Jak funguje chladič recirkulace výfukových plynů?
Jak funguje chladič recirkulace výfukových plynů?
NOₓ forms when nitrogen and oxygen in the intake air react at high combustion temperatures (typically >1 370 stupňů /2 500 stupňů f) - Častý stav u dieselových motorů (kvůli vysokým poměrům kompresního poměru) a benzínových motorech (při vysokém zatížení).
Systém EGR to zmírňuje odkloněním malé části (5–20%, v závislosti na zatížení motoru) výfukových plynů (který je inertní, obsahující malý kyslík a vysokou hladinu CO₂ a vodní páry) zpět do sacího potrubí.
Inertní výfukové plyny tlačí kyslík ve vzduchu v samém vzduchu a absorbuje teplo během spalování, čímž se snižuje teploty plamene maxima<1,370°C-effectively reducing NOₓ production by 30–70%.
Výfukový plyn opouštějící motor je však extrémně horký (350–600 stupňů u dieselových motorů, 250–450 stupňů pro benzínové motory). Pokud je tento horký plyn recirkulován přímo, zvýšil by teplotu sacího vzduchu a negnoval určitá redukce noₓ a dokonce snížila účinnost motoru. Chladič EGR vyřeší tento problém ochlazením výfukových plynů před recirkulací.
Jak funguje chladič EGR
Chladič EGR pracuje na kapalině - na - princip výměny tepla plynového tepla pomocí chladicí kapaliny motoru (nebo v některých těžkých - clo aplikacích, vyhrazenou chladicí smyčku) pro absorpci tepla z horkého výfukového plynu. Jeho operace je pevně integrována do systému EGR podle této sekvence:
1. Horký výfukový plyn vstupuje do chladiče EGR
Systém EGR používá ventil EGR (řízený ECU motoru) k odvrácení měřeného množství horkého výfukového plynu z výfukového potrubí (nebo výstupu turbodmychadla) do vstupu výfukových plynů EGR.
Výfukový plyn protéká sítí malých, úzkých pasáží (trubek nebo kanálů) uvnitř jádra chladiče - navržených tak, aby maximalizovala povrchovou plochu ve styku s chladicím médiem.
2. Chladicí kapalina motoru cirkuluje kolem průchodů výfukových plynů
Chladicí kapalina motoru (stejná chladicí kapalina používaná k ochlazení bloku motoru a hlavy válce) je čerpáno do vstupu chladicí kapaliny EGR (obvykle připojeno k chladicímu systému motoru proti proudu radiátoru).
Chladicí kapalina protéká kolem vnějšího průchodu výfukových plynů (ve skořápce nebo bundě chladiče) a vytváří bariéru mezi horkým výfukovým plynem (uvnitř pasáží) a chladicí kapalinou (venku).
Kritická konstrukce Poznámka: Průtok chladicí kapaliny a výfukových plynů v protiproudových směrech (chladicí kapalina vstupuje poblíž výfukového plynu, vystupuje poblíž vstupu výfukových plynů). To maximalizuje teplotní rozdíl (AT) mezi oběma tekutinami v každém bodě chladiče, což zajišťuje účinný přenos tepla.
3. dochází k přenosu tepla (chlazení výfukových plynů)
Teplo z horkého výfukového plynu (350–600 stupňů) se provádí skrz stěny průchodů výfukových plynů (obvykle vyrobených z tepla - vodivých materiálů, jako je nerezová ocel nebo slitina hliníku), k chladicímu kapalině (80–100 stupňů).
Výfukové plyny se výrazně ochladí - obvykle na 150–250 stupňů (dieselové motory) nebo 120–200 stupňů (benzínové motory) - v závislosti na velikosti chladiče a průtoku chladicí kapaliny.
Chladicí kapalina absorbuje toto teplo a opouští výtok chladicí kapaliny EGR a poté proudí do radiátoru motoru (nebo expanzní nádrže chladicí kapaliny), aby se znovu objevila před opětovným vstupem do motoru nebo chladiče EGR.
4. chlazený výfukový plyn se recirkuluje na příjem
Nyní - chladný, inertní výfukové plyny opouští výfukový plyn EGR chladicího plynu a cestuje do sacího potrubí motoru (často se mísí s čerstvým sacím vzduchem proti proudu od turbodmychadla nebo škrticí klapky).
Tato chlazená, zředěná vzduch - Směs paliva vstupuje do spalovací komory, kde snižuje teploty spalování špiček a snižuje NOₓ tvorbu - dokončení cyklu EGR.
