SNOOPER писал(а):Вы мне напомнили соседа. У него была ауди с КЕ-Джетроником
Дело вот в чем. Ты скорее всего переносишь свои глубокие знания бензинового двигателя на дизельный. Это разные моторы и разное управление и смесь горит по разному и способы применения ЕГР разные!
Для бензинки с ее обратной связью и с системой зажигания свечами
точно карты зашиты с учетом системы рециркуляции. И то она не работает там на ХХ и при полной нагрузке. При средней нагрузке клапан открывается полностью. Т.е. в бензинке всего два положения открыто либо закрыто. Очень легко написать карты для системы ЕГР уже на заводе.
В дизеле, несмотря на схожесть моторов, все по другому. На ХХ ЕГР открыт более чем на 50% и при приближении к верхней границе оборотов клапан постепенно прикрывается... Но натурные эксперименты показали, что сразу после заводки клапан закрыт. Потом происходит управление клапаном достаточно тупое и не поддающееся логике, а именно, возможно система управления видит заглушку посредством своего МАФ сенсора и МАП сенсора, т.е. сравнивая показания с эталоном возможно осуществляет обратную связь, а возможно и нет.
Отличие дизеля от бензинки в том, что если бензинке дать больше топлива, то нарушается стехеометрическое отношение смеси и если дать больше чем надо, то будут проблемы не то что с горением, а вообще с поджигом смеси.
В дизеле перебор по топливу выльется в более медленное горение и черный дым в выхлопной.
Так же и с ЕГР. Если в бензинке, отключив ЕГР, мы нарушим само наполнение цилиндра и условия сгорания смеси, то в дизеле мы ничего не нарушим, а просто запихнем в цилиндр слишком большее количество кислорода, который даст нам полное сгорание
заводской порции топлива, но даст при этом окислы азота. Заводской расчет сгорания тоже предусматривает полное сгорание топлива, чтобы соответствовать нормам евро-4...
Будет ли при отключенном ЕГР в дизеле смесь сгорать быстрее? Возможно будет, а возможно и нет, об этом ниже ликбез одного уважаемого специалиста...
---------------------------------------------------------
Процесс горения
ЛЮБОГО топлива имеет 4 фазы.
1. Фаза развития предпламенных реакций - эта фаза происходит со значительным количеством поглощения энергии. Происходит образование сложных органических соединений, таких как эфиры, альдегиды и тд. Важно то, что эти соединения имеют много свободно радикальных групп. От состава исходной нефти, используемой на конкретном заводе и его технологии очень сильно зависит химизм этого процесса.
2. Во второй фазе сгорания происходит окисление свободно-радикальных групп. Процесс идет с выделением и поглощением энергии. В зависимости от вида топлива и состава топливо-воздушной смеси процесс может идти с положительным балансом энергии, но может и отрицательным (заглохнет). Полезного тепла при этой фазе сгорания мало. Именно эта фаза оказывает наибольшее влияние на возникновение детонации.
3. Это основная фаза сгорания/окисление топлива, при этом окисляется практически всё топливо и выделяется 90% полезной энергии сгорания. При стехиометрической смеси происходит основное выделение СО, NOx практически не образуется. При детонационном сгорании эта фаза практически отсутствует.
4. Фаза догорания (в некоторой литературе пристеночного горения). Доокисление остаточного топлива в наименее нагретой части камры сгорания, окисление СО до СО2.
------------------------------------------------------------------------
В любом тепловом двигателе на основе термодинамических циклов (Отто, Дизеля, Ранкина, Стирлинга) рассчитывается степень использования тепла сгоревшего топлива (энергии) в полезную работу, так называемый Индикаторный КПД. С учётом потерь будет Эффективный, которые выражаются в грамм х кВт х час, то есть при каждом режиме работы сколько топлива расходуется на производство 1 кВт энергии в данный момент. .
Цикл Отто (сгорание при постоянном объёме) - двигатель с внешним смесеобразованием, искровым зажиганием – считается, что сгорание смеси происходит только в камере сгорания, максимальная величина температуры достигает 2100-2200 гр С, площадь её минимальна, потери тепла минимальны. При прочих равных условиях индикаторный КПД бензинки выше чем у дизеля.
Процесс образования NОx возможен только при большом избытке окислителя (свободного, не участвующего в горении топлива) и высокой температуре. При сгорании в 3 и 4 фазе процесс СО=СО2=СО идёт постоянно туда сюда. СО2 разлагаясь даёт атомарный кислород, который охотно соединяется с азотом. Но если в течении 4 фазы сгорания СО всё равно окислится до СО2, то окислы азота очень стойкие к разложению, то есть никогда. Исключить их образование можно несколькими путями – Изменить состав топлива, которое при сгорании даст более инертный состав газов (спирт, газ). Понизить температуру процесса, до предела образования окислов. Уменьшить в смеси содержание свободного кислорода. Увеличить скорость сгорания в 3 и главное 4 фазе, тем самым сократить время возможного возникновения.
Сгорание бедных смесей происходит очень вяло, сильно растянуты 3 и 4 фаза, по сути третья фаза в чистом виде практически отсутствует, они совмещены. В разных частях камеры сгорания явления очагового сгорания, в которых резко повышается температура, СО2 диссоциирует на СО и О, дальше понятно.
Почему в своё время карбюратор вытеснили впрысковые системы, ведь в большинстве случаев он даёт более гомогенную смесь, в спортивных двухтактниках вообще системы впрыска практически не встречаются.
