Diesel: Πεντακάθαρη Τεχνολογία
Τα πιεζοηλεκτρικά μπεκ είναι το πιο ακριβές μέσο για να έχεις τη σωστή ποσότητα καυσίμου στο θάλαμο καύσης. Αλλά η τεχνολογία αυτή πρέπει να εξελιχθεί περεταίρω.
Dr Klaus Wenzlawski
Ειδικευμένος Τεχνικός σε θέματα κάυσης κινητήρων diesel της Continental Automotive Group:
Οι προδιαγραφές Euro
6 θα οδηγήσουν σε μεγαλύτερη διείσδυση στην αγορά των πιεζοηλεκτρικών
μπεκ στην αγορά, λόγω της ζήτησης για καλύτερη ακρίβεια της ελάχιστης ψεκαζόμενης μάζας καυσίμου και δυνατότητας ελέγχου.
Σε αντίθεση με άλλα πιεζοηλεκτρικά μπεκ άμεσης-δράσης, τα μοντέλα μας δεν έχουν καμία υδραυλική διάταξη ζεύξης και, συνεπώς, δίδουν μεγαλύτερη ελευθερία στην διαμόρφωση του προφίλ ψεκασμού.
Δουλεύουμε πάνω σε ταχύτερους χρόνους ανοίγματος και κλεισίματος για τη βελτίωση των εκπομπών HC και CO για μειωμένους βαθμούς συμπίεσης, που θα έχουν απότέλεσμα σε περιοχές χαμηλού φορτίου με χαμηλές θερμοκρασίες του κινητήρα.
Εξετάζοντας το Euro 6 και πέρα από αυτό, η εμπειρία μας είναι ότι δεν μπορεί κανείς να βελτιώσει μόνο το σύστημα ψεκασμού και να ελπίζει ότι όλα θα είναι εντάζει. Αν αναλογιστούμε ότι 1% διασποράς του εισερχόμενου οξυγόνου έχει ως αποτέλεσμα διασπορα της τάξης του 10% στα NOx, μπορεί εύκολα να γίνει κατανοητό ότι οι περισσότερη εργασία πρέπει να γίνει στην πλήρωση των κυλίνδρων και τον έλεγχό της. Οι διατάξεις ψεκασμού καυσίμου παίζουν το μικρότερο ρόλο.
Η κύρια πρόκληση για προηγμένες λειτουργίες καύσης, όπως η ανάφλεξη δια συμπιέσεως προαναμεμιγμένης πλήρωσης [premixed charge compression ignition (PCCI)], είναι μια σταθερή αναλογία αέρος/καυσίμου σε μια στενή ζώνης ανοχής. Η κύρια συνεισφορά εδώ είναι η πλήρωση των κυλίνδρων και οέλεγχος της, μέσω ανακυκλοφορίας των καυσαερίων (EGR), και όχι το σύστημα ψεκασμού, για τους λόγους που αναφέρονται παραπάνω. Όμως, λόγω της μικρότερης διασποράς, μπεκ με μπεκ και ψεκασμός με ψακασμό, των πιεζοηλεκτρικών μπεκ, είναι ευκολότερο αυτά να παραμείνουν εντός της ζώνης ανοχής.
Θα υπάρξουν διαφορετικοί τρόπους ψεκασμού (έγχυσης), όπως πολλαπλός ψεκασμός και διαμόρφωση του ρυθμού ψεκασμού σε διαφορετικές περιοχές χαρτογράφησης του κινητήρα για να βρεθεί ο καλύτερος συμβιβασμός μεταξύ της κατανάλωσης καυσίμου και των εκπομπών ρύπων.
Επιδιώκουμε, επίσης, να αντικαταστήσουμε κάποιους αισθητήρες με άλλους εικονικούς.
Με την έναρξη της μαζικής παραγωγής των Euro 6, Θα πρέπει επίσης να είμαστε έτοιμοι για την εισαγωγή του ψεκασμού συνεχούς διαμορφούμενου ποσού.
Λόγω της μείωσης των εκπομπών CO2, της μείωσης του κυλινδρισμού (downsizing), και ιδιαίτερα του αριθμού των στροφών (downspeeding), θα πρέπει να χρησιμοποιούνται όλο και περισσότερο. Αλλά κανείς κατασκευαστής κινητήρων δεν θα δεχτεί καμία αύξηση του θορύβου, των κραδασμών και τριγμών (noise, vibration, and harshness (NVH)) . Είμαστε βέβαιοι ότι με ένα πιο εξελιγμένο έλεγχο της έκλυσης θερμότητας μπορούμε να βρούμε το σωστό συμβιβασμό μεταξύ της κατανάλωσης καυσίμου, μείωσης των ρύπων, του θορύβου, και των κραδασμών (NVH), έτσι ώστε ο θόρυβος (κροταλισμός) της καύσης δεν θα είναι θέμα.
Είμαστε στην διαδικασία ενσωμάτωσης της λειτουργίας ανίχνευσης της πίεσης κυλίνδρου στις δυνατότητες του λογισμικού μας. Θα συμβάλει στη μείωση της διασποράς των εκπομπών στην έξοδο του κινητήρα και στη σταθερότητα της λειτουργίας του EGR.
Βελτιώνουμε την προσομοίωση ολόκληρου του συστήματος, συμπεριλαμβανομένης της συμπεριφοράς έγχυσης. Το πιό χρήσιμο είναι βελτιώσεις στο σχεδιασμό των ακροφύσιων μέσω της μοντελοποίησης CFD της σπηλαίωσης, στο σχήμα του νέφους ψεκασμού και στη διείσδυση, στο μέγεθος των σταγονιδίων και στη κατανομή του ψεκασμού. Μας βοηθά να κατανοήσουμε το σχηματισμό του μίγματος και την καύση του.
Η μεγαλύτερη πρόκληση που έχουμε να αντιμετωπίσουμε κατά την ανάπτυξη πιεζοηλεκτρικών μπεκ είναι να βρεθεί η σωστή ισορροπία μεταξύ λειτουργικών βελτιώσεων και κόστους.
Δεν υπάρχουν σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου