. Jako element połączony, zespolony zawór niskociśnieniowy jest nie tylko bardziej ekonomiczny, ale także charakteryzuje się niewielką masą.
WSKAZÓWKA
Typowe uszkodzenia w obszarze niskociśnieniowego układu EGR:
Typowe uszkodzenia w obszarze niskociśnieniowego układu EGR:
- nieszczelność w przewodach spalinowych lub w przewodzie płynu chłodzącego
- nieszczelność chłodnicy EGR lub w jej otoczeniu
- zawór EGR niskiego ciśnienia jest nieszczelny, nie otwiera lub nie zamyka
- uszkodzone sterowanie elektryczne nastawnika
Recyrkulacja spalin i pierburg
Nie bez powodu firma Pierburg oferująca zawory i chłodnice EGR jest dostawcą wyposażenia fabrycznego do wielu nowoczesnych pojazdów. Odporne na korozję i temperaturę materiały, z których wykonywane są produkty marki Pierburg, gwarantują długie działanie w najtrudniejszych warunkach pracy, np. w obecności agresywnego kondensatu spalin, w temperaturach wynoszących nawet 700 °C i przy ciśnieniu maks. 3 bar.