При внешнем смесеобразовании 1 фаза процесса минимальна (Отто), вторая тоже, третья во временном отрезке всего процесса около 70% и более, резко выражена, четвёртая слабо выражена и происходит в основном в местах наименее нагретых, пристеночные слои камеры сгорания, зазоре между головкой поршня и стенками цилиндра, высокие температуры отсутствуют.
При внедрении впрыска MPI топливо уже не успевает до цилиндра распылится, испарится и равномерно перемешаться с воздухом. Первая фаза более длительна, вторая тоже и менее активна, третья аналогична примерно первому случаю, но не так резко выражена, совмещается с 4, которая уже в некоторых местах имеет очаговые явления (в не пристеночных слоях) с местами зонального повышения температуры. Появляется возможность образования окислов азота. В целом всё горение занимает уже больший промежуток времени. Отсюда некоторое снижение индикаторного КПД. Но так как вторая фаза менее активна и более длительна, уменьшается возможность возникновения детонации и появляется возможность повышения степени сжатия, которое с лихвой может компенсировать эти потери.
Введение ЕГР и замещение в массовом воздушном заряде некоторого количества воздуха инертным газом (уменьшить скорость подвода окислителя к топливу) позволит снизить максимальную температуру 3 и четвертой фазы главным образом за счёт увеличения длительности процесса и снижения его интенсификации, для исключения условий образования окислов азота. Также ЕГР уменьшает время первой фазы за счёт высокой температуры выхлопных газов и ещё больше увеличивает вторую делая ее вяло текущей, что в свою очередь опять позволяет повысить степень сжатия. На любых двигателях (не дизелях) оборудованных ЕГР, его отключение вызовет склонность к детонационному сгоранию (высокая скорость нарастания давления) и как следствие повысится требование к детонационной стойкости топлива и корректировке угла опережения зажигания. Индикаторный КПД при введении ЕГР также уменьшается, но при его отключении просто так, не увеличивается без корректировки угла опережения зажигания. В этом суть некоторой экономии топлива в литрах на километр. Так как количественный общий массовый и объёмный топливовоздушный заряд с дополнением инертного газа больше чем без него, естественно больше и давление в конце такта сжатия. Потеря теплоты из-за растянутости процесса в чём-то компенсируется увеличением давления в цилиндре.
При внедрении GDI суть всего процесса резко меняется и появляется сажа!
------------------------------------------------------------
Цикл Дизеля (сгорание при постоянном давлении) - внутреннее смесеобразование, воспламенение от сжатия (самовоспламенение топлива при достаточно высокой температуре) - считается, что сгорание происходит во время всего хода расширения (рабочего хода), максимальная температура достигает 1900-2000 гр С, камера сгорания теоретически отсутствует, фактически площадь всего объёма цилиндра, потери тепла высокие.
По отношению к бензину дизельное топливо более стойкое к испарению и окислению при равных температурах, по сему для начала процесса сгорания требуется температура выше 600 гр. Топливный факел активно перемешиваясь с воздухом по своёму объёму имеет разную температуру наружная часть горячее, внутренняя холоднее. По сути, когда с наружи уже горит внутри еще не испарилось. На больше объёмных дизелях при больших нагрузках последние порции цикла впрыскивания происходят в уже горящую зону.
При первой фазе предпламенных реакций (ещё называют задержка воспламенения) происходят те-же процессы, что и в бензиновом. Разница только в том, что образуемые свободно радикальные группы, отпочковавшиеся от основных молекул, имеют с ней менее стойкие связи, а основная молекула тяжелее по С и более стойкая к окислению.
Вторая фаза кратковременна и быстро переходит в третью, можно даже сказать, что в результате неоднородности смеси они слиты. Но происходит интересный процесс – в центре факела резко нарастает температура при недостатке окислителя, происходит пиролиз топлива, быстро выделяются легкие компоненты И остаётся углерод, то-есть сажа (для дизеля это процесс практически неизбежен). И главное что вторая и треть фаза быстротечны, имеют взрывной характер, скорость нарастания давления большая. Отсюда жесткость работы и большие ударные нагрузки. Но полезного тепла превращённого в работу мало.
А вот четвёртая фаза длительна, происходит во время всего хода расширения, выделяется до 50 % тепла превращённого в работу. В объёме горения присутствуют очаги некоторых порций топлива находящихся в 3 и 4 фазе, высокие температуры, но в целом скорость подвода окислителя к топливу высока, хорошо перемешано с воздухом имеющимся в избытке. СО выгорает до СО2,
но образуется большое количество окислов азота.
------------------------------------------------------------------------
При использовании цикла Отто переход на внутреннее смесеобразование с сохранением искрового зажигания не копирует сгорание цикла дизеля. Неоднородность топливного факела при его поджоге будет иметь несколько очагов возникновения фронта пламени, которые значительное время не смогут распространяться по всему объёму камеры сгорания. Затягиваются первая и вторая фазы горения, но в очагах уже вовсю третья. Повышается температура, при недостатке кислорода (точнее при недостаточной скорости подвода окислителя) часть топлива неизбежно разложится до углерода. Но основная фаза всё равно будет третья (по тепловыделению). Очаговое горение сохраняется и в четвёртой фазе, что при большом избытке воздуха даст образование окислов азота, СО окислится до СО2, а с углеродом ничего не сделается. Введение ЕГР позволит ещё больше растянуть 2,3,4 фазу, но снизит максимальную температуру очагов горения, исключив или уменьшив образование НОх.
------------------------------------------------------------------------