Home / Colectia 2014 / INJECTIA DIVIZATA LA MOTOARELE DIESEL

INJECTIA DIVIZATA LA MOTOARELE DIESEL

Modul de functionare si caracteristicile sistemului de injectie al unui motor diesel au impact semnificativ asupra emisiilor poluante. Print-o optimizare adecvata si un control precis al injectiei, emisiile poluante ale motorului termic pot fi reduse incepând cu faza de ardere a amestecului aer-combustibil. Avansul sistemelor electronice de control al motoarelor a permis controlul optim al presiunii de injectie, a fazelor si a cantitatii de combustibil injectata in cilindri.
La sistemele de injectie mecanice, cu pompe de injectie cu elemente in linie sau rotative, presiunea de injectie depinde de turatia pompei. De asemenea, cantitatea de combustibil se injecteaza intr-o singura faza (etapa), pe fiecare ciclu de functionare. Acest mod de injectie are urmatoarele dezavantaje:

•cresterea rapida a presiunii in cilindru, ce are ca efect zgomot semnificativ al combustiei
•cresterea rapida a temperaturii, cu efect asupra cresterii emisiilor de NOx
•arderea incompleta a combustibilului, cu efect asupra cresterii emisiilor de HC, CO si particule.injectia divizata 1

Principiul divizarii injectiei la motoarele diesel

Prin divizarea injectiei, cantitatea totala de combustibil este injectata in cilindru prin injectii succesive si nu continuu. Masa totala de combustibil, pe cursa pistonului (pe ciclu), va fi aceeasi dar injectata succesiv. De exemplu, in loc sa injectam 10 mg de combustibil printr-o singura injectie se efectueaza 3 injectii succesive, a caror masa de combustibil insumata este tot 10 mg.
Pentru a putea aplica aceasta strategie, sistemul de injectie trebuie sa lucreze la presiuni inalte (1500 – 2000 bari), iar injectoarele sa fie suficient de rapide pentru a putea efectua injectiile succesive pe acelasi ciclu.inj diviz 2

Divizarea injectiei la motoarele diesel

1- injectie pre-pilot (pilot 1)
2- injectia pilot (pilot 2)
3- injectia principala
4- post injectia
5- post injectia târzie
A- debutul injectiei divizate
B- sfarsitul injectiei divizate
a- debutul injectiei clasice (simple)
b- sfarsitul injectiei clasice (simple)
PMI – punctul mort interior

Sistemele moderne de injectie de combustibil ale motoarelor diesel sunt capabile sa efectueze 5 injectii pe ciclu motor. Masa totala de combustibil ce trebuie injectata se calculeaza in functie de cuplul motor cerut prin pozitia pedalei de acceleratie. Tabelul de mai jos sintetizeaza caracteristicile si avantajele fiecarei secvente a injectiei divizate:

Secventa injectiei- Caracteristici

PRE-PILOT(pilot 1):
– se efectueaza cu avans de 120…90º fata de PMI
-volumul de combustibil injectat este in jur de 1…4 mm3
-controleaza variatia presiunii din cilindru
-reduce zgomotul de combustie
-imbunatateste pornirea la rece
-creste cuplul motor la turatii reduse

PILOT(pilot 2):
-controleaza zgomotul de combustie
-reduce formarea de particule, NOx si HC

PRINCIPALA -realizeaza cuplul motor cerut

POST-reduce emisiile de particule prin prelungirea procesului de ardere

POST-INTARZIATA-regeneraza filtrul de particule.inj diviz 3

 

Influenta injectiei divizate asupra performantelor si a emisiilor unui motor diesel

Formarea de oxizi de azot (NOx) poate fi redusa prin scaderea temperaturii de ardere sau prin utilizarea unei cantitati mai mare de gaze arse recirculate (EGR). Dar, aplicarea acestor metode, are ca impact cresterea emisiilor de particule, deoarece oxigenul este insuficient iar temperatura nu permite arderea totala a combustibilului. Din acest punct de vedere, reducerea simultana a emisiilor de NOx si a particulelor, la un sistem de injectie clasic, fara divizare, devine misiune imposibila.

Prin efectuarea injectiei pilot, viteza de crestere a presiunii in cilindru este controlata. Astfel este redus zgomotul de combustie precum si emisiile de oxizi de azot. Putem spune ca utilizarea injectiei pilot are ca efect o ardere mai lina, progresiva a amestecului aer-combustibil.

Energia generata de motorul termic este rezultatul injectiei principale de combustibil. Cuplul motor este generat cu ajutorul injectiei principale, acesta secventa a injectiei fiind cea care produce presiunea medie efectiva in cilindru.
Post injectia are ca efect continuarea procesului de ardere, pe o durata mai mare de timp, pe cursa de destindere. Astfel, se pastreaza o temperatura ridicata in cilindri care are ca efect continuarea arderii particulelor. Post injectia intârziata este utilizata doar in modul de regenerare a filtrului de particule si consta in continuarea combustiei in filtru ce are ca efect arderea particulelor stocate de acesta.inj diviz 4

(continuarea in nr. 11-12 / 2014 al Revistei AutoTehnica)

About xmeditor

Check Also

VEHICULE ELECTRICE

Pe data de 9 Iunie 2009, la Tokyo, Mitsubishi Motors a dezvaluit noua generatie de …