WWW.REFERATCENTRAL.ORG.UA - Я ТУТ НАВЧАЮСЬ

... відкритий, безкоштовний архів рефератів, курсових, дипломних робіт

ГоловнаТехнічні науки → Модернізація системи випуску відпрацьованих газів - Реферат

Модернізація системи випуску відпрацьованих газів - Реферат

Реферат на тему: Модернізація системи випуску відпрацьованих газів У сучасному автомобілі на систему випуску відпрацьованих газів (ОГ) покладається декілька важливих функцій: глушення шуму при випуску ОГ до рівня, що не перевищує встановлених санітарних норм; зменшення кількості токсичних компонентів в ОГ до значень, що не перевищують гранично допустимих концентрацій. Разом з виконанням цих функцій система випуску повинна забезпечувати: хороше очищення і продування циліндрів двигуна; мінімальні втрати енергії ОГ на шляху від випускних клапанів до лопаток соплового апарату турбіни; роботу турбіни при мінімальних пульсаціях потоку ОГ. Крім того, система випуску повинна мати відносно просту конструкцію і бути технологічною у виготовленні. Виконання названих вимог дозволяє отримати прийнятну витрату палива, понизити вірогідність поломки лопаток турбіни, зменшити металоємність системи випуску і полегшити її обслуговування. Основною проблемою при прагненні оснастити автомобіль ефективною системою глушення шуму є трудність розміщення глушника достатньо великих розмірів. Зазвичай ця проблема вирішується шляхом установки на автомобіль декількох (до три) послідовно сполучених глушників з меншими габаритами замість одного великого. Важливою вимогою, що пред'являється при цьому до випускного тракту, є наявність мінімального опору руху ОГ і зменшення за рахунок цього втрат потужності двигуна. Для зменшення кількості токсичних компонентів в ОГ у випускний тракт сучасних автомобілів встановлюється каталітичний нейтралізатор. Особливість розроблених конструкцій каталітичних нейтралізаторів в тому, що ефективну нейтралізацію тих, що містяться в ОГ токсичних компонентів вони здійснюють лише при значенні коефіцієнта надлишку повітря а = 0,994 ± 0,003. З метою визначення кількості що міститься в ОГ кисню і корекції (при необхідності) складу топлівовоздушной змішай, забезпечує ефективну роботу каталітичного нейтралізатора, у випускному тракті встановлюється датчик зворотного зв'язку, так званий лямбда-зонд, який називають також кисневим датчиком. На деяких автомобілях фірми Toyota такий датчик встановлюється як на вході газів в каталітичний нейтралізатор, так і на виході з нього. Це дозволяє блоку управління оцінювати ефективність роботи каталітичного нейтралізатора. Слід відмітити, що при установці каталітичного нейтралізатора опір випускного тракту неминуче зростає, що супроводжується деяким зменшенням ефективної потужності двигуна (на 2-3 кВт). Щоб загальний опір випускного тракту при установці каталітичного нейтралізатора сильно не зростав, останній розміщують зазвичай на місці попереднього глушника. Оскільки максимальна економічність двигуна має місце при роботі на збіднених сумішах (а ~ 1,05...1,15), то вимушена робота двигуна у всьому діапазоні навантажень на суміші практично стехіометричного складу неминуче веде до зниження економічності (до 5%). Випускний тракт системи прагнуть виконати так, щоб при здійсненні покладених на нього основних функцій він сприяв би повнішому очищенню камер згорання від залишкових газів і повнішому наповненню циліндрів двигуна свіжим зарядом. Залежно від способу організації руху потоку ОГ на ділянці від випускних клапанів до входу в турбіну турбокомпресора випускні системи розділяють на системи постійного тиску, імпульсні, імпульсні з перетворювачами імпульсів і ежекционниє однотрубні. Випускні системи постійного тиску із-за наявних серйозних недоліків на автомобільних двигунах практично не Застосовуються. Найбільшого поширення тут набули системи імпульсні і імпульсні з перетворювачами імпульсів. Розглянемо ці системи докладніше. Через циклічність протікання робочого процесу в поршневих ДВС у випускному тракті, як і у впусканні, виникає коливальний рух газів, в результаті якого утворюється хвиля тиску. Завдяки великій різниці тиску газу в циліндрі і випускному тракті, в перший момент з початку відкриття