Omjer vrtloženja, jednostavno rečeno, je vrtložno gibanje usisnog zraka oko središnje osi cilindra unutar cilindra. Formula je: vrtložna brzina / brzina motora.
Tradicionalne prednosti visokog omjera vrtloženja su:
1. Promicanje mješavine nafte i plina: Intenzivno vrtloženje može pomoći da se para goriva i zrak brzo izmiješaju, tvoreći jednoličniju zapaljivu smjesu.
2. Ubrzajte izgaranje: omogućite brže širenje plamena, temeljitije izgaranje i poboljšajte učinkovitost i ekonomičnost.
3. Smanjite čađu: Ravnomjernije miješanje smanjuje lokalna područja-bogata uljem, čime se suzbija stvaranje čađe.
I. Osnovni razlozi za odabir niskog omjera turbulencije u nacionalnom VI stupnju
Nacionalni VI propisi nameću izuzetno stroga ograničenja za NOx i PM. Kako bi se istovremeno prevladala ova dva velika izazova, tehnički pristup je doživio temeljnu promjenu.
Osnovna kontradikcija: EGR se mora koristiti za suzbijanje NOx.
EGR je jedno od najučinkovitijih sredstava za smanjenje NOx. Ponovno uvodi ispušni plin u cilindar, smanjujući koncentraciju O2 unutar cilindra i snižavajući vršnu temperaturu izgaranja, čime se potiskuje stvaranje NOx na izvoru.
Sukob između velikog vrtloga i EGR-a:
Visok{0}}dizajn turbulencije namijenjen je brzom miješanju svježeg zraka i goriva. Međutim, kada se uvede velika količina EGR ispušnog plina (inertni plin), ti će plinovi ozbiljno utjecati na intenzitet vrtloga unutar cilindra. Izvorno dizajnirano polje visoke-turbulencije bit će poremećeno, što će dovesti do nestabilnog izgaranja i značajnog smanjenja učinka.
Rješenje: Nizak omjer vrtloženja
Sustav izgaranja s niskim omjerom vrtloženja sam po sebi ima veću toleranciju na ispušne plinove. Stvara mirnije okruženje izgaranja, dopuštajući visokom udjelu EGR ispušnih plinova da neometano koegzistiraju sa svježim zrakom i gorivom, čime se osigurava stabilnost izgaranja pri visokoj stopi EGR-a.
Tehnička podrška: Skok u sustavima ubrizgavanja goriva
Većina dizelskih motora koji zadovoljavaju Nacionalne VI standarde emisije imaju sustave ubrizgavanja common rail s tlakom iznad 2000 bara, a neki čak dosežu i 2500 bara.
Mlaz- pod visokim pritiskom zamijenio je neke od funkcija vrtloga.
Ekstremno visok tlak ubrizgavanja osigurava dobro raspršivanje goriva i vrlo male veličine kapljica. To samom gorivu daje iznimno snažnu sposobnost prodiranja i miješanja isparavanjem i više se ne oslanja uvelike na vrtlog zraka unutar cilindra koji pomaže pri miješanju kao prije.
Pretjerano jaki vrtlozi umjesto toga mogu ispuhati fine kapljice ulja na hladne stijenke cilindra, uzrokujući "mokre stijenke", što dovodi do razrjeđivanja ulja i povećanja emisija neizgorjelih ugljikovodika.
Ⅱ.smanjenje gubitaka pumpanja i povećanje toplinske učinkovitosti.
Manji intenzitet vrtloga znači da zrak nailazi na manji otpor pri ulasku u cilindar, čime se smanjuju gubici pumpanja. Ovo je učinkovit način za poboljšanje toplinske učinkovitosti motora (štedi gorivo). U nacionalnoj VI fazi ekonomičnost goriva ostaje ključni pokazatelj.
III. Nedostaci Niskog omjera vrtloženja
1. Loša mješavina zraka i ulja u cilindru, sklona stvaranju ugljika, zahtijeva snažniji DPF da to riješi.
2. Loša mješavina zraka-goriva dovodi do velike potrošnje goriva, ali ako se gubitak pumpanja motora može učinkovito smanjiti, to ne mora nužno rezultirati visokom potrošnjom goriva.
3. Loše izgaranje, što rezultira lošom prijelaznom snagom.
Zaključak
Kako bi se zadovoljili propisi o NOX i PM i dala prednost ekonomičnosti goriva, što je najvažniji čimbenik za kupce, smanjen je omjer vrtloženja dizelskih motora za nacionalne VI standarde. Put-naknadne obrade za nacionalne standarde V je SCR, dok je za nacionalne standarde VI, pomoćni put-naknadne obrade DOC + DPF + SCR + ASC.
Kratak uvod u hardver koji utječe na omjer vrtloženja:
Klipna posuda u obliku slova W-
Usisni otvor glave cilindra
Ventili
Usisna grana
Vrtložni kontrolni ventil
