620 likes | 827 Views
KONVENCIONALNA GORIVA Carlos Sousa AGENEAL, Local Energy Management Agency of Almada. DIESEL SKI IN BENCINSKI MOTORJI. 4 taktni cikel Glavni sestavni deli Pomožni sistemi. SESANJE. Zrak vstopa v zgorevalni prostor. DIESEL 4 taktni cikel. KOMPRESIJA.
E N D
KONVENCIONALNA GORIVACarlos SousaAGENEAL, Local Energy Management Agency of Almada
DIESELSKI IN BENCINSKI MOTORJI 4 taktni cikel Glavni sestavni deli Pomožni sistemi
SESANJE Zrak vstopa v zgorevalni prostor DIESEL 4 taktni cikel
KOMPRESIJA Bat se pomika navzgor pri zaprtih ventilih in stiska zrak v cilindru Povečata se tlak in temperatura DIESEL 4 taktni cikel
VBRIZG GORIVA Vbrizg goriva v cilinder pod visokim tlakom po kompresiji zraka DIESEL 4 taktni cikel
EKSPANZIJA Gorivo ob stiku z zrakom zagori Mehansko delo motorja je proizvedeno DIESEL 4 taktni cikel
IZPUH Po zgorevanju se vroči plini iztisnejo iz cilindra skozi izpušni(e) ventil(e) DIESEL 4 taktni cikel
SESANJE KOMPRESIJA VBRIZG EKSPANZIJA IZPUH DIESEL 4 taktni cikel COMBUSTÃO
ZMT SMT Kompresijsko razmerje =
GLAVNI SESTAVNI DELI MOTORJA • Bat – prenaša gibanje na ojnico • Ojnica – prenaša gibanje na motorno gred • Motorna gred – spreminjapremogibanje vkrožno gibanje
POMEMBNI POMOŽNI SISTEMI Krmiljenje (odpiranje / zapiranje ventilov) Sistem hlajenja (preprečuje pregrevanje sistema) Mazanje (zmanjšuje obrabo, čisti komponente, itd.) Gorivo (vnos goriva)
DISTRIBUTION Dvojnaodmična gred v glavi, DOHC Stranska odmična gred
SISTEM HLAJENJA Naloge • Hlajenje delov motorja: • ohranja primerno delovno temperaturo motorja (npr. preprečije taljenje sestavnih delov) • ohranja fizikalne in kemične lastnosti mazalnega olja (pri povišani temperaturi izgubi mazalne lastnosti) • Oskrbuje s toploto za ogrevanje kabine vozila • Izboljšuje hladen zagon
SISTEM HLAJENJA Vodna črpalka Termostat Hladilnik Ventilator Sistem ogrevanja
SISTEM MAZANJA Nalog mazalnega olja je mnogo več kot le mazanje. Olje mora tudi imeti: • Visoko čistilno moč in moč raztapljanja • Visoko anti-oksidativno moč • Dobro hladilno sposobnost (prispeva k hlajenju motorja) • Dobro sposobnost nevtralizacije kislin • Ohraniti lastnosti pri temperaturnih spremembah (mrzlo in vroče)
SISTEM ZA GORIVO Naloge: • Dovod goriva v motor, ki se v cilindru pomeša z zrakom, izpari, zagori in izgori.
SISTEM ZA GORIVO • Indirect injection • DIRECT INJECTION • Direct injection in the cylinders • Higher injection pressures • More expensive and demanding technology • Multiple jet injectors
NEPOSREDEN VBRIZG Squish and zavrtinči
VRSTE SISTEMOV VBRIZGA • Radialna in vrstna tlačna črpalka • Šoba s črpalko • Skupni vod
VRSTE SISTEMOV VBRIZGA • Vrstna visokotlačna črpalka 600...700 bar 1 000 bar pri ustju šobe
VRSTE SISTEMOV VBRIZGA • Radialna visokotlačna črpalka 1 000 to 1 500 bar pri ustju šobe
VRSTE SISTEMOV VBRIZGA Šoba s črpalko 2000 bar • Prednosti • Ni visokotlačnega razvoda • Višji tlak vbrizgavanja • Nižja poraba goriva • Večji momet in moč pri nižjih obratih motorja
VRSTE SISTEMOV VBRIZGA Pressão máx. 1350 – 1500 bar Skupni vod 1 800 2 000 bar Prednosti • Boljši nadzor vbrizgavanja • Manjši hrup in vibracije • Ugodna poraba goriva • Ugoden navor in moč • Znižanje emisij polutantov
ZAJEM PRI BENCINSKIH MOTORJIH • Bencinski motorji lahko zajamejo: • Mešanico goriva in zraka • Zrak, in neposredno vbrizgano gorivo v cilinder – motorji z neposrednim vbrizgom Source: Total
