Регулировка топливной аппаратуры дизельных двигателей: Регулировка топливной аппаратуры дизельных двигателей

Регулировка топливной аппаратуры дизельных двигателей

Дизельное топливо, в отличие от бензина, поджечь не так-то просто. Даже для двигателя эта задача не из легких. Не случайно жители северных районов нашей страны предпочитают автомобили с бензиновыми моторами – когда на улице 40 градусов ниже ноля, шанс не завести «дизель» весьма высок.

Но если это дизельный мотор последнего поколения, если его топливная система отрегулирована идеально, то он заведется в любых условиях.

Особенности топливной аппаратуры дизельного двигателя

Если в бензиновом двигателе топливо поджигается искрой, то в цилиндре дизельного мотора оно воспламенятся само – от соприкосновения с обогащенным кислородом и нагретым воздухом. Дополнительная концентрация кислорода в поступающем в камеры сгорания воздухе и его нагрев достигается предварительным его сжатием турбиной. А чтобы процесс зажигания осуществлялся без каких-либо затруднений, необходимо, чтобы, во-первых, воздух в камеры сгорания поступал под нужным давлением, во-вторых, топливо подавалось в должном объеме и в строго определенный момент, а в-третьих, чтобы угол опережения подаваемого топлива был задан идеально точно.

Собственно, в выставлении этих параметров и заключается, в основном, регулировка топливной аппаратуры дизельных двигателей. Эта процедура производится в двух случаях: после замены ремня ГРМ и после ремонта системы турбонаддува.

Важно! Осуществить регулировку топливной системы дизеля с требуемой точностью возможно только в условиях автосервиса с применением специальной аппаратуры. Производить эту процедуру самостоятельно – значит подвергнуть двигатель своего автомобиля риску поломки турбины, цилиндров и поршневой группы.

Когда нужна регулировка

Когда возникает необходимость регулировки топливной аппаратуры дизельных двигателей?

Проблемы с запуском двигателя, его неритмичная работа, резкое падение мощности дизельного мотора, изменение цвета выхлопных газов – все это прямые свидетельства нарушений в работе топливной системы мотора.

Уменьшение мощности двигателя говорит о проблемах с подачей топлива в цилиндры, которого не хватает для поддержания мощности мотора на должном уровне. Причин тому может быть несколько – начиная от низкого качества топлива и заканчивая засорившимся топливным фильтром и неисправностью клапанов турбины. Для точной постановки диагноза мастеру потребуется произвести разбор двигателя и тщательно осмотреть все его элементы.

Если при падении мощности одновременно увеличивается количество выхлопных газов, то это, скорее всего, свидетельствует уже о другой проблеме – о неполном сгорании топлива. В большинстве случаев ответственность за эту проблему несет турбина: либо воздух, подаваемый ею в цилиндры, недостаточно высокого давления, либо подача его осуществляется не в нужный момент. В каких-то случаях проблему можно решить, произведя чистку и регулировку турбины, в каких-то потребуется замена ее деталей и балансировка.

Проблемы с запуском двигателя также могут быть вызваны целым набором причин. Наиболее часто встречающаяся из них – неполадки с форсункой, переставшей распылять топливо под заданным углом. Иногда это просто ее засорение, иногда физический износ. Форсунка дизельного мотора представляет собой достаточно сложный и в то же время точный механизм, состоящий из нескольких десятков деталей. Малейшее нарушение геометрии любой из них ведет к поломке всего механизма. Не зависимо от того, потребуется ли ремонт форсунки или достаточно будет лишь прочистить ее сопло, для восстановления точной работы двигателя мастеру понадобиться проверить и, при необходимости, заново осуществить регулировку всей топливной системы дизельного двигателя.

Важно! Форсунки дизельных двигателей работают в условиях высоких температур и столь же высокого давления, и изготавливаются из сплавов, способных длительное время выдерживать эти нагрузки, причем допуски при их создании не должны превышать нескольких микрон. Поэтому замена тех или иных компонентов форсунки возможна только на аналогичные, изготовленные тем же производителем.

Совокупность всех перечисленных выше симптомов может быть вызвана и вовсе смехотворной причиной – попаданием воздуха в топливную магистраль на любом из ее этапов. Небольшое повреждение топливопровода – и проблемы с впрыском обеспечены. Проблема хоть и смехотворная, но распознать ее и найти место повреждения – задача не из простых. Само повреждение, либо нарушение герметичности соединений элементов топливопровода могут быть настолько малы, что протечки топлива не произойдет, а вот воздух – запросто.

При подозрении на попадание воздуха в топливную систему двигателя, если место повреждения топливопровода не удалось найти при визуальном осмотре, мастеру, чтобы его отыскать, придется вооружиться специальной аппаратурой и тщательно отследить весь путь топлива от бака до цилиндров.

Как видите, нарушения в работе топливной аппаратуры дизельных двигателей бывают самыми разными и вызываются целым рядом причин. При этом одни и те же симптомы могут свидетельствовать о разных поломках двигателя. Поэтому для определения причины неисправности мотора мастеру потребуется провести полную диагностику топливной системы двигателя, а после обнаружения неисправности и ремонта мотора – регулировку топливной аппаратуры дизельного двигателя.

Диагностика и ремонт топливной аппаратуры, регулировка ТНВД и форсунок

1. Главная
2. Наши работы

Каждый год дизельные двигатели совершенствуются, современные дизели обладают огромным моторесурсом, они экономичны, но в то же время, внедрение большого числа электронных систем управления снижает ремонтопригодность двигателя и усложняет его наладку. В связи с этим огромное значение приобретает своевременная и регулярная диагностика топливной аппаратуры, и профилактика всех систем дизельного двигателя, в частности — регулировка ТНВД и форсунок.

Современные дизельные двигатели — это достаточно надежные и высокотехнологичные системы, требующие к себе соответствующего внимания. Чаще всего неисправности возникают в системах подачи и сгорания топлива, а вовремя проведённая диагностика топливной аппаратуры часто помогает предотвратить серьёзные поломки ТНВД и непосредственный ремонт топливной аппаратуры. ТНВД или топливный насос высокого давления является важнейшим узлом в топливной системе дизельного двигателя. Основная функция ТНВД заключается в нагнетании топлива в форсунки в строго определенном количестве и обеспечении момента начала впрыска. Современный топливный насос высокого давления — сложное устройство, требующее профессионального подхода.

Регулировка ТНВД производится только на специальных стендах. Большинство современных дизельных двигателей оснащены топливной системой нового поколения — Common Rail. Данная система впрыска отличается высокой производительностью и эффективностью, а также значительно меньшими параметрами выброса СО2. Common Rail имеет существенные отличия от систем непосредственного впрыска топлива. Двигатель, оснащенный данной системой впрыска очень чувствителен к качеству топлива, для его стабильной и надежной работы необходимо пользоваться различными присадками. Разумеется, для таких двигателей своевременная диагностика топливной аппаратуры особенно важна. В абсолютном большинстве случаев регулировка ТНВД и форсунок помогут вам избежать сложного и дорогостоящего ремонта двигателя или ТНВД.

На специальных стендах производится проверка и регулировка форсунок по таким параметрам, как качество распыла топлива, давление начала впрыска, герметичность запорного конуса и его гидроплотность и другие параметры.

Если поломка всё-таки произошла, ремонт топливной аппаратуры дизельного двигателя можно доверить только квалифицированным специалистам. Необходимо, чтобы ремонт поврежденной топливной аппаратуры производился в мастерской, оснащенной современным оборудованием с использованием оригинальных запчастей либо сертифицированных аналогов. В настоящее время мы предлагаем услуги по:

Диагностика и ремонт топливной аппаратуры

• Диагностика
• Капитальный ремонт
• Топливной аппаратуры Bosch, Lucas, Delphi,Zexel,Denso
• Восстановление деталей топливной аппаратуры
• Покупаем а/м с неисправленным дизельным двигателем
• Механообработка и восстановление деталей двигателя
• Регламентное обслуживание дизелей
• Электронная диагностика систем двигателя
• Для вашей транспортировки можем предложить свой эвакуатор
• Консультации по вопросам ремонта

Прайс-лист на услуги по обслуживанию топливной аппаратуры дизельных двигателей

наименование работ	цена в рублях РФ
Мойка корпуса форсунки, насос-форсунки, инжектора перед диагностикой (обязательная процедура)	50
Диагностика форсунки	50
Диагностика двухпружинной форсунки с распечаткой протокола	250
Диагностика инжектора common rail на стенде с распечаткой протокола, полная внутренняя дефектовка	400
Диагностика насос-форсунки на стенде с распечаткой протокола, полная внутренняя дефектовка	600
Регулировка форсунки (без учета запчастей)	400
Регулировка двухпружинной форсунки по двум ступеням впрыска с распечаткой протокола (без учета запчастей)	800
Ремонт инжектора common rail с регулировкой на стенде и распечаткой протокола (без учета запчастей)	3000
Ремонт насос-форсунки с регулировкой на стенде и распечаткой протокола (без учета запчастей)	3500
Снятие / установка  комплекта форсунок с  четырёх и шестицилиндровых двигателей грузовых автомобилей	3000
Снятие / установка комплекта форсунок с восьмицилиндровых двигателей грузовых автомобилей	3500
Снятие / установка  комплекта форсунок, установленных под клапанными крышками с  шестицилиндровых двигателей грузовых автомобилей	3500
Снятие / установка форсунок автомобиля MERCEDES ACTROS, ATEGO, AXOR, MAN TGA, RENAULT MACK	4000
Снятие / установка  комплекта инжекторов с двигателей, оборудованных системой common rail	7000 — 9000
Снятие / установка комплекта насос-форсунок с шестицилиндровых двигателей грузовых автомобилей	8000
Снятие / установка комплекта насос-форсунок с восьмицилиндровых двигателей грузовых автомобилей	10000
Снятие / установка комплекта форсунок, инжекторов и насос-форсунок с двигателей автобусов и спецтехники	Цена определяется после осмотра в соответствии со сложностью операции
Снятие / установка рядного ТНВД  шестицилиндровых двигателей с установкой опережения впрыска	5500
Снятие / установка рядного ТНВД шестицилиндровых двигателей MAN F2000, TGA, SCANIA 124, RENAULT, MERCEDES, KAMAZ с установкой опережения впрыска	8500 — 9500
Снятие / установка рядного ТНВД  восьмицилиндровых двигателей с установкой опережения впрыска	8500
Снятие / установка рядного ТНВД  восьмицилиндровых двигателей с электронным управлением с установкой опережения впрыска	11000
Снятие / установка индивидуального насоса  с приводом от распределительного вала автомобиля MERCEDES, RENAULT, DAF	1200
Снятие / установка ТНВД CP-2 системы common rail	8000
Снятие / установка ТНВД CP-3 системы common rail	6000
Снятие / установка  ТНВД  с автобусов и спецтехники	Цена определяется после осмотра в соответствии со сложностью операции
Снятие / установка топливного насоса низкого давления (за исключением случаев, когда для снятия необходим демонтаж ТНВД)	600
Мойка корпуса ТНВД перед диагностикой на стенде (обязательная процедура)	400
Диагностика рядного ТНВД	2500
Диагностика рядного ТНВД с электронным регулятором	3000
Диагностика распределительного ТНВД типа VE	3000
Диагностика ТНВД CP1 системы common rail	3500
Диагностика ТНВД CP1-h4 системы common rail	4500
Диагностика ТНВД CP2 и CP3 системы common rail	5500
Диагностика индивидуальной секции PLD на стенде с распечаткой протокола, полная внутренняя дефектовка	600
Регулировка рядного ТНВД  четырёх, пяти или шести секционного с механическим регулятором	6000
Регулировка рядного ТНВД  восьми секционного с механическим регулятором	7000
Регулировка рядного ТНВД  десяти секционного с механическим регулятором	8000
Регулировка рядного ТНВД  шести секционного с электронным регулятором	7000
Регулировка рядного ТНВД восьми секционного с электронным регулятором	8000
Регулировка распределительного ТНВД типа VE	5000
Регулировка рядного ТНВД  MAN F2000, TGA	7500
Регулировка ТНВД CP-2 системы common rail	9000
Капитальный ремонт рядного ТНВД с механическим регулятором (без учета запчастей)	10000
Капитальный ремонт распределительного ТНВД типа VE (без учета запчастей)	7500
Капитальный ремонт рядного ТНВД с электронным управлением (без учета запчастей)	11000
Капитальный ремонт рядного ТНВД  MAN F2000, TGA (без учета запчастей)	14000
Капитальный ремонт рядного восьмицилиндрового ТНВД с электронным управлением (без учета запчастей)	16000
Ремонт ТНВД CP-1 и CP1-h4 системы common rail (без учета запчастей)	6000
Ремонт ТНВД CP-2 системы common rail (без учета запчастей)	14000
Ремонт ТНВД CP-3 системы common rail (без учета запчастей)	9000
Ремонт индивидуальной секции PLD (без учёта запчастей)	3500
Ремонт механического регулятора рядного ТНВД (без учета запчастей)	1500 — 3000
Ремонт электронного регулятора рядного ТНВД с последующей настройкой (без учета запчастей)	3500
Ремонт пневмокорректора рядного ТНВД	600
Замена топливоподкачивающего насоса на двигателе с насос-форсунками	1700 — 2500
Замена топливоподкачивающего насоса на двигателе с индивидуальными секциями PLD	3500 — 4000
Ремонт топливного насоса низкого давления (без учета запчастей)	500
Приточка сёдел топливного насоса низкого давления на два клапана	600
Приточка сёдел топливного насоса низкого давления на четыре клапана	700
Замер компрессии	300 — 500 за цилиндр
Замер давления топлива в системе низкого давления автомобиля	600-1500
Регулировка клапанов (двухклапанные головки)	300 за цилиндр
Регулировка клапанов (четырёхклапанные головки)	500 за цилиндр
Проверка опережения впрыска	600 — 1200
Установка опережения впрыска	1000 — 3500
Замена топливного фильтра	150
Замена воздушного фильтра	150

Регулировка тнвд своими руками.

Ремонт топливной аппаратуры дизельных двигателей

В современных машинах электроника играет одну из главных ролей. В сегменте бензиновых автомобилей инжекторов становится всё больше и больше – карбюраторы скоро останутся очередной вехой в истории. Что касается дизелей, то в этой области большой популярностью пользуется система электронного управления подачей топлива Common Rail. Процесс внедрения этой технологии в целом идёт достаточно медленно. Именно поэтому ремонт ТНВД на дизеле до сих пор является очень востребованным.

Основная трудность такого ремонта заключается в том, что оборудование для устранения неисправностей в общем доступе найти практически нельзя . Приходится заказывать индивидуальные заказы у токарей. Кроме того, дилеры не занимаются подобным ремонтом, считая его мелким. Такой ремонт считается узкоспециализированным.

Диагностическое оборудование

Основная характеристика любого дизельного двигателя – это состояние топливной аппаратуры. Протестировать её можно только на специальном стенде.

Основные параметры по топливной аппаратуре и её регулировке задаются производителем насоса. Всего их порядка десяти. Основные: пусковая подача и объёмная подача на различных режимах работы.

Сначала насос устанавливается на стенде, затем задаётся определённое количество оборотов. Далее по наливу на трубочках можно посмотреть по каждому цилиндру отдельно. Затем на различных параметрах стенда проверяются основные характеристики системы.

Форсунки

Для этого существует ещё один стенд, на котором производится проверка после переборки и замены рабочей части форсунки. Форсунка закрепляется на стенде:

Затем стенд прокачивается, проявляется давление. Также наблюдается правильность распыла: из распылителя не должны выходить струйки солярки. По манометру форсунка должна выдавать 180 бар давления.

Причины неисправностей ТНВД

В основной виной поломок является некачественное топливо. Также многие просто не следят за своими автомобилями настолько, насколько это надо. Неисправности в основном простые и устраняются быстро. Во многих автосервисах это считается «текучкой». Самые главные враги топливной аппаратуры – это грязь и вода.

Заключается в том, что топливная смесь в цилиндре воспламеняется в результате резкого уменьшения объёма воздуха, вызванного ходом поршня вверх.
В момент, когда поршень приближается к ВМТ (верхней мёртвой точке), в камеру сгорания впрыскивается горючая смесь, которая воспламеняется от нагретого в результате динамичного сжатия воздуха.
Никаких элементов системы зажигания, подобно тем, которыми оснащаются бензиновые двигатели, у дизеля нет – топливо вспыхивает самопроизвольно.
Для того, чтобы этот процесс был возможен, необходимо, чтобы соблюдались, как минимум, следующие условия:

Соблюдение условий впрыска топлива под давлением обеспечивает ТНВД — топливный насос высокого давления.

1. Топливо должно впрыскиваться в камеру сгорания под давлением.
2. Момент впрыска топлива должен быть строго согласован с фазами ГРМ.
3. Количество подаваемого топлива должно регулироваться – иначе невозможно управление двигателем.

Соблюдение этих условий и обеспечивает ТНВД — топливный насос высокого давления.
Если провести для аналогии параллель с бензиновым двигателем, то ТНВД выполняет функции системы питания и системы зажигания одновременно.
Подробнее о назначении и устройстве ТНВД попытаемся рассказать, что называется, «на пальцах» — подробное изучение топливной аппаратуры дизелей потребовало бы объёма отдельного учебного курса.

Механический рядный ТНВД

Топливный насос рядного типа

Рядный ТНВД имеет число плунжерных пар, соответствующее количеству цилиндров двигателя.

В недавнем прошлом практически все дизельные моторы оснащались такими насосами, по сути, представляющими несколько насосов (по одному на цилиндр), имеющих общий приводной кулачковый вал. Пары плунжер-втулка расположены в ряд, отсюда и название – «рядный ТНВД». Ещё такой насос называют распределительным, или насосом непосредственного впрыска.
Рядный ТНВД имеет число плунжерных пар, соответствующее количеству цилиндров двигателя. Плунжерная пара – это в топливную трубку форсунки. В движение плунжер приводится кулачковым механизмом, подобно тому, как клапаны двигателя – распределительным валом. После окончания рабочего хода плунжер возвращается в исходное положение под действием пружины.
Каждый рабочий ход плунжера подаёт под давлением топливо в форсунку. Для того, чтобы топливная смесь попала в камеру сгорания вовремя, т.е. впрыск топлива был согласован с работой шатунно-поршневой группы и ГРМ, кулачки на валу насоса установлены в соответствии с фазами газораспределения – углы, под которыми они расположены, как бы повторяют углы взаимного расположения кулачков распредвала и рабочий ход каждого плунжера происходит во время такта сжатия того цилиндра, в форсунку которого этот плунжер подаёт топливо.
Привод кулачкового вала ТНВД осуществляется через муфту с центробежным регулятором опережения впрыска. При увеличении числа оборотов грузики муфты под действием центробежной силы поворачивают вал ТНВД против направления вращения – для изменения момента опережения вспышки. Подобным образом на бензиновых карбюраторных двигателях изменяется угол опережения зажигания – за счёт грузиков на валу распределителя (трамблёра).

Цикл работы плунжерной пары

Регулировка подачи топлива ТНВД осуществляется поворотом плунжеров вокруг своих осей.

Плунжеры имеют на боковых поверхностях спиралевидные канавки, соединённые с канавками продольными. Регулировка подачи топлива ТНВД осуществляется поворотом плунжеров вокруг своих осей. В результате поворота происходит изменение количества топлива, поступающего в перепускной канал.
Канавка, выполненная в виде спирали, при разных углах поворота плунжера совмещается с перепускным каналом на разной высоте, что способствует изменению объёма впрыскиваемого топлива.
Плунжер поворачивается за счёт поступательного движения зубчатой рейки, входящей в зацепление с зубчатым сегментом плунжера. Зубчатая рейка является составляющей частью всережимного регулятора ТНВД, позволяющего управлять двигателем. Посредством дополнительных механизмов она соединена с педалью «газа» (на тракторах – ещё и с ручным рычагом, имеющим такое же назначение).
Кроме рейки, всережимный регулятор имеет механизм, устанавливающий её в положение максимальной подачи, после того, как двигатель заглушен. Делается это для облегчения последующего запуска. После того, как запущенный двигатель наберёт обороты, всережимный регулятор уменьшает подачу топлива.
Подачу топлива на ТНВД осуществляет насос низкого давления, поэтому топливные магистрали делятся на два типа:

1. Низкого давления – от топливного бака к насосу низкого давления и к ТНВД; от ТНВД до топливного бака – обратный топливопровод.
2. Высокого давления – от плунжерных пар к форсункам.

Роторные распределительные насосы

В роторных насосах применяется управляющая электроника.

В отличие от рядных, плунжеры в таких насосах устанавливаются в роторе, являющемся продолжением приводного вала. Ротор с плунжерами вращается в кулачковом кольце, выполненном с высокой точностью. В момент рабочего хода плунжер, прижимаемый к кулачку, движется внутрь, толкая топливо в нагнетательный канал ротора-распределителя. Впрыск топлива происходит, когда отверстия нагнетательного канала ротора (канал расположен по центру ротора) и корпуса ТНВД совпадают. Разумеется, форма кулачкового кольца, расположение отверстий в роторе-распределителе согласованы с фазами газораспределения, что позволяет осуществлять впрыск в заданный момент времени.
Вращение приводного вала обеспечивает работу областей низкого (на впуске) и высокого (при нагнетании) давления одновременно.
В таких насосах применяется управляющая электроника, что, в сочетании с конструктивными особенностями, позволяет добиться небольших размеров при высокой производительности.

Устройство и принцип работы ТНВД в системах впрыска Common Rail

ТНВД системы Common Rail

ТНВД системы Common Rail нагнетает топливо в общую топливную рейку, или гидроаккумулятор.

Топливные системы Common Rail называют ещё аккумуляторными. В них ТНВД не осуществляет впрыск топлива непосредственно в камеры сгорания, а нагнетает его в общую топливную рейку, или гидроаккумулятор.
Топливо, находящееся в гидроаккумуляторе под давлением, впрыскивается в цилиндры форсунками, клапаны которых управляются электромагнитами. Применение такой системы позволяет сделать впрыск более точным – как по времени, так и по дозировке. Кроме того, управляющий импульс на открывание клапана форсунки может быть импульсным – до 9 срабатываний за одно впрыскивание. Это позволяет добиться более устойчивого и «плавного» распространения фронта горения смеси, что благоприятно сказывается на мощностных характеристиках горения; ко всему прочему значительно снижается детонация.
Применение общей магистрали высокого давления позволило сделать ТНВД более компактным – теперь достаточно одного или двух плунжеров для обеспечения впрыска во все цилиндры мотора.
Компактным ТНВД стал и применению электрических исполнительных механизмов, работающих под управлением ЭБУ двигателя. Такими механизмами являются:

1. Дозирующий клапан на ТНВД.
2. Обратный клапан ТНВД.
3. Клапан опережения впрыска топлива ТНВД.

Диагностика и ремонт ТНВД

Признаки неисправности ТНВД

Устранение неисправности рядного ТНВД

Ремонту поддаются лишь рядные ТНВД и то в плане очистки и замены изношенных деталей.

Неисправный насос, в первую очередь, проявляет себя через ухудшение мощностных характеристик двигателя. Кроме того, при нарушениях момента опережения вспышки, задаваемого насосом, нарушается работа двигателя на холостом ходу и затрудняется его пуск. Но для выявления причин нарушения работы мотора требуется комплексная диагностика топливной системы, так как симптомы неисправностей, например, или различных датчиков (в случае электронного управления двигателем) характерны и для насоса высокого давления.
В домашних условиях проверить ТНВД должным образом не представляется возможным. Исключением могут быть рядные механические ТНВД – при проверке топливной системы их неисправность легче выделить, так как неисправные форсунки или другие элементы проверить гораздо проще, чем при проверке топливного оборудования систем впрыска Common Rail.

Ремонт ТНВД дизельных двигателей своими руками

В специализированных мастерских настройка ТНВД осуществляется на специальных стендах для проверки и регулировки ТНВД.
Самостоятельный ремонт рядных ТНВД сводится к его очистке и замене изношенных деталей. Ремонту изношенные плунжерные пары ТНВД не подлежат – подобные детали изготавливаются с прецезионной точностью.
При выявлении утечек масла или топлива через насос, а также при выявлении при диагностике топливной системы незначительных отклонений в его работе, можно осуществить его ремонт, связанный с очисткой от загрязнений и заменой уплотнений. Для этой цели продаются ремкомплекты ТНВД, но восстановить выработавший свой ресурс узел с их помощью не удастся.

Одним из важнейших узлов автомобиля считается . Она отвечает за своевременную подачу топливной смеси в цилиндры. Если в этой системе что-то перестало работать или начало работать не на полную мощность, то это устройство нужно немедленно найти и заменить или же отремонтировать. Одним из таких устройств является топливный насос высокого давления.

Существует мнение о том, что ТНВД – сложный механизм и без специального оборудования, которое может помочь произвести ремонт ТНВД, не обойтись. Если у вас такое же мнение, то вы его измените после прочтения этой статьи.

Ремонт

Если все-таки произошло такое, что сломался топливный насос высокого давления, нужно немедленно производить ремонт ТНВД. Делать это можно своими руками или же отогнав машину на станцию технического обслуживания.

Если все же было принято решение, что ремонт ТНВД будет произведен своими руками, то первым делом нужно снять это с устройство с машины. На самом деле это обязательно не только во время ремонта именно этой детали, но и во время ремонта любого другого устройства автомобиля.

1. После того, как был снят ТНВД, его нужно отмыть. Сделав это, можно обеспечить себе чистое рабочее место, если же времени на отмывку нет, то можно приступать к разборке с самого начала.
2. Следует обратить внимание на то, что необходимый набор инструментов, в который входит набор ключей, шестигранников, отверток, чистая тряпка, пинцет, емкость, газовый ключ и тиски, нужно подготовить заранее, потому что часто приходится искать все инструменты во время работы.
3. Итак, сняв верхнюю крышку корпуса топливного насоса, мы видим весь механизм. Достать его, можно только сдвинув привод назад до тех пор, пока фазы не совместятся, и только после этого можно поднимать вверх привод.

Как правило, сам привод разбирать не нужно, потому что собрать его обратно редко получается.

1. После этого нужно отвернуть три гайки, одну из которых не так просто достать. Есть два пути решения этой проблемы. Первый путь — это отвернуть первые две и после этого с трудом отвернуть третью, а второй вариант — это разобрать привод. Конечно же, второй вариант возможен, но существенно затруднит процесс. На корпусе каждого насоса есть специальная табличка, из которой можно узнать все его характеристики.

Следует обратить внимание на то, что производитель насоса может отличаться от производителя всей машины. Это в первую очередь указывает на то, что он уже был заменен аналогом, а стандартный давно был выкинут. В таком случае можно заменить этот ТНВД новым, но новый насос очень дорогой, поэтому не каждый водитель сможет позволить себе такое.

1. Далее нужно приступать к полному разбору всего насоса. Во время разбора следует укладывать детали в том порядке, в котором они были сняты, чтобы после ремонта было возможно собрать все обратно, чтобы это все работало. Для некоторых узлов и агрегатов потребуются специальные ключи, поэтому если их нет, то можно оставить те устройства на месте, если в их работоспособности нет сомнений.
2. После полной разборки нужно искать неисправные детали, и если такие найдены, то нужно ехать в автомобильный магазин и покупать новые запчасти.

После установки новых деталей устройство должно быть полностью рабочим. Производить такой ремонт можно только с учетом того, что у вас имеются хотя бы минимальные познания в слесарской области, а именно знания о том, как откручиваются болты, и как закручивать их обратно. Конечно, после таких манипуляций, лучше отвезти аппаратуру на стенд, где опытный специалист произведет точную настройку момента впрыска и давления.

Причины

Конечно же, перед тем как сломаться, топливный насос подавал какие-то знаки, которые водитель не заметил и не предотвратил поломку. Частой причиной того, что насос пришел в негодность, считается износ внутренних деталей. Это неизбежно, потому что во время работы детали подвергаются быстрому нагреву, из-за чего металл теряет свои физические качества. В этом случае насос просто перестанет подавать топливо под нужным давлением, что естественно скажется на мощности мотора. Кроме этого во время износа деталей насоса двигатель будет неустойчиво работать во время холостого хода, увеличена вибрация и прочие подобные изменения в работе мотора.

Второй поломкой считается поздний впрыск топлива в цилиндры. Это может происходить только потому, что в негодность пришла не одна деталь, а целый ряд деталей. Чаще всего такое встречается только на старых системах питания автомобиля. В этом случае нужно производить ремонт не только насоса, но и других агрегатов системы питания автомобиля.

Помимо этих, существует еще ряд поломок, после которых дальнейшая эксплуатация устройства невозможна.

1. Первой причиной полного выхода из строя устройства считается срез шпонки втулки привода.
2. Второй причиной считается срез шпонки шестерни привода.
3. Третьей причиной считается истирание кулачкового вала, а точнее соприкасающихся деталей.
4. Четвертой причиной считается выход из строя или разрушение подшипников кулачкового вала.
5. Последней причиной является выход из строя шпонки этого вала.

В этих случаях ремонт системы питания автомобиля будет наиболее затратным, потому что в таких ситуациях приходится менять не одну деталь, а сразу несколько, что увеличивает затраты денег и времени на ремонт системы питания.

На самом деле ремонт топливной аппаратуры дизельных двигателей практически не отличается от ремонта деталей системы питания бензинового автомобиля. Кроме этого все ремонтные работы систем питания можно произвести своими руками, не отгоняя машину на станцию технического обслуживания, где за это возьмут немалую сумму за ремонт.

Так или иначе перед тем, как начинать ремонт, независимо от того, как он будет производиться, нужно предварительно произвести диагностику системы питания. На самом деле это обязательно, потому что система питания автомобиля считается одной из самых сложных систем машины.

Подводим итоги

Как известно, автомобиль — это механизм, а все механизмы рано или поздно ломаются. Этот процесс неизбежен, потому что все механизмы со временем истираются и приходят в негодность. Одним из таких механизмов считается топливный насос высокого давления. Он нужен системе питания автомобиля для подачи топлива под высоким давлением. Если он приходит в негодность, то система питания автомобиля остается без донора, и дальнейшее использование всей машины невозможно, поэтому эту неполадку нужно немедленно устранять.

Дизельный двигатель — одна из самых важных частей автомобиля, а его главный элемент — это топливный насос высокого давления. Он создает давление, которое необходимо для запуска и правильной работы мотора. Если у транспортного средства неожиданно вырос расход горючего, а во время езды появились непонятные шумы, то, скорее всего, вскоре вам понадобится ТНВД ремонт.

Статистика показывает, что около 77% неисправностей у машин, работающих на дизельном топливе, происходит именно в системе подачи горючего. Реставрация насоса топливного давления — наиболее дорогая услуга, но выполнить эти работы самостоятельно довольно трудно. Впрочем, если у вас есть некоторый опыт в ремонте автомобиля, то вы сможете осилить разборку тнвд своими руками или замену стартера.

Но если машина у вас появилась недавно и вы в этом деле еще новичок, то лезть под капот не следует. Сперва вам следует освоить такие простые процедуры как замена свечей зажигания и пусковых устройств. Сейчас разобрать тнвд самостоятельно вы не сможете. Впрочем, не стоит отчаиваться, немного настойчивости и усердия и скоро вы узнаете, что такое замена цепи грм, а после и за топливный насос взяться сможете.

Без чего вам не обойтись?

На солидных станциях техобслуживания есть специальное оборудование — это и дымометр, и мотортестер, и дизельные компрессоры, и механотестеры топливной системы. Если у вас под рукой этих приборов нет, то качественный ремонт провести не получится. Без правильной диагностики невозможно выявить поломку и составить алгоритм работы.

Как же понять, что ТНВД барахлит и пора браться за инструменты? Есть несколько признаков:

• Появляются шумы, которых раньше слышно не было;
• Начинает протекать топливо;
• Заметно ухудшение динамических характеристик машины;
• Прыгают обороты двигателя;
• Повышается количество дыма, что выходит из выхлопной трубы;
• Автомобилю требуется больше горючего, чем раньше;
• Топливо не поступает к форсунке.

Если вы заметили хотя бы одну из этих неисправностей, то это значит, что вам пора на диагностику тнвд.

Какие типы ремонта существуют?

В зависимости от типа поломки реставрация может быть:

Текущей — плужерные системы исправны. Для устранения неисправности достаточно замены изношенных элементов и регулировки системы.

Капитальной — требует полной разборки насоса с целью дефектовки всех поврежденных частей. После устранения неисправности тнвд собирают обратно, регулируют узлы и отправляют автомобиль на тестовые стенд.

Тестирование на стенде позволяет выявить причину неисправности и устранить ее.

Сопутствующие проблемы

В результате ремонта тнвд могут быть выявлены и другие поломки, например, может понадобиться замена пыльника или плужерной пары.

Транспортное средство — это сложная конструкция, в которой тесно связаны все элементы, и износ одной детали может привести к ухудшению эксплуатационных характеристик другой. Затягивать с тнвд ремонтом нельзя, поскольку это может привести к более серьезным неисправностям, требующим больших денежных затрат. Например, нарушение герметичности тнвд становится причиной возгораний в моторном отсеке.

Что такое регулировочные стенды ТНВД?

Это специальный прибор, без которого невозможно провести испытания и откорректировать показатели топливного насоса. Он создан на основе персонального компьютера, оснащенного современной системой измерения. Его использование существенно сокращает время необходимое для финального испытания автомобиля после подобного ремонта, а быстросъемные адаптеры упрощают процедуру замены форсунок топливной системы.

Ремонт топливной аппаратуры Common Rail

Любые неисправности в работе топливной аппаратуры дизельных двигателей, как правило, происходят либо в случае редко проводимой диагностики, либо вследствие износа деталей. Так или иначе, ремонт топливной аппаратуры дизельных двигателей представляет собой если не самый сложный, то один из наиболее важных видов работ, целью которых является устранение неисправностей в работе двигателя.

Процесс ремонта дизельной топливной системы всегда начинается с диагностики её неисправностей:

• подачи насосом топлива, его давления и количества;
• проверки периодичности подачи топлива;
• контроля работы форсунок;

После завершения диагностических работ эксперты делают заключение, в котором перечислены возможные причины неисправностей и технические мероприятия для восстановления нормальной работы топливной аппаратуры. Вот примеры некоторых из них:

Деталь	Проблема	Решение
Форсунка Common Rail	Износ распылителя и клапана-мультипликатора	Устраняется путем замены распылителя и клапана с последующей регулировкой на стенде
Насос-форсунка	Износ распылителя, потеря гидроплотности клапана	Устраняется путем замены распылителя и клапана, после чего производится ремонт седла клапана и последующая регулировка
Рядный ТНВД	Механический износ	Методы устранения — замена изношенных деталей, последующая проверка и регулировка

Ремонт дизельной топливной аппаратуры выполняется в несколько этапов:

• ремонт или регулировка топливного насоса;
• ремонт или регулировка работы форсунок;
• замена топливных фильтров;
• промывка аппаратуры и топливных магистралей специальными растворами;

Диагностика и ремонт топливной аппаратуры Common Rail

Система Common Rail особенно требовательна к качеству и чистоте топлива. Ее элементы, изготовленные с высокой точностью, повреждаются и выходят из строя, когда в топливную систему попадают даже самые мелкие посторонние частицы. Самая большая нагрузка приходится на управляемые электроникой форсунки (коррозия внутренних элементов, отложения). Самостоятельно ремонтировать систему Common Rail невозможно, так как нужны специальные инструменты и стенд. Из-за электронного управления двигателем настройка, регулировка и ремонт ТНВД становятся более сложными. Только специалисты смогут точно определить, в чем проблема.

Для сборки и настройки форсунок используется роботизированный комплекс MAKTEST KO4000, на котором данные операции можно осуществить за один раз без многократных доводок и подгонок.

Технология MAKTEST KO4000 дает гарантию идеальной работы восстановленной форсунки и двигателя в целом.

Для качественного тестирования и ремонта электромеханических и пьезо Common Rail форсунок Bosch, Denso, Delphi, Siemens и Caterpillar мы используем стенд MAKTEST TK1026-03. Этот стенд оснащён самой эффективной и точной системой измерения в реальном времени CMS.

Все типы механических ТНВД и Common Rail насосов тестируются на Универсальной Станции тестирования Pumptester PT2012.CRE. Она оснащена мощным сенсорным моноблоком, позволяющим качественно и быстро работать с самыми сложными типами ТНВД любых систем и марок.

Системы впрыска топлива Common Rail сегодня серийно устанавливаются практически на всех выпускаемых автомобилях с дизельными двигателями. Ее применение снижает расход топлива на 15%, уменьшает уровень токсичности выхлопных газов и понижает шум двигателя. При этом мощность силового агрегата возрастает на 35-40%. Форсунки, через которые топливо впрыскивается непосредственно в камеру сгорания, управляются электронным блоком. Состав смеси, давление и момент начала впрыска регулируются компьютерной системой на основании сигналов от многочисленных датчиков, которые отслеживают показатели работы мотора.

Ремонт форсунок Common Rail – одна из наиболее востребованных услуг, предоставляемых Техническим Цетром Моторного Ремонта. Наш Технический Центр располагает высокотехнологичным оборудованием для проверки форсунок по картам производителя, ремонта и регулировки систем Common Rail. Наши Инженеры и механики регулярно проходят специализированное обучение и обладают опытом устранения неисправностей всех элементов дизельной топливной аппаратуры Common Rail.

В чем преимущества данного технологического процесса?

Процесс окончательной настройки форсунки и ее балансировки происходит постепенно во время сборки с помощью компьютера. Все расчеты система выполняет по собственным алгоритмам и каждый регулировочный компонент рассчитывается с учетом степени изменения геометрии корпуса, упругости пружин, моментов затяжки, размеров новых деталей, установленных взамен изношенных. Весь процесс ремонта становится максимально автоматизированным, чтобы исключить ошибки при расчетах размеров шайб для регулировки форсунки. По мере накопления информации система выдает и контролирует правильные размеры для всех регулировочных компонентов и проводит тесты для определения правильности расчетов. В итоге собранная форсунка на данном стенде может по праву считаться, как восстановленной по заводской технологии.

Стоимость работ

Технический Центр Моторного Ремонта ЗАО КПК «Ставропольстройопторг» готов оказать следующие работы по ремонту топливной аппаратуры:

Наименование работ	Цена с НДС
Диагностика форсунки Common Rail	540
Диагностика с инструментальной дефектовкой форсунки Common Rail	1600
Регулировка форсунки Common Rail	1100
Ремонт форсунки Common Rail	3200
Насос-форсунка диагностика	650
Диагностика с инструментальной дефектовкой Насос-форсунки	1700
Насос-форсунка ремонт	4700
Диагностика топливного актуатора	860
Ремонт топливного актуатора	4700
Диагностика PLD секции	860
Ремонт PLD секции	10400
Диагностика ТНВД Common Rail	3250
Текущий ремонт ТНВД Common Rail	3700
Капитальный ремонт ТНВД Common Rail	7000
Промывка топливной рампы и трубок высокого давления	860
Механическая мойка ТНВД	450
Чистка форсунки ультразвуком	380
Диагностика ТНВД ЯМЗ-238	2200
Текущий ремонт ТНВД ЯМЗ-238	1100
Капитальный ремонт ТНВД ЯМЗ-238	5900
Диагностика ТНВД ЯМЗ-236	2100
Текущий ремонт ТНВД ЯМЗ-236	1000
Капитальный ремонт ТНВД ЯМЗ-236	5400
Диагностика ТНВД ЯМЗ ЕВРО-3 ЭСУ	2700
Текущий ремонт ТНВД ЯМЗ ЕВРО-3 ЭСУ	1300
Капитальный ремонт ТНВД ЯМЗ ЕВРО-3 ЭСУ	7000
Диагностика ТНВД ЯМЗ-7511	2400
Текущий ремонт ТНВД ЯМЗ-7511	1400
Капитальный ремонт ТНВД ЯМЗ-7511	6300
Диагностика ТНВД WEIFU BHF 6P 120005	2200
Текущий ремонт ТНВД WEIFU BHF 6P 120005	1100
Капитальный ремонт ТНВД WEIFU BHF 6P 120005	5900
Диагностика ТНВД Д-240, Д-243	1100
Текущий ремонт ТНВД Д-240, Д-243	1100
Капитальный ремонт ТНВД Д-240, Д-243	3800
Диагностика ТНВД Д-245	1600
Текущий ремонт ТНВД Д-245	1600
Капитальный ремонт ТНВД Д-245	4300
Диагностика ТНВД BOSCH Euro 2, 3	3200
Текущий ремонт ТНВД BOSCH Euro 2, 3	4300
Капитальный ремонт ТНВД BOSCH Euro 2, 3	7600
Диагностика ТНВД Камаз Евро 1, 2	3200
Текущий ремонт ТНВД Камаз Евро 1, 2	1600
Капитальный ремонт ТНВД Камаз Евро 1, 2	4900
Диагностика ТНВД 3492 Motorpal	2200
Текущий ремонт ТНВД 3492 Motorpal	2000
Капитальный ремонт ТНВД 3492 Motorpal	5400
Диагностика ТНВД ЯЗДА Компакт 32 (4 секции)	2200
Текущий ремонт ТНВД ЯЗДА Компакт 32 (4 секции)	1600
Капитальный ремонт ТНВД ЯЗДА Компакт 32 (4 секции)	4300
Диагностика ТНВД ЯЗДА Компакт 32 (6 секции)	2200
Текущий ремонт ТНВД ЯЗДА Компакт 32 (6 секции)	2200
Капитальный ремонт ТНВД ЯЗДА Компакт 32 (6 секции)	5400
Диагностика ТНВД ЯЗДА Компакт 40 (6 секции)	2400
Текущий ремонт ТНВД ЯЗДА Компакт 40 (6 секции)	2200
Капитальный ремонт ТНВД ЯЗДА Компакт 40 (6 секции)	6500
Диагностика ТНВД ЯЗДА Компакт 40 (8 секции)	2700
Текущий ремонт ТНВД ЯЗДА Компакт 40 (8 секции)	3200
Капитальный ремонт ТНВД ЯЗДА Компакт 40 (8 секции)	7000
Проверка на стенде форсунки ЯМЗ, ТМЗ, КАМАЗ, Д-245, CUMMINS	120
Инструментальная диагностика форсунки ЯМЗ, ТМЗ, КАМАЗ, CUMMINS	180
Ремонт форсунки ЯМЗ, ТМЗ	270
Ремонт форсунки КАМАЗ, CUMMINS, Д-245	320

! Диагностика не входит в текущий ремонт, ремонт, регулировку и капитальный ремонт.
! Услуги без стоимости материалов и запасных частей

Оборудование для испытания, регулировки и ремонта топливной аппаратуры.

Продажа оборудования для испытания, регулировки и ремонта топливной аппаратуры со склада (СПб, Москва, Челябинск, Казань) от производителя, производство на заводах и поставки.
Прайс-листы с ценами на стенды для испытания и регулировки ТНВД, оборудование и инструмент запрашивайте в отделе оборудования для автосервиса.

На сайте представлен большой ассортимент оборудования для ремонта, испытаний и регулировки топливной аппаратуры автомобилей российского и импортного производства.

Стенды для ремонта и проверки топливных насосов высокого давления (ТНВД) применяются на станциях и центрах сервисного и технического обслуживания. Стенд для топливной аппаратуры незаменим при проверке и ремонте ТНВД грузового, строительного и сельскохозяйственного транспорта (тягачей, тракторов, самосвалов). Применяются для диагностики насосов, устанавливаемых на легковых автомобилях и мощных дизелей, которыми оснащается тяжелая карьерная техника или тепловозы.

Стенд для проверки и ремонта ТНВД предназначен для точной диагностики и регулировки топливных насосов высокого давления — рядного и распределительного типов с разной системой смазки, количеством секций или штуцеров. Они оснащаются компьютерными системами информационно-технологического сопровождения и мензурочным мерным блоком. Воспроизводят условия эксплуатации дизельной аппаратуры и позволяют добиваться оптимальных параметров её функционирования в части расхода топлива и эффективной мощности.

---

Заказать и купить оборудование для испытания, регулировки и ремонта топливной аппаратуры вы можете с отгрузкой транспортными компаниями в города: Архангельск, Владивосток, Волгоград, Воронеж, Екатеринбург, Ижевск, Иркутск, Казань, Кемерово, Краснодар, Красноярск, Москва, Нижний Новгород, Новосибирск, Омск, Оренбург, Пенза, Пермь, Ростов-на-Дону, Санкт-Петербург, Самара, Саратов, Тюмень, Уфа, Чебоксары, Челябинск, Ярославль и прочие регионы России.

Регулировка ТНВД на специализированном стенде

Регулировка ТНВД на стенде предполагает всестороннюю диагностику топливного насоса высокого давления с применением самого передового оборудования дизельного сервис-центра. Настройки топливных насосов с максимальной точностью гарантируют бесперебойную работу как топливной системы, так и дизельного двигателя в целом.

Доказано, что недостаточно точная регулировка топливных насосов высокого давления провоцирует выделение большого количества дыма отработанных газов. Из этого следует тот факт, что пропускная способность рабочих топливопроводов и форсунок в значительной степени отходит от установленных норм, что в свою очередь ведет к большему расходу топлива из-за его крайне неравномерного попадания в каждый из цилиндров.

Стенд

Регулировка ТНВД на стенде должна осуществляться опытным мастером. Такое оборудование воспроизводит работу топливной аппаратуры дизельного двигателя. Имеет систему контроля и управления, оснащенную приборами, по которым можно производить тестирование всех параметров.

Стенд имеет корпус, привод, систему подачи горючего; оснащается электрооборудованием. С помощью имеющегося блока электроники можно проводить испытания, а также регулировку как отечественных, так и импортных рядных и V-образных топливных насосов, число цилиндров которых не превышает 12. Дополнительно может комплектоваться оборудованием для ремонта.

Для определения цикловой подачи дизеля и обратного слива используют специальные измерительные мензурки, имеющие градуированную шкалу. Иногда также применяют автоматические расходомеры, например, Bosch EPS 815, которые способны производить замер количества топлива посекционно. Расход топливо для каждой секции отображается в виде гистограмм на компьютерном мониторе.

Регулировка топливного насоса высокого давления на стенде дает возможность контролировать такие важные параметры, как равномерность и количество подачи топлива по секциям; частота вращения вала топливного насоса высокого давления на момент включения регулятора и на период времени, когда подача топлива прекращается; особенности работы автоматической муфты опережения впрыска; угол начального, конечного пункта подачи топлива по повороту вала ТНВД, а также давление открытия клапанов нагнетания, температура топлива в топливном баке.

Современные регулировочные стенды оснащаются автоматической термостабилизацией. Система состоит из охладительного и нагревательного радиатора. Для некоторых видов ТНВД (с гидропневматическим, либо пневматическим корректором подачи топлива по наддуву) должны быть системы подачи воздуха и масла. Вакуумные насосы необходимы для вакуумных регуляторов.

Обязательные для контроля параметры ТНВД дизеля: эталонного топлива (вязкости, температуры), нормы которого установлены заводом; производительность насоса при тех или иных частотах вращения вала, а также определенных условиях эксплуатации. Все регулировочные параметры даны производителем в тест-планах ТНВД.

Насос типа H проходит испытание на стенде EPS 815

Нормы выбросов от тяжелого оборудования с дизельными двигателями с воспламенением от сжатия | Правила для выхлопных газов от транспортных средств и двигателей

На этой странице представлены правила для внедорожных двигателей с воспламенением от сжатия (дизельных), которые используются в машинах, которые выполняют широкий спектр важных работ. К ним относятся экскаваторы и другое строительное оборудование, сельскохозяйственные тракторы и другое сельскохозяйственное оборудование, вилочные погрузчики, оборудование наземного обслуживания аэропортов и коммунальное оборудование, такое как генераторы, насосы и компрессоры.

EPA приняло несколько уровней стандартов выбросов. Совсем недавно мы приняли комплексную национальную программу по сокращению выбросов от дизельных двигателей для внедорожников за счет интеграции контроля двигателя и топлива в качестве системы для достижения максимального сокращения выбросов. Чтобы соответствовать этим стандартам выбросов Tier 4, производители двигателей будут производить новые двигатели с передовыми технологиями контроля выбросов. Поскольку устройства контроля выбросов могут быть повреждены серой, мы также приняли требования к используемому дизельному топливу, чтобы снизить уровень серы более чем на 99 процентов.Получающееся в результате дизельное топливо со сверхнизким содержанием серы имеет максимальную концентрацию серы 15 частей на миллион.

Данные для воспроизведения реальной активности различных внедорожных двигателей с воспламенением от сжатия (CI, дизельные) в контролируемых настройках доступны на этой странице:
Нерегулируемые внедорожные рабочие циклы Агентства по охране окружающей среды

См. Электронный свод федеральных правил (e-CFR) полный текст действующих правил, применимых к большим двигателям с ХИ.

Инструкции по поиску / сортировке таблиц

По умолчанию в таблице отображаются все записи таблицы.Чтобы изменить количество отображаемых записей, щелкните стрелку раскрывающегося списка рядом со словом «Все».

Столбец с синей стрелкой указывает, по какому столбцу сортируется ваша таблица.
Например, если вы видели изображение ниже, таблица будет отсортирована в возрастающем порядке в столбце «Тип технологии».

Чтобы изменить столбец для сортировки таблицы, щелкните стрелку в другом столбце.
Например, если вы хотите отсортировать по убыванию в столбце «Применимо для» на изображении ниже, вы должны щелкнуть стрелку вниз.

Вы можете отфильтровать таблицу с помощью поля поиска. Начните вводить текст в поле поиска, и ваша таблица будет автоматически отображать только строки, содержащие то, что вы ввели в поле поиска.

Ниже приводится список всех правил, касающихся выбросов от тяжелого оборудования с двигателями с воспламенением от сжатия (дизельными).

* Примечание. Материалы, относящиеся к правилам, зависят от правила.

Выбросы загрязняющих веществ от транспортных средств с дизельными двигателями и систем нейтрализации выхлопных газов

В современном мире защита окружающей среды стала предметом особого внимания.Многие агентства и организации пытаются предотвратить ущерб окружающей среде и здоровью людей, причиняемый выбросами парниковых газов и загрязняющих веществ. Из-за неблагоприятного воздействия выбросов дизельного топлива на здоровье и окружающую среду правительства выдвигают требования в отношении допустимых норм выбросов выхлопных газов. В Европе были разработаны стандарты евро, которые с 1993 года постоянно снижались с евро I до евро VI соответственно.

В таблице 1 приведены европейские стандарты для транспортных средств M1 и M2, N1 и N2, определенные в Директиве 70/156 / EC, с контрольной массой ≤2 610 кг.Пределы определены в этой таблице в виде массы на энергию (г / кВтч). В последующие годы нормы евростандартов становятся все более строгими. По сравнению со стандартом Euro I, стандарт Euro VI для выбросов CO, HC, NO _x и PM был снижен, соответственно, на 66, 76, 95 и 98%. Дата введения стандарта Евро VI для большегрузных автомобилей — 1 сентября 2014 г. (Delphi et al. 2012).

Таблица 1 Евростандарты Европейского Союза для большегрузных автомобилей (Delphi et al.2012)

Значения выбросов, которые день ото дня становились все более строгими, вынуждали производителей транспортных средств работать над сокращением выбросов загрязняющих веществ от транспортных средств. В исследованиях, которые проводились десятилетиями, основное внимание уделялось модификациям двигателей, системам электронного управления впрыском топлива и улучшению свойств топлива. Однако этими мерами не удалось добиться снижения выбросов, определенного стандартами. Желаемые уровни выбросов могут быть достигнуты только с помощью систем контроля выбросов доочистки.Транспортные средства оснащены системами контроля выбросов в соответствии с действующими стандартами и требованиями по выбросам. С помощью систем контроля выбросов загрязняющие вещества из выхлопных газов могут быть удалены после того, как они покидают двигатель, непосредственно перед их выбросом в воздух (Prasad and Bella 2010; Bosch 2005).

Среди систем контроля выбросов дизельных двигателей большинство исследований и исследований было проведено по снижению выбросов NO _x , поскольку содержание NO _x в выхлопе дизельного двигателя имеет самый высокий процент среди выбросов загрязняющих веществ. Из исследований, проведенных на данный момент, рециркуляция выхлопных газов (EGR), ловушка для обедненных NO _x (LNT) и SCR являются наиболее целенаправленными технологиями для существенного устранения выбросов NO _x .

В системах рециркуляции ОГ, чтобы уменьшить выбросы NO _x , выхлопные газы рециркулируют обратно в камеру сгорания и смешиваются со свежим воздухом на такте впуска. Следовательно, эффективность сгорания ухудшается, что приводит к снижению температуры сгорания, что означает уменьшение образования NO _x .Система рециркуляции отработавших газов широко используется в дизельных транспортных средствах. Тем не мение; он не может достичь единственно высокой эффективности преобразования и сокращения выбросов NO _x , которые соответствуют действующим стандартам выбросов для особо тяжелых транспортных средств. Кроме того, из-за снижения температуры в цилиндре эта технология приводит к увеличению выбросов HC и CO. (Баунер и др. , 2009).

LNT-технология, также называемая NO _x — сокращение накопления (NSR) или адсорбирующий катализатор NO _x (NAC), была разработана для снижения выбросов NO _x , особенно в обедненных условиях.В условиях обедненного двигателя LNT накапливает NO _x на слое катализатора. Затем, в условиях богатого топливом двигателя, он выделяет и реагирует на NO _x обычными реакциями трехстороннего типа. Катализатор LNT в основном состоит из трех основных компонентов. Эти компоненты представляют собой катализатор окисления (Pt), среду хранения NO _x (барий (Ba) и / или другие оксиды) и катализатор восстановления (Rh). В технологии LNT катализаторы на основе платины являются наиболее часто используемыми катализаторами из-за их восстановления NO _x при низкой температуре и стабильности в воде и сере.

Подобно технологии EGR, технологии LNT недостаточны для обеспечения желаемого сокращения выбросов NO _x . Помимо технологий рециркуляции отработавших газов и LNT, можно обеспечить соответствие текущим стандартам выбросов с помощью технологии SCR. Таким образом, технология SCR является респектабельной новейшей технологией, которая интересует многих исследователей.

В этом разделе подробно рассматриваются системы контроля выбросов для дизельных двигателей. Из-за их широкого использования; Системы DOC, DPF и SCR, особенно для дизельных двигателей большой мощности, рассматриваются отдельно.

Катализатор окисления дизельного топлива (DOC)

Основная функция DOC — окислять выбросы HC и CO. Кроме того, DOC играют роль в снижении массы выбросов твердых частиц дизельного топлива за счет окисления некоторых углеводородов, адсорбированных на углеродных частицах (Chen and Schirmer 2003; Wang et al. 2008). DOC также можно использовать в сочетании с катализаторами СКВ для окисления NO до NO ₂ и увеличения отношения NO ₂ : NO _x . В DOC происходят три основных реакции (Zheng and Banerjee 2009).

$$ {\ текст {CO}} + \, \ raise.5ex \ hbox {$ \ scriptstyle 1 $} \ kern-.1em / \ kern-.15em \ lower.25ex \ hbox {$ \ scriptstyle 2 $ } {\ text {O}} _ {2} \ to {\ text {CO}} _ {2} $$

(1)

$$ {\ text {C}} _ ​​{3} {\ text {H}} _ {6} + {9} / 2 {\ text {O}} _ {2} \ to {\ text {3 CO }} _ {2} + {\ text {3H}} _ {2} {\ text {O}} $$

(2)

$$ {\ text {NO}} + \, \ raise.5ex \ hbox {$ \ scriptstyle 1 $} \ kern-.1em / \ kern-.15em \ lower.25ex \ hbox {$ \ scriptstyle 2 $} {\ text {O}} _ {2} \ to {\ text {NO}} _ {2} $$

(3)

CO и HC окисляются с образованием CO ₂ и H ₂ O [Ур. (1), (2)] в ДОК (рис. 2). Дизельные выхлопные газы обычно содержат от 2 до 17% по объему O ₂ , который не вступает в реакцию с топливом в камере сгорания. Этот O ₂ постоянно потребляется в DOC (Yu and Kim 2013).

Фиг.2

Катализатор окисления дизельного топлива

Другая химическая реакция, которая происходит в DOC, — это окисление NO с образованием NO ₂ , как показано в уравнении. (3). Концентрация NO ₂ в NO _x жизненно важна для последующих компонентов, таких как DPF и SCR. Высокая концентрация NO ₂ в NO _x способствует увеличению эффективности DPF и SCR. В необработанном выхлопном газе двигателя компонент NO ₂ в NO _x составляет только около 10% в большинстве рабочих точек.Благодаря функции DOC, NO ₂ : NO увеличивается за счет установления термодинамического равновесия (Lee et al. 2008; Sampara et al. 2007).

Температура является эффективной функцией эффективности DOC. Эффективность DOC в окислении CO и HC может наблюдаться при температурах выше «световой» каталитической активности. Температура выключения определяется как температура, при которой начинается реакция в катализаторе, и изменяется в зависимости от состава выхлопных газов, скорости потока и состава катализатора.

DOC также может использоваться в качестве каталитического нагревателя. При окислении CO и выбросах HC выделяется тепло. Это тепло используется для повышения температуры выхлопных газов после DOC. Повышение температуры выхлопных газов способствует регенерации DPF. В DOC температура выхлопных газов поднимается примерно выше 90 ° C на каждый 1% объема окисления CO. Поскольку повышение температуры происходит очень быстро, в DOC устанавливается крутой температурный градиент. Результирующее напряжение в керамическом носителе и каталитическом нейтрализаторе ограничивается допустимым скачком температуры примерно 200–250 ° C (Bosch 2005).

DOC обычно представляет собой монолитную сотовую структуру из керамики или металла. Помимо этой несущей структуры, он состоит из оксидной смеси (Washcoat), состоящей из оксида алюминия (Al ₂ O ₃ ), оксида церия (CeO ₂ ), оксида циркония (ZrO ₂ ) и активного каталитического покрытия. благородные металлы, такие как платина (Pt), палладий (Pd) и родий (Rh). Основная функция покрытия — обеспечить большую площадь поверхности для благородного металла и замедлить спекание катализатора, которое происходит при высоких температурах, что приводит к необратимому падению активности катализатора.Количество благородных металлов, используемых для покрытия, которое часто называют загрузкой, указано в г / фут ³ . Нагрузка составляет примерно 50–90 г / фут ³ . В настоящее время DOC, содержащий Pt и Pd, чаще всего используется для окисления, и многие исследования, проведенные исследователями, были сосредоточены на этих катализаторах на основе драгоценных металлов (Kolli et al., 2010; Kim et al. 2003; Wiebenga et al. 2012; Wang et al. 2008; Ханеда и др. 2011).

Основными характеристиками при выборе DOC являются температура зажигания, эффективность преобразования, температурная стабильность, устойчивость к отравлению и производственные затраты.Однако такие параметры, как плотность каналов (указываемая в cpsi (количество каналов на квадратный дюйм)), толщина стенок отдельных каналов и внешние размеры преобразователя (площадь поперечного сечения и длина) имеют существенное значение для свойств DOC. Плотность каналов и толщина стенок определяют реакцию на нагрев, противодавление выхлопных газов и механическую стабильность каталитического нейтрализатора (Zervas 2008).

Объем DOC (V _c ) определяется как коэффициент объемного расхода выхлопных газов, который сам пропорционален рабочему объему (Vs) двигателя.Типичные расчетные значения для DOC: Vc / Vs = 0,6–0,8. Отношение объемного расхода выхлопных газов [V _f (м ³ / ч)] к объему катализатора [V _c (м ³ )] называется объемной скоростью [SV (h ^-1 ). ]. Типичные значения SV для катализатора окисления составляют 150 000–250 000 ч ^–1 (Bosch 2005).

С момента первого внедрения в 1970-х годах DOC остаются ключевой технологией для дизельных двигателей до сих пор (Wang et al. 2008). Все новые дизельные двигатели, устанавливаемые на легковые, малотоннажные и тяжелые дизельные автомобили, теперь оснащены DOC.Сокращение выбросов в результате использования DOC оценивается примерно на 60–90% для углеводородов и CO.

DOC являются широко предпочтительными системами контроля выбросов не только для автомобилей большой грузоподъемности, но и для автомобилей малой грузоподъемности во многих странах, таких как Европа, США и Япония. Катализаторы окисления, содержащие Pt и Pd, являются наиболее популярными катализаторами на мировом рынке. Одна из основных проблем этих ценных катализаторов заключается в том, что они проводят реакцию SO ₂ на SO ₃ , которая, следовательно, реагирует с водой и образует формы сульфатов и серной кислоты.Эти формы имеют весьма вредные эффекты, такие как повреждение систем контроля выбросов после обработки, а также вызывают ряд проблем для окружающей среды и здоровья. Нет технологий для предотвращения и устранения этих форм. Хотя ULSD используется во многих странах мира, полностью решить проблему не удалось. Использование альтернативных видов топлива, таких как биодизель, метиловый спирт и т. Д., Может полностью уменьшить или устранить этот загрязнитель. Кроме того, можно повысить эффективность преобразования DOC, используя альтернативные виды топлива (Zhu et al.2013).

Дизельный сажевый фильтр (DPF)

DPF применяются в производстве автомобилей с 2000 года. Они используются для удаления выбросов ТЧ из выхлопных газов путем физической фильтрации и обычно изготавливаются из кордиерита (2MgO – 2Al ₂ O ₃ –5SiO ₂ ) или монолит сотовой структуры из карбида кремния (SiC) с каналами, заблокированными на чередующихся концах. Забитые каналы на каждом конце выталкивают частицы дизельного топлива через пористые стенки подложки, которые действуют как механический фильтр (рис.3). Когда частицы сажи проходят через стенки, они переносятся в стенки пор путем диффузии, где и прилипают. Этот фильтр имеет большое количество параллельных, в основном квадратных каналов. Толщина стенок канала обычно составляет 300–400 мкм. Размер канала определяется плотностью их клеток (типичное значение: 100–300 cpsi) (Kuki et al. 2004; Ohno et al. 2002; Tsuneyoshi and Yamamoto 2012).

Фиг.3

Стенки фильтра спроектированы так, чтобы иметь оптимальную пористость, позволяющую выхлопным газам проходить через их стенки без особых препятствий, при этом они достаточно непроницаемы для сбора твердых частиц.По мере того, как фильтр становится все более насыщенным сажей, на поверхности стенок канала образуется слой сажи. Это обеспечивает высокоэффективную поверхностную фильтрацию на следующем этапе эксплуатации. Однако следует избегать чрезмерного насыщения. По мере того как фильтры накапливают ТЧ, они создают противодавление, которое имеет множество негативных последствий, таких как повышенный расход топлива, отказ двигателя и напряжение в фильтре. Чтобы предотвратить эти негативные эффекты, DPF необходимо регенерировать путем сжигания уловленных PM.

В дальнейшем существует два типа процессов регенерации сажевых фильтров, обычно называемых активной регенерацией и пассивной регенерацией. Активная регенерация может периодически применяться к сажевым фильтрам, в которых захваченная сажа удаляется путем контролируемого окисления с помощью O ₂ при 550 ° C или более высоких температурах (Jeguirim et al. 2005). При активной регенерации DPF PM периодически окисляется теплом, подаваемым из внешних источников, таких как электрический нагреватель или пламенная горелка. Сгорание твердых частиц, захваченных фильтром, происходит, как только содержание сажи в фильтре достигает установленного предела (около 45%), на который указывает падение давления на DPF.

Более высокая температура регенерации и большое количество энергии для теплоснабжения представляют собой серьезные проблемы для активной регенерации. В то время как такие высокие температуры, как точка плавления фильтра, приводят к выходу из строя сажевого фильтра, необходимость в энергии для нагрева увеличивает стоимость производства системы из-за сложных добавок. Эти негативные эффекты рассматривают активную регенерацию как нежелательную.

