Πώς λειτουργεί ένας ψύκτης ανακύκλωσης καυσαερίων;
Πώς λειτουργεί ένας ψύκτης ανακύκλωσης καυσαερίων;
NOₓ forms when nitrogen and oxygen in the intake air react at high combustion temperatures (typically >1,370 βαθμοί /2,500 βαθμοί F) - Μια κοινή κατάσταση στους κινητήρες ντίζελ (λόγω υψηλών αναλογιών συμπίεσης) και βενζινών κινητήρων (υπό υψηλό φορτίο).
Το σύστημα EGR μετριάζει αυτό με την εκτροπή ενός μικρού τμήματος (5-20%, ανάλογα με το φορτίο του κινητήρα) του καυσαερίου (που είναι αδρανές, που περιέχει μικρά οξυγόνο και υψηλά επίπεδα CO₂ και υδρατμών) πίσω στην πολλαπλή εισαγωγής.
Το αδρανές καυσαερίων μετατοπίζει το οξυγόνο στον αέρα εισαγωγής και απορροφά τη θερμότητα κατά τη διάρκεια της καύσης, μειώνοντας τις θερμοκρασίες της αιχμής φλόγας σε<1,370°C-effectively reducing NOₓ production by 30–70%.
Ωστόσο, το καυσαερίδες που εγκαταλείπουν τον κινητήρα είναι εξαιρετικά ζεστό (350-600 βαθμούς για πετρελαιοκινητήρες, 250-450 βαθμούς για κινητήρες βενζίνης). Εάν αυτό το ζεστό αέριο ανακυκλωθεί άμεσα, θα αυξήσει τη θερμοκρασία του αέρα εισαγωγής, την αναιρώματα ορισμένων μειώσεων NO και ακόμη και τη μείωση της απόδοσης του κινητήρα. Ο ψύκτης EGR επιλύει αυτό το πρόβλημα ψύξης του καυσαερίου πριν από την ανακύκλωση.
Πώς λειτουργεί ένας ψυγείο EGR
Ο ψύκτης EGR λειτουργεί στο υγρό - σε - Αρχή ανταλλαγής θερμότητας αερίου, χρησιμοποιώντας ψυκτικό κινητήρα (ή, σε μερικές βαρύ - εφαρμογές λειτουργίας, ένα αποκλειστικό βρόχο ψύξης) για να απορροφήσει θερμότητα από τα καυτά καυσαέρια. Η λειτουργία του είναι στενά ενσωματωμένη στο σύστημα EGR, ακολουθώντας αυτήν την ακολουθία:
1. Το καυτό καυσαερίδες εισέρχεται στο ψυγείο EGR
Το σύστημα EGR χρησιμοποιεί μια βαλβίδα EGR (που ελέγχεται από το ECU του κινητήρα) για να εκτρέψει μια μετρημένη ποσότητα καυσαερίων καυσαερίων από την πολλαπλή εξάτμισης (ή την έξοδο του στροβιλοσυμπιεστή) στην είσοδο καυσαερίων του ψυγείου EGR.
Το καυσαερίδες ρέει μέσα από ένα δίκτυο μικρών, στενών περασμάτων (σωλήνες ή κανάλια) μέσα στον πυρήνα του ψυγείου - σχεδιασμένο για να μεγιστοποιήσει την επιφάνεια σε επαφή με το μέσο ψύξης.
2. Το ψυκτικό κινητήρα κυκλοφορεί γύρω από τα περάσματα καυσαερίων
Το ψυκτικό σύστημα του κινητήρα (το ίδιο ψυκτικό που χρησιμοποιείται για την ψύξη του μπλοκ κινητήρα και της κυλινδροκεφαλής) αντλείται στην είσοδο ψυκτικού ψύξης του EGR (συνήθως συνδεδεμένη με το σύστημα ψύξης του κινητήρα προς τα ανάντη του καλοριφέρ).
Το ψυκτικό ρέει γύρω από το εξωτερικό των περασμάτων καυσαερίων (στο κέλυφος ή το σακάκι του ψυγείου), δημιουργώντας ένα φράγμα μεταξύ του καυτού καυσαερίου (μέσα στα περάσματα) και του ψυκτικού ψυκτικού (έξω).
Κρίσιμη σχεδίαση Σημείωση: Η ροή ψυκτικού και εξάτμισης σε κατευθύνσεις αντισυμβαλλομένου (το ψυκτικό εισέρχεται κοντά στην έξοδο καυσαερίων, εξέρχεται κοντά στην είσοδο καυσαερίων). Αυτό μεγιστοποιεί τη διαφορά θερμοκρασίας (ΔT) μεταξύ των δύο υγρών σε κάθε σημείο του ψυγείου, εξασφαλίζοντας την αποτελεσματική μεταφορά θερμότητας.
3. Η μεταφορά θερμότητας συμβαίνει (ψύξη του καυσαερίου)
Η θερμότητα από τα καυσαέρια καυσαερίδες (350-600 βαθμούς) διεξάγεται μέσω των τοιχωμάτων των διόδων καυσαερίων (συνήθως κατασκευασμένα από θερμότητα - αγώγιμα υλικά όπως ανοξείδωτο χάλυβα ή κράμα αλουμινίου) στο ψυκτικό ψυκτικό (80-100 βαθμούς).
Το καυσαερίδες ψύχεται σημαντικά - συνήθως σε 150-250 βαθμούς (κινητήρες ντίζελ) ή 120-200 βαθμούς (βενζινοκινητήρες) - ανάλογα με το μέγεθος της ψύξης και του ρυθμού ροής ψυκτικού.
Το ψυκτικό απορροφά αυτή τη θερμότητα και εξέρχεται από την πρίζα ψυκτικού ψύξης του EGR και στη συνέχεια ρέει στο ψυγείο του κινητήρα (ή δεξαμενή επέκτασης ψυκτικού) για να είναι re - ψύχθηκε πριν από - εισάγοντας τον κινητήρα ή το ψυγείο EGR.
4. Τα ψυγμένα καυσαέρια ανακυκλώνεται στην πρόσληψη
Το τώρα - δροσερό, αδρανές καυσαερίδες αφήνει την έξοδο καυσαερίων του ψυγείου EGR και ταξιδεύει στην πολλαπλή εισαγωγής του κινητήρα (συχνά αναμειγνύεται με φρέσκο αέρα εισόδου ανάντη του στροβιλοσυμπιεστή ή του σώματος της πεταλούδας).
Αυτός ο δροσισμένος, αραιωμένος αέρας - μίγμα καυσίμου εισέρχεται στο θάλαμο καύσης, όπου μειώνει τις θερμοκρασίες καύσης αιχμής και μειώνει τον σχηματισμό NOₓ - ολοκληρώνοντας τον κύκλο EGR.