TURBOPOLNILNIK • Naloga: Poveča razmerje moč/teža • Polnilnik poveča gostoto zraka pred vstopom v valje • Slabosti (glede na atmosferske motorje - “brez turbine”): • Višja zahtevnost in stroški • Višje fizikalne in toplotne obremenitve motorja • Prednosti: • Večji navor in moč • Nižja poraba goriva
TURBOPOLNILNIK S spremenljivo geometrijo • Večji navor skozi celotne območje vrtljajev • Nižja poraba goriva • Več moči
TURBOPOLNILNIK • VMESNI HLADILNIK hladilnik polnilnega zraka • Naloga: Povečati razmerje moč/teža • Ohladi zrak po kompresiji pred vstopom v valje: • Večja masa zraka v valjih • Več goriva • Večji navor • Večja moč
NASTAJANJE IN NADZOR POLUTANTOV • Za zgorevanje v dieselskih motorjih je značilna visoka koncentracija kapljic goriva (slaba razpršenost/izparevanje goriva). • Glavni polutanti: • Trdni delci (PM) • Neizgoreli ogljikovodiki, HC • Ogljikov monoksid, CO • Dušikovi oksidi, NOx
NASTAJANJE IN NADZOR POLUTANTOV • Nadzor emisij: • Povratek izpušnih plinov (Exhaust Gas Recirculation, EGR) • Filter trdnih delcev • Katalizator Katalizator
NASTAJANJE IN NADZOR POLUTANTOV • Nadzor emisij: • Diesel: • Povratek izpušnih plinov, EGR (preprečuje nastanek NOx) • Filter trdnih delcev, aktivni in pasivni (PM) • Oksidacijski katalizatorji (HC and CO) • Selektivna katalitična redukcija, SCR (NOx into N2 and H2O) • Bencin: • 3-potnikatalizatorji • Oksidacijski katalizatorji(CO and HC into CO2 and H2O) • Redukcijski katalizatorji(NO into N2 and O2)
Kvaliteta goriva, Diesel: • Diesel je derivat cetana (C10H22) • Cetansko število: Označuje višjo ali nižjo zmožnost samovžiga goriva ( hitrejši samovžig) • 15: Nizka zmožnost: isocetane • 100: Visoka zmožnost samovžiga: cetane • Spodnja meja zahtevanega cetanskega števila: 51 • Vsebnost žvepla: Manj kot 50 ppm Gorivo z nizko vsebnostjo žvepla • Izključi emisije žveplovega dioksida (SO2) • Zniža emisije PM • Manj kot 10 pmm: Gorivo brez žvepla (od l. 2009)
Dieselsko osebno vozilo 2.5t (vrednosti v g/km) EVROPSKIEMISIJSKI STANDARDI
ENERGETSKA UČINKOVITOST • NAVOR • Energija enega obrata motorja, ustavarjena iz zgorevanja goriva • [kg.m ali N.m]. • 1 kg.m=9.8 N.m • Višji kot jenavor, tem učinkovitejši je motor pri določenih obratih. • MOČ • Ustvarjena energije na enoto časa [W or KM]. • 1kW = 1,36 KM • 1 KM = 0,736 kW
ENERGETSKA UČINKOVITOST • Krivulja navora • Kaže porazdelitev navora vzdolž celotnega območja vrtljajev, pripolni moči motorja. • Bil naj bi karseda raven, kar pomeni dobro odzivnost motorja pri vseh vrtljajih. • ONM x N.m (ali kg.m)
ENERGETSKA UČINKOVITOST • Krivulja moči • Kaže porazdelitev moči vzdolž celotnega območja vrtljajev, pripolni moči motorja. • ONM x kW (or KM)
ENERGETSKA UČINKOVITOST • Emisije CO2na liter: Bencinnekoliko manj kot diesel • Emisije CO2na km: Diesel porabi manj goriva... …oddajamanj CO2 • Energetska učinkovitost je funkcija kompresijskega razmerja • Dieselski motorji uporabljajo spremenljivo razmerje zrak gorivo • Bencinski motorji uporabljajo konstantno razmerja zrak gorivo (stehiometrično: 14.7 proti 1), ne glede na vrtljaje ali obremenitev • Dieselskimotorji imajo nedušeno sesanje in razmerja zrak-gorivo se lahko pri prostem teku spusti do 100 proti 1 in tako omogoča mnogo višjo učinkovitost pri delnih obremenitvah kot bencinski motorji
Bencinski motorji SMT Teoretična učinkovitost motorja Dieselskimotorji Kompresijsko razmerje ENERGETSKA UČINKOVITOST