В отличие от активной регенерации, при пассивной регенерации сажевого фильтра окисление твердых частиц происходит при температуре выхлопных газов за счет каталитического сгорания, которому способствует осаждение подходящих катализаторов внутри самой ловушки.ТЧ окисляются в процессе каталитической реакции, в которой не используется дополнительное топливо. В диапазоне температур от 200 до 450 ° C небольшие количества NO ₂ будут способствовать непрерывному окислению осажденных углеродных частиц. Это основа непрерывно регенерирующей ловушки (CRT), которая непрерывно использует NO ₂ для окисления сажи при относительно низких температурах по сравнению с DPF (York et al. 2007, Allansson et al. 2002).

При пассивной регенерации весь процесс очень простой, тихий, эффективный и экономичный, то есть ни оператор транспортного средства, ни система управления двигателем транспортного средства не должны делать что-либо, чтобы вызвать регенерацию DPF.В этом процессе обычно используется фильтр из карбида кремния со стенкой потока с DOC, сложной системой управления двигателем и датчиками. DOC перед сажевым фильтром увеличивает отношение NO ₂ к NO в выхлопе и снижает температуру горения твердых частиц. NO ₂ обеспечивает более эффективный окислитель, чем кислород, и, таким образом, обеспечивает оптимальную эффективность пассивной регенерации (Johansen et al. 2007).

Каркасный SiC-фильтр — один из наиболее широко используемых фильтров DPF во всем мире. Поскольку регенерация происходит при высоких температурах выхлопных газов, перед этим фильтром необходимо использовать DOC.Катализированные сажевые фильтры (CDPF), содержащие состав DOC на самом сажевом фильтре, могут устранить это обязательство. В этой системе нет никаких DOC или каких-либо систем доочистки перед DPF, и все реакции происходят в CDPF. CDPF, в котором Pt используется в качестве катализатора, имеет такую ​​же эффективность преобразования по сравнению с фильтром SiC с пристенным потоком. С помощью CDPF можно снизить температуру окисления сажи. В дополнение к окислению, происходящему в DPF, может быть реализовано при более низких температурах, степень конверсии может быть дополнительно увеличена с использованием биодизельного топлива или присадок к топливу (Lamharess et al. 2011). Хотя регенерация является одной из основных проблем для сажевых фильтров, в настоящее время было проведено множество исследований для решения этой проблемы и снижения температуры окисления сажи.

Селективное каталитическое восстановление (SCR)

SCR — это еще одна технология для снижения выбросов NO _x , специально улучшенная для автомобилей большой грузоподъемности. Из-за низкой температуры выхлопных газов он не получил широкого распространения в легковых автомобилях. Но в настоящее время она разрабатывается для легковых автомобилей, и некоторые производители легковых автомобилей, такие как Audi, используют эту технологию в своих автомобилях.SCR используется для минимизации выбросов NO _x в выхлопных газах с целью использования аммиака (NH ₃ ) в качестве восстановителя (Biswas et al. 2009). Вода и N ₂ выделяются в результате каталитической конверсии NO _x в выхлопных газах. Из-за токсического воздействия NH ₃ и предотвращения горения NH ₃ в теплой атмосфере перед реакцией NH ₃ получают из водного раствора мочевины (Moreno-Tost et al. 2008; Hamada and Ханеда 2012).Этот раствор получают смешиванием 33% мочевины (NH ₂ ) ₂ CO и 67% чистой воды по массе.

Для достижения высокой эффективности количество NH ₃ , хранящегося на катализаторе SCR, должно контролироваться как можно большим. Однако высокое хранение NH ₃ может привести к образованию нежелательного аммиака. Проскока аммиака, как правило, можно избежать или минимизировать путем точного впрыска мочевины на основе необходимого аммиака (Majewski and Khair 2006). Распыляя раствор на выхлопные газы, в результате испарения чистой воды твердые частицы мочевины начинают плавиться, и происходит термолиз, как показано в уравнении.(4) (Koebel et al., 2000; Yim et al., 2004).

$$ \ left ({{\ text {NH}} _ {2}} \ right) _ {2} {\ text {CO}} \ to {\ text {NH}} _ {3} + {\ текст {HNCO}} \ left ({\ text {thermolysis}} \ right) $$

(4)

NH ₃ и изоциановая кислота образуются в реакции термолиза. NH ₃ принимает участие в реакциях катализатора СКВ, в то время как изоциановая кислота превращается с водой в реакции гидролиза (Koebel et al. 2000).Кроме того, в результате этого гидролиза получают NH ₃ [Ур. (5)].

$$ {\ text {HNCO}} + {\ text {H}} _ {2} {\ text {O}} \ to {\ text {NH}} _ {3} + {\ text {CO} } _ {2} \, \ left ({\ text {гидролиз}} \ right) $$

(5)

Реакции термолиза и гидролиза протекают быстрее, чем реакции СКВ. Две молекулы аммиака образуются в молекулярной мочевине в результате реакций термолиза и гидролиза (Chi and DaCosta 2005). Эффективность реакций получения NH ₃ из мочевины в значительной степени зависит от температуры выхлопных газов.Хотя температура плавления мочевины составляет 133 ° C, в различных исследованиях указано, что термолиз начинается при 143, 152, 160 ° C (Linde 2007; Oh et al. 2004; Sun et al. 2001; Schaber et al. 2004; Калабрезе и др. , 2000). Хотя преобразование водного раствора мочевины в NH ₃ начинается во время распыления инжектора, полное преобразование не завершается введением катализатора. Половина общего количества разложения мочевины до NH ₃ получается до входа в катализатор.Таким образом, эффективность преобразования теоретически составляет 50% до входа в катализатор. Однако реализация реакции гидролиза в газовой фазе перед входом в катализатор увеличивает эффективность преобразования из-за температуры выхлопных газов (Koebel et al. 2000; Chi and DaCosta 2005). После термолиза и гидролиза химические реакции, происходящие в катализаторе СКВ, показаны ниже.

$$ 4 {\ text {NO}} + 4 {\ text {NH}} _ {3} + {\ text {O}} _ {2} \ to {\ text {4 N}} _ {2} + {\ text {6 H}} _ {2} {\ text {O}} $$

(6)

$$ 2 {\ text {NO}} + {\ text {2 NO}} _ {2} + {\ text {4 NH}} _ {3} \ to {\ text {4 N}} _ {2} + {\ text {6 H}} _ {2} {\ text {O}} $$

(7)

$$ 6 {\ text {NO}} _ {2} + {\ text {8 NH}} _ {3} \ to {\ text {7 N}} _ {2} + {\ text {12 H}} _ {2} {\ text {O}} $$

(8)

Скорость реакций SCR может быть указана как «7> 6> 8». Скорость реакции в уравнении. (7) выше, чем у других реакций. Реакция уравнения. (6) реализуется в отсутствие какого-либо катализатора окисления перед катализатором SCR, а именно выбросов NO _x в форме NO. В случае использования DOC с большим размером и емкостью перед катализатором SCR, выбросы NO _x превращаются в NO, и реакция по формуле (8) имеет место. Следовательно, скорость реакции снижается и реализуется снижение эффективности преобразования выбросов NO _x .Реакция уравнения. (7) будет иметь место, если размер и количество загрузки катализатора окисления оптимизированы. Благодаря высокой скорости реакции конверсия выбросов NO _x осуществляется эффективно. Соотношение NO: NO2 1: 1 показывает максимальную производительность SCR. По этой причине необходимо установить соотношение NO: NO2 примерно 1: 1 (Sluder et al. 2005; Devarakonda et al. 2008; Shost et al. 2008).

На рисунке 4 показана типичная система SCR с DOC. Катализаторы на основе цеолита и ванадия используются в системах СКВ. Температура имеет характерную роль при выборе катализатора. В то время как медь-цеолиты обладают лучшими низкотемпературными характеристиками, железо-цеолиты обладают лучшими высокотемпературными характеристиками (Hamada and Haneda 2012).

Рис.4

Типичная система SCR с DOC

Система

SCR может работать при температуре от 200 до 600 ° C. Реакции обычно начинаются при 200 ° C, а максимальная эффективность преобразования достигается при 350 ° C (Way et al. 2009). Температуры ниже 200 ° C вызывают появление цианистой кислоты, биочевины, меламина, амелида и амелина из-за реакций разложения раствора мочевины.Эти компоненты могут накапливаться в стенке выхлопной трубы и приводить к нежелательным результатам (Schaber et al. 2004). Чтобы предотвратить образование этих образований, распыление раствора мочевины начинается при температуре выхлопных газов выше 200 ° C. Кроме того, температуры выше 600 ° C вызывают возгорание NH ₃ до реакции с выбросами NO _x .

Исследования систем SCR были усилены для проектирования системы, системы доставки мочевины, катализатора, раствора для впрыска, давления впрыска и времени.

V ₂ O ₅ -WO ₃ / TiO ₂ , Fe-ZSM5, Cu-ZSM5 и Ag / Al ₂ O ₃ являются наиболее часто используемыми катализаторами, и многие исследования сосредоточены на этих типах катализаторов. Cu-PPH, CeO ₂ -TiO ₂ , Cu / Al ₂ O ₃ , NbCe и Fe-MFI — это другие типы катализаторов, которые становятся актуальными. Во многих исследованиях, проведенных на этих катализаторах, эффективность преобразования выбросов NO _x была достигнута более чем на 90% (Shan et al.2012; Casapu et al. 2011; Oliveira et al. 2011). Катализаторы на основе TiO ₂ , легированного вольфрамом с использованием ванадия в качестве активного компонента, являются наиболее часто применяемыми катализаторами для СКВ из-за их высокой активности даже при низкой температуре и высокой селективности по NO ₂ в качестве продукта. Цеолит представляет собой другую основу, которая может использоваться вместо TiO ₂ , и имеет некоторые отличия в эффективности преобразования NO _x . В отличие от этих оснований, катализаторы Ag-Al ₂ O ₃ обладают относительно низкой активностью при низкой температуре выхлопных газов.

Качество впрыска мочевины и ее смешивание являются сложными и критически важными. Было проведено множество исследований для определения влияния качества капель мочевины на эффективность преобразования. Это показывает, что закачка мочевины является важным параметром эффективности преобразования. Это может повлиять на эффективность преобразования до 10%.

Хотя многие амины (метиламин, этиламин, пропиламин и бутиламин) были протестированы в качестве раствора для инъекций, никто не смог добиться эффективности раствора мочевины под названием AdBlue на мировых рынках (Stanciulescu et al.2010). Другие восстановители также были проверены на предмет замещения аммиака.