випускного клапана з циліндра виходить значна кількість газів. У цей період, званий попереднім випуском, створюється хвиля тиску, що розповсюджується із швидкістю звуку. Ця хвиля, відбиваючись від стінок випускного трубопроводу, при певних обставинах може перешкодити подальшому витіканню газу з циліндра, обумовленому великою різницею тиску в початковий період випуску. Подальше очищення циліндра від залишкових газів здійснюється в цьому випадку лише за рахунок виштовхуючої дії поршня. Очевидно, що за таких умов кількість газів, що залишаються в камері згорання від попереднього циклу, буде найбільшою. Це негативно позначиться на подальшому наповненні циліндра свіжим зарядом і відповідно на потужності, економічності і екологічних показниках двигуна. Проте, хвилю тиску, що утворюється, можна використовувати і для створення за випускним клапаном умов, сприяючих поліпшенню очищення циліндра від залишкових газів. Для цього випускну систему необхідно набудувати так, щоб до кінця процесу випуску в період наявної фази перекриття клапанів за випускним клапаном при проходженні хвилі утворилося розрідження. Це приведе до збільшення кількості витікаючих з циліндра залишкових газів і поліпшення наповнення його свіжим зарядом. Настройка випускної системи здійснюється шляхом підбору довжини і площі перетину випускних трубопроводів. На початковому етапі робіт названі параметри випускної системи заздалегідь можуть бути визначені розрахунковим методом, проте потім необхідна перевірка і уточнення отриманих результатів на випробувальному стенді. При виконанні цих достатньо трудомістких робіт з метою скорочення кількості дослідів для отримання очікуваного результату слід скористатися прийомами, відомими з теорії планування експерименту. Практика конструювання випускних систем показує, що ніж більше циліндрів об'єднує один випускний трубопровід, тим результуюча амплітуда тиску, що менше виникає в трубопроводі, утворюється в результаті накладення окремих хвиль. Тому, щоб уникнути небажаного накладення хвиль, випускну систему виконують у вигляді декількох розташованих віялом (один над іншим) трубопроводів, в кожний з яких здійснюється випуск газів не більше ніж з трьох циліндрів. Для запобігання небажаному накладенню хвиль потоки газу з циліндрів об'єднуються трубопроводами так, щоб забезпечити чергування випусків газу в кожен трубопровід з максимально можливими інтервалами. При цьому необхідно прагнути забезпечити однакову довжину випускних трубопроводів (на практиці це не завжди вдається реалізувати із-за наявних габаритних обмежень). Виконання названих умов можливе при віялоподібному розташуванні випускних трубопроводів, коли вони розташовуються один над іншим. Забезпечення однакової довжини трубопроводів дозволяє набудувати систему випуску на певний діапазон частоти обертання Кв. В імпульсній випускній системі підвод ОГ до турбіни здійснюється окремими трубопроводами від кожної групи циліндрів. У імпульсній випускній системі з перетворювачем імпульсів трубопроводи,об'єднуючі випуск з двох або трьох циліндрів, переходять в ту, що виконує перетворення імпульсів Y-образну трубу, два тракти якої через певну відстань об'єднуються в один. В порівнянні з класичною імпульсною випускною системою імпульсна система з перетворювачем імпульсів програє за габаритними показниками, але дозволяє підвищити ККД турбокомпресора і збільшити ресурс турбіни. У двигунах з турбонаддувом вихід Y-образної труби з'єднується з входом в турбіну, а в двигунах без наддуву - з трубопроводом, що йде до глушника. Довжина Y-образної труби робить значний вплив на характеристику потужності двигуна. Підбір довжини, при якій двигун розвиває максимальну потужність, можна виконати тільки на випробувальному стенді. Викликано це тим, що довжина Y-образної труби залежить до того ж від конструктивних особливостей системи впускання і фаз газорозподілу, обумовлених профілем кулачків встановленого на двигуні розподільного валу. Слід відмітити, що для забезпечення протікання об'єму відпрацьованих газів, що збільшився, поперечний перетин Y-образної труби в місці об'єднання два її трактів повинно бути більше. У однорядних 4-циліндрових
Loading...

 
 

Цікаве