Двойной впрыск для разогрева нейтрализатора

При работе двигателя на гомогенной смеси ускоряется разогрев нейтрализатора до рабочей температуры. Помимо этого при прогреве увеличивается равномерность работы двигателя и снижается выброс углеводородов. Все это приводит к снижению выбросов с отработавшими газами и повышению экономичности.

Первый впрыск производится на такте впуска приблизительно за 300° до ВМТ конца сжатия. Благодаря этому во всем объеме цилиндра образуется однородная смесь топлива с воздухом.

Процесс первого впрыска для разогрева нейтрализатора

 

Рис. Процесс первого впрыска для разогрева нейтрализатора

В процессе второго впрыска в цилиндр дополнительно подается относительно небольшая порция топлива впрыскивается приблизительно за 60° до ВМТ конца сжатия. Эта порция топлива сгорает с большим запозданием, поэтому температура отработавших газов повышается. В результате более горячие газы быстрее разогревают нейтрализатор и обеспечивают достижение его рабочей температуры за более короткое время.

Процесс второго впрыска для разогрева нейтрализатора

 

Рис. Процесс второго впрыска для разогрева нейтрализатора

При работе двигателей с непосредственным впрыском бензина с полной нагрузкой на частотах вращения до 3000 об/мин наблюдается нежелательное неравномерное распределение смеси в цилиндрах. В связи с этим при интенсивном разгоне и максимальной мощности для увеличения крутящего момента подача топлива переключается на режим двухстадийного впрыска. Первый впрыск производится на такте впуска приблизительно за 300° до ВМТ конца сжатия. При этом впрыскивается приблизительно две трети от суммарной дозы топлива. Первая порция, подаваемая во время такта впуска, перемешиваясь с воздухом и охлаждая его, создает в цилиндрах однородную сверхобедненную смесь (состав смеси 60:1).

Процесс первого впрыска при полной нагрузке

 

Рис. Процесс первого впрыска при полной нагрузке

Оставшаяся третья часть топлива впрыскивается в зону искрового заряда в начале такта сжатия (состав смеси 12:1), благодаря этому снижается количество топлива, попадающего на стенки цилиндра. Повышение однородности смеси достигается за счет практически полного испарения топлива. Тем не менее, в зоне свечи зажигания образуется более богатая смесь, чем на периферии камеры сгорания. Это улучшает процесс сгорания и снижает вероятность возникновения детонации.

Процесс второго впрыска при полной нагрузке

 

Рис. Процесс второго впрыска при полной нагрузке

При работе двигателя на двухстадийном впрыске приоткрывается заслонка, запирающая второй прямой впускной канал. Поток воздуха, устремляющийся по этому каналу в цилиндр, разрушает расслоение, в результате чего на режиме максимальной мощности топливовоздушная смесь становиться гомогенной. Применение двухстадийного впрыска и богатой смеси увеличивает крутящий момент двигателя до 55%.

Применение системы центрального впрыска позволяет увеличить степень сжатия, что улучшает экономичность (до 15…20%) при общем снижении выбросов токсичных веществ до 20%, а также повышает мощность и крутящий момент до 10% во всем диапазоне частоты вращения коленчатого вала.

Основным недостатком систем центрального впрыска является высокое содержание оксидов азота, образующихся при высоких температурах цикла в режимах работы на бедных смесях. Снижение оксидов азота производится по двум направлениям: рециркуляцией отработавших газов (до 30%) и нейтрализацией. Кроме обычного трехкомпонентного нейтрализатора для разложения оксидов азота применяют спе­циальный фильтр-накопитель задерживающий оксиды азота с покрытием из бария или иридия. Как только фильтр-накопитель начинает переполняться, блок управления кратковременно переводит работу двигателя на режим обогащенной смеси, что повышает температуру отработавших газов. При этом «связан­ные» барием или иридием молекулы NOx вы­свобождаются и разлагаются на кислород и азот. Частота очищения фильтра-накопителя зависит от режима работы двигателя и не превышает нескольких секунд в течение каждой минуты работы двигателя. Кроме этого, для работы двигателя с непосредственным впрыском необходимо топливо с минимальным содержанием серы, чтобы не повредить нейтрализатор.

Недостатками непосредственного впрыска являются также смачивание поступающим топливом стенок цилиндров впрыскиваемым топливом, которое вызывает срыв масляной пленки, образование несгоревших углеводородов в зоне сгорания сверхбедных смесей, поэтому следует предпринимать специальные меры по устранению этих явлений.

1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд (Пока оценок нет)

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.