Zážihový motor s priamym vstrekom: Rozdiel medzi revíziami
Smazaný obsah Přidaný obsah
+ proces spa2ovania |
emisie, vstrekovacie systémy, obrázok |
||
Riadok 1:
[[Súbor:2GR-FSE TMS2005 03.JPG|thumb|right|Demonštračný rez motorom TOYOTA 2GR-FSE V6 3.5L D-4S s priamym vstrekovaním. Je vidieť klasický vstrekovač do nasávacieho kanálu, vstrekovač pre priamy
'''Zážihový motor s priamym vstrekom''' paliva (anglicky pod rôznymi názvami '''Gasoline direct injection engine''' (GDI), '''Petrol Direct Injection''', '''Direct Petrol Injection''', '''Spark Ignited Direct Injection''' (SIDI), '''Fuel Stratified Injection''' (FSI)) patrí do skupiny [[zážihový motor|zážihových motorov]]. Na rozdiel od konvenčného zážihového motora nespaľuje iba [[homogénna zmes|homogénnu zmes]]. [[Palivo]] sa totiž [[vstrekovanie paliva|vstrekuje]] priamo (prípadne prostredníctvom komôrky) do valca, čo umožňuje aktívne riadiť vrstvenú tvorbu zmesi.
Riadok 33:
== Konštrukčné koncepcie ==
=== Priamy vstrek do valca s vstrekovačmi a sviečkami blízko seba ===
[[Súbor:PetrolDirectInjectionBMW2.JPG|thumb|right|Riešenie spaľovacieho priestoru pre spaľovanie vedené lúčom (vstrekovač a sviečka pri sebe) o spoločnosti [[BMW]]]]
Táto koncepcia využíva ''spaľovanie vedené lúčom''. Palivový lúč zasahuje priamo elektródy sviečky. Zmes je premiestňovaná k elektródam hlavne [[kinetická energia|kinetickou energiou]] lúča, menej pohybom náplne. Toto riešenie umožňuje dosiahnuť: <ref name=STTP>Fraidl G.K., Piock W., Wirth M.: Straight to the point. (in) Engine technology international, November 1997, UIP UK & International Press UK, 1997.</ref>
*veľké vrstvenia zmesi λ > 7, vplyvom ostrekovania okolia sviečok je zmes v ich okolí vždy dostatočne bohatá,
Řádek 43 ⟶ 44:
*problémy so studeným štartom a spoľahlivosťou zapaľovania (elektródy mokré od paliva).
=== Priamy vstrek do valca s vstrekovačmi a sviečkami ďaleko od seba ===
Táto koncepcia využíva ''spaľovanie vedené stenami''. Vstrekovače optimálne umiestnené s ohľadom na geometrické a teplotné podmienky [[hlava valcov|hlavy valcov]]. Vlastnosti tohoto usporiadania sú:<ref name=STTP></ref>
*dlhší čas na prípravu zmesi zvyšuje jej kvalitu,
Řádek 51 ⟶ 52:
*nie je možná stabilizácia rozvrstvenia v prípade priveľkej [[turbulencia|turbulencie]] náplne, preto sa rozvrstvenie zmesi vo valci podporuje aj tvarom [[spaľovací priestor|spaľovacieho priestoru]].
===
Systémy využívajú kvalitatívnu reguláciu (zložením zmesi), napriek tomu je úplné odstránenie škrtiacej klapky limitované minimálnou [[teplota|teplotou]] výfukových plynov pre dobrú účinnosť [[katalyzátor (auto)|katalyzátora]], preto pri nízkych zaťaženiach zostane využité čiastočné škrtenie a recirkulácia výfukových plynov.<ref name=LITF>Taitt D.: Lotus into the future. (in) Engine technology international, November 1997, UIP UK & International Press UK, 1997.</ref>
Řádek 64 ⟶ 60:
Odlišným systémom priameho vstrekovania paliva benzínových motorov je systém OCP. Jeho činnosť spočíva v tom, že konvenčný vstrekovač vstrekuje presné množstvo paliva do komôrky, do ktorej vyúsťuje prúd vzduchu. Po ukončení vstreku a krátkej dobe na prípravu zmesi je atomizovaná zmes vstreknutá vzduchovým vstrekovačom do valca. Vstrekovač sa nachádza blízko pri sviečke, čo znamená, že ďalšia príprava zmesi vo valci už nie je nutná. V tomto prípade je možná dobrá kontrola pomeru λ v okolí sviečky v čase zážihu, čo zaisťuje dobrú stabilitu procesu. Celkový pomer λ môže byť až 7. Zníženie spotreby paliva oproti štandardnému viacbodovému vstrekovaniu sa uvádza podľa druhu testu v rozmedzí od 17 - 30 %.
<ref name=BD>Newmann R.: Being direct. (in) Engine technology international, November 1997, UIP UK & International Press UK, 1997.</ref>
▲* zníženie emisií CH<sub>x</sub> ( malá veľkosť kvapiek, lúč nedosiahne studené steny );
== Vstrekovacie systémy pre priamy vstrek ==
Základnými súčasťami vstrekovacieho systému sú [[palivová nádrž]], [[dopravné čerpadlo]] (nízkotlakové), [[vysokotlakové čerpadlo]], [[tlakový zásobník]] (Common rail), ventil pre riadenie tlaku, snímač tlaku v zásobníku a vysokotlakový vstrekovací ventil.<ref name=SMH></ref>
=== 1. generácia vstrekovacích systémov ===
Prvá generácia vstrekovacích systémov využívala [[elektromagnetizmus|elektromagneticky]] ovládané vstrekovacie ventily. Vstrekovací tlak bol v rozmedzí 5 - 12 MPa. Riadiaci systém DI-Motronic (1. generácie) od spoločnosti [[Bosch]] bol uvedený na trh v roku 2000.
=== 2. generácia vstrekovacích systémov ===
Druhá generácia vstrekovacích systémov využíva [[piezoelektický jav|piezoelekticky]] ovládané vstrekovacie ventily. Maximálny vstrekovací tlak dosahuje 20 MPa. Vyšší tlak umožňuje lepšie rozprášenie paliva, rýchle piezoelektrické ventily presnejšie dávkovanie rozdelené na viac vstrekov. Oba parametre umožňujú posúvať oblasti ''prevádzky s vrstveným plnením'' k vyšším otáčkam a vyšším zaťaženiam motora. Vstekovacie systémy druhej generácie uprednostňujú ''spaľovanie vedené lúčom''. Riadiaci systém DI-Motronic 2. generácie od spoločnosti Bosch bol uvedený na trh v roku 2005.
== Emisie motorov s priamym vstrekom ==
Pre oblasti ''homogénnej prevádzky'', pri ktorej sa spaľuje stechiometrická zmes sa používa riešenie osvedčené u zážihových motorov s nepriamym vstrekom. O znižovanie emisií sa stará [[trojcestný katalyzátor]] riadený [[lambda-sonda|lambda-sondou]]. Pre oblasti ''prevádzky s vrstveným plnením'', kde vplyvom prebytku kyslíka vznikajú pri spaľovaní emisie NO<sub>x</sub>, je potrebné využiť aj [[redukčný katalyzátor]] (tzv. DENOX).
== Pozri aj ==
* [[TFSI]]
| |||