jumpToMain
92926

Wysokociśnieniowy lub niskociśnieniowy układ recyrkulacji spalin

Na czym polega różnica?

Pierburg | Motorservice

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.
92941
  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
  • 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.
ZEWNĘTRZNY EGR
  • 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.
NISKOCIŚNIENIOWY UKŁAD RECYRKULACJI SPALIN
Spaliny
  • są pobierane za turbiną turbosprężarki lub dopiero za układami oczyszczania spalin
  • i wprowadzane przed sprężarką turbosprężarki.
Przepustnica spalin zapewnia niezbędne przeciwciśnienie spalin, jeżeli różnica ciśnień nie jest wystarczająca do uzyskania wymaganych przepływów masowych w układzie EGR. Ponadto spaliny są chłodzone przez specjalną niskociśnieniową chłodnicę EGR.
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
92950
Układ recyrkulacji spalin (schemat)

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:
  • 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.
92917
Zawór EGR niskiego ciśnienia (zawór motylkowy)
92920
Zespolony zawór EGR niskiego ciśnienia
WSKAZÓWKA
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.
92926
92923
1 - ZAWORY EGR (NISKIEGO CIŚNIENIA)
92929
2 - PRZEPUSTNICE SPALIN
92932
3 - CZUJNIKI SPALIN
92935
4 - ZAWORY EGR I CHŁODNICE EGR (WYSOKIEGO CIŚNIENIA)
92938
5 - CZUJNIKI PRZEPŁYWU POWIETRZA
92947
6 - ZAWORY ZESPOLONE EGR (NISKIEGO CIŚNIENIA)
92944
7 - PRZEPUSTNICE I ZAWORY REGULACYJNE

To może Cię również zainteresować

Pompy wody lub pompy płynu chłodzącego – podstawy

Powiązane artykuły

Headquarter

Wilhelm-Maybach-Straße 14-18

74196 Neuenstadt

Niemcy

Telefon: +49 (0) 7139 / 9376 - 33 33

Telefaks: +49 (0) 7139 / 9376 - 28 64

info@ms-motorservice.com
© 2024 MS Motorservice International GmbH