Kako deluje hladilnik za recirkulacijo izpušnih plinov?
Kako deluje hladilnik za recirkulacijo izpušnih plinov?
NOₓ forms when nitrogen and oxygen in the intake air react at high combustion temperatures (typically >1,370 stopinj /2.500 stopinj f) - Skupno stanje v dizelskih motorjih (zaradi visokih kompresijskih razmerij) in bencinskih motorjev (pod visoko obremenitvijo).
Sistem EGR to zmanjšuje tako, da preusmeri majhen del (5–20%, odvisno od obremenitve motorja) izpušnega plina (ki je inerten, ki vsebuje malo kisika in visoke ravni co₂ in vodne pare) nazaj v sesalni razdelilnik.
Inertni izpušni plini izpodriva kisik v dovodnem zraku in absorbira toploto med zgorevanjem, spuščanje najvišjih temperatur plamena na<1,370°C-effectively reducing NOₓ production by 30–70%.
Vendar je izpušni plini, ki zapušča motor, izjemno vroč (350–600 stopinj za dizelske motorje, 250–450 stopinj za bencinske motorje). Če se ta vroč plin neposredno recirkulira, bi dvignil temperaturo vnosa zraka, zanemaril nekaj zmanjšanja in celo zmanjšanje učinkovitosti motorja. Hladilnik EGR to težavo reši s hlajenjem izpušnega plina pred recirkulacijo.
Kako deluje hladilnik EGR
Hladilnik EGR deluje na tekočini - do - načela izmenjave toplote plina z uporabo hladilne tekočine motorja (ali v nekaterih težkih - dajatev, namenski hladilni zanki), da absorbira toploto iz vročega izpušnega plina. Njegovo delovanje je po tem zaporedju tesno integrirano s sistemom EGR:
1. vroč izpušni plini vstopi v hladilnik EGR
Sistem EGR uporablja ventil EGR (ki ga nadzoruje ECU motorja), da preusmeri merjeno količino vročega izpušnega plina iz izpušnega razdelilnika (ali odtok turbopolnilnika) v dovod izpušnega plina hladilnika EGR.
Izpušni plini tečejo skozi mrežo majhnih, ozkih prehodov (cevi ali kanalov) znotraj jedra hladilnika -, zasnovane tako, da poveča površino v stiku s hladilnim medijem.
2. Hladilna tekočina motorja kroži okoli prehodov izpušnih plinov
Hladilna tekočina motorja (enaka hladilna tekočina, ki se uporablja za hlajenje bloka motorja in glave valja) se črpa v dovod hladilne tekočine EGR (običajno povezan s hladilnim sistemom motorja pred radiatorjem).
Hladilna tekočina teče okoli zunanjosti prehodov izpušnih plinov (v lupini ali jakni hladilnika), kar ustvarja oviro med vročim izpušnim plinom (znotraj prehodov) in hladilno hladilno tekočino (zunaj).
Kritična zasnova OPOMBA: Tok hladilne tekočine in izpušnih plinov v protitoku (hladilna tekočina vstopi v bližini izpušnega plina, izstopi v bližini dovoda izpušnih plinov). To poveča temperaturno razliko (ΔT) med obema tekočinama na vsaki točki hladilnika, kar zagotavlja učinkovit prenos toplote.
3. Pojavi se prenos toplote (hlajenje izpušnega plina)
Toplota od vročega izpušnega plina (350–600 stopinj) se izvaja skozi stene prehodov izpušnega plina (običajno iz toplote - prevodnih materialov, kot sta nerjavno jeklo ali aluminijasta zlitina), do hladilnega hladilnega tekočine (80–100 stopinj).
Izpušni plini se znatno ohladijo - običajno do 150–250 stopinj (dizelski motorji) ali 120–200 stopinj (bencinski motorji) -, odvisno od velikosti hladilnika in pretoka hladilne tekočine.
Hladilna tekočina absorbira to toploto in izstopi iz iztoka hladilne tekočine EGR, nato pa teče v radiator motorja (ali rezervoar za ekspanzijo hladilne tekočine), da se ponovno ohladi, preden se vpiše v motor ali hladilnik EGR.
4. Ohlajen izpušni plini se recirkulirajo na vnos
Zdaj - hladen, inertni izpušni plini zapustijo izpušni plini EGR Coolerja in potuje do sesalnega razdelilnika motorja (pogosto meša se s svežim sesalnim zrakom navzgor od turbopolnilnika ali telesa plina).
Ta ohlajen, razredčen zrak - mešanica goriva vstopi v zgorevalno komoro, kjer znižuje najvišje temperature zgorevanja in zmanjša tvorbo NOₓ -, ki dokonča cikel EGR.