В системах СКВ вместо аммиака или мочевины в качестве восстановителя можно использовать углеводороды (НС). Этот метод известен как углеводородный СКВ (HC-SCR), и по нему было проведено множество исследований. Из-за наличия углеводорода в выхлопных газах (пассивный режим) или в самом впрыскиваемом топливе (активный режим) относительно просто применить его к легковым автомобилям. В дизельных двигателях первичным углеводородом является дизельное топливо, но другие углеводороды, такие как этанол, ацетон и пропанол, могут вводиться в поток выхлопных газов, чтобы способствовать снижению NO _x .Катализатор Ag-Al ₂ O ₃ является наиболее перспективным катализатором для HC-SCR.

По сравнению с решениями по контролю выбросов (EGR, LNT и SCR) для снижения выбросов NO _x , в целом показано, что SCR имеет высокую эффективность в преобразовании NO _x . В отличие от технологии LNT, SCR непрерывно удаляет NO _x через активный восстановитель на поверхности катализатора. В противном случае LNT имеет широкий диапазон рабочих температур и более низкую температуру обессеривания.Поскольку это приводит к увеличению выбросов HC и CO и низкой эффективности преобразования NO _x по сравнению с SCR и LNT, EGR отстает. Во многих приложениях эти технологии могут использоваться в комбинации для увеличения эффективности преобразования NO _x (Xu and McCabe 2012; Lopez et al. 2009).

Со всеми другими усовершенствованными устройствами дополнительной обработки, содержание серы в топливе для сжигания является важной проблемой для катализатора SCR. Технологии последующей обработки очень чувствительны к содержанию серы в топливе.Сера, содержащаяся в дизельном топливе, входит в состав катализаторов и начинает накапливаться в активных центрах катализатора, что снижает каталитическую активность. Хотя сульфаты могут подвергаться термическому разложению, для обессеривания в богатых условиях требуются высокие температуры (> 600 ° C). Альтернативные виды топлива и топливные добавки использовались для предотвращения воздействия серы на устройства дополнительной обработки. Можно повысить эффективность сокращения выбросов систем доочистки за счет топлива, не содержащего серу.Биодизель является наиболее часто используемым альтернативным топливом для предотвращения повреждения серой, и было проведено множество исследований по использованию биодизеля в качестве альтернативы дизельному топливу (Ng et al. 2010).

Как Diesel вернули себе привычку

Новый колесный погрузчик Komatsu WA470-8 может похвастаться 6-процентной экономией топлива по сравнению с его предшественником.

В то время как НАСА могло послать зонд полностью к Плутону, прямо здесь, на Земле, существует еще одно инженерное чудо, по большей части незаметное у всех под носом.

Речь идет о современных дизельных двигателях Tier 4 Final, в которых используются топливные системы Common Rail высокого давления и форсунки с электронным управлением, управляемые электронным модулем управления (ECM).

Эти системы могут подавать небольшие быстрые выбросы топлива в цилиндры со скоростью в некоторых случаях более 6000 раз в минуту. В результате современные большие дизельные двигатели могут производить больше мощности при меньшем расходе топлива, чем когда-либо прежде, при одновременном сокращении выбросов выхлопных газов более чем на 95 процентов.

Чтобы дать вам лучшее представление о том, как работают эти современные чудеса инженерной мысли, мы поговорили с Джимом Фиером, вице-президентом по инжинирингу Cummins и Илидио Серра, менеджером службы технической поддержки подразделения автозапчастей Роберта Боша.

Мы начнем с рассмотрения разницы между форсунками старого образца и современной новой технологией.

Механический впрыск

До современных норм по выбросам в большинстве дизельных двигателей использовался механический впрыск топлива — выступ распредвала, упирающийся в роликовый толкатель, приводил в движение поршень, который создавал давление в топливе.В этих системах топливо под давлением проходит по трубопроводу, пока не наткнется на пружину форсунки и не заставит ее открыться, позволяя топливу течь в цилиндр. Было возможно давление до 15000 фунтов на квадратный дюйм, но был возможен только один впрыск за оборот кулачка и один впрыск топлива за цикл сгорания.

Механический впрыск топлива прост и надежен. Он по-прежнему используется на двигателях меньшей мощности, но не может обеспечить точный контроль, снижение выбросов и широкий диапазон мощности, необходимые для сегодняшних более крупных двигателей Tier 4 Final, в первую очередь двигателей мощностью 74 л.с. и выше.

По мере того, как нормы выбросов становились все более строгими, были внесены усовершенствования, в том числе распределительные насосы, линейные насосы и насос-форсунки, которые в конечном итоге позволили повысить давление до 23 000–26 000 фунтов на квадратный дюйм. Многие производители оригинального оборудования смогли выполнить требования уровня 3 по выбросам, используя эти более сложные системы. Но настоящее чудо не произошло до тех пор, пока не были внедрены топливные системы Common Rail высокого давления (HPCR), которые позволили создать давление впрыска до 36 000 фунтов на квадратный дюйм.

Система Common Rail

В системе HPCR форсунки забирают топливо из единой, подобной аккумулятору, рейки, которая обслуживает все форсунки с помощью общего источника топлива.Топливо, хранящееся в общей топливной рампе, находится под давлением до 30 000+ фунтов на квадратный дюйм в ожидании использования.

Преимущество здесь в том, что вы больше не зависите от кулачка или топливного насоса для повышения давления топлива в форсунке. Задачи наддува и впрыска, связанные в механических системах, становятся независимыми. И чем выше давление, тем лучше распыляется топливо после того, как оно попадает в цилиндр.

Вместо того, чтобы определять, когда форсунка открывается и закрывается, скорость кулачка или топливного насоса, система HPCR управляет форсункой с помощью небольшого быстродействующего исполнительного механизма, либо соленоида, либо пьезокристалла, встроенного в форсунку.А поскольку они управляются электроникой, они могут срабатывать так быстро, как вы можете включать и выключать электрический ток.

«Эти форсунки с электронным управлением обеспечивают гораздо лучший контроль времени и количества впрыска по сравнению с механическими системами», — говорит Фиери. «Это стало важным фактором в разработке более чистых и более экономичных дизельных двигателей», — говорит он.

События множественного впрыска

«Горение в дизельном двигателе очень похоже на рецепт выпечки торта», — говорит Серра.«Если вы правильно отмеряете ингредиенты, установите правильные настройки температуры и времени, вы всегда будете получать идеальный торт».

Проблема в том, что рецепт может меняться от одной секунды к другой. Каждый раз, когда вы переключаетесь на другую передачу, поднимаетесь на холм или нажимаете на педаль газа, чтобы максимизировать усилие отрыва, сочетание давления, температуры, времени впрыска и времени меняет рецепт.

Только системы Common Rail с блоком управления двигателем и сверхбыстрыми инжекторами с электронным управлением обладают скоростью и универсальностью, чтобы реагировать на эти изменения и при этом сохранять параметры выбросов, экономию топлива и выходную мощность.

Дизель Динамика

Цилиндр бензинового двигателя потребляет один впрыск топлива в пределах от 40 до 60 градусов вращения коленчатого вала. «Горение дизельного двигателя длится намного дольше, от 90 до 120 градусов», — говорит Серра. Этот медленный, расширяющийся взрыв — вот что дает дизельным двигателям невероятный крутящий момент. Формирование и максимизация эффективности этого факела горения имеет первостепенное значение.

Расположение клапана, форма чаши поршня и конструкция наконечника форсунки — все это влияет на то, как шлейф циркулирует внутри цилиндра, — говорит Серра.Но синхронизация и частота форсунок — это два элемента, которые могут изменяться по мере изменения требований к двигателю.

В типичном сценарии горения HPCR с низким энергопотреблением у вас может быть три события впрыска в следующей последовательности:

Все начинается с небольшого быстрого пилотного впрыска, чтобы все заработало. При легкой и средней нагрузке двигателя ранние предварительные впрыски также помогают контролировать образование NOx (загрязняющее вещество, регулируемое Tier 4 Final) и снижать шум — этот безошибочный звук «стука» дизельного двигателя на холостом ходу.

Далее идет полная нагрузка, главный впрыск мощности. Возможны от шести до восьми событий для изменения процесса сгорания или содействия доочистке выхлопных газов.

Наконец, вы получаете небольшой дополнительный впрыск, чтобы сжечь все несгоревшее топливо, оставшееся в цилиндре. Дополнительный впрыск также снижает количество твердых частиц в выхлопе, обеспечивает дополнительную энергию для систем нейтрализации выхлопных газов и снижает задержку турбокомпрессора.

Когда приложение требует высокой мощности, ECM обычно заказывает один длительный впрыск.

Speed ​​Freaks

Инженеры измеряют скорость этих событий впрыска в микросекундах, что составляет 1/1000 секунды. Для всех инъекций существует окно примерно 7000 микросекунд, в течение которого:

Соленоид форсунки или пьезокристаллический привод начинает открываться в течение 100–150 микросекунд после подачи питания.

При трех впрыскивании каждый впрыск обеспечивает подачу измеренного количества топлива примерно с 1225 раз в минуту на холостом ходу (750 об / мин) и до 3300 раз в минуту при номинальной скорости (2200 об / мин).

При шести впрыскивании каждая форсунка может подавать всплески топлива со скоростью до 6600 раз в минуту при 2200 об / мин.

После события впрыска требуется еще от 50 до 100 микросекунд, чтобы соленоид или пьезокристаллический привод вернулся в состояние покоя и рассеял любой электрический заряд.

Компьютерное управление

«Электронный блок управления на двигателе управляет всеми аспектами управления топливной системой», — говорит Фиери. «Контроллер ЭСУД не только содержит электронику, необходимую для приведения в действие регулирующих клапанов и форсунок, но также содержит калибровку и диагностику двигателя.По сути, это мозг двигателя », — говорит он.

И хотя аппаратное обеспечение в большинстве топливных систем HPCR может быть схожим, электронная логика, используемая для управления системой, может быть важным различием между характеристиками различных двигателей, говорит Файер. По его словам, калибровка двигателя и электронное управление стали более сложными и должны быть полностью интегрированы с системами обработки воздуха, топливных систем, дополнительной обработки и фильтрации.

Наконечники для форсунок

Каждая форсунка имеет одну форсунку с множеством распылительных отверстий, оптимизированных для удовлетворения требований к мощности, а также показателей выбросов, — говорит Фиери.Сопла изготовлены из стали и используют различные методы термообработки, чтобы выдерживать высокие рабочие температуры.

По мере того, как требования к выбросам стали более жесткими, способность форсунок обеспечивать равномерную и конкретную струю топлива в цилиндр становится все более важной, говорит Файер. Форсунка является неотъемлемой частью формирования факела в момент сгорания. По его словам, отверстия для распыления форсунок согласованы с корпусом цилиндра, чтобы обеспечить наилучшее распыление топлива и, следовательно, лучшую удельную мощность, низкие выбросы и снижение расхода топлива.

Чистое топливо

Хотя материалы, используемые для наконечников форсунок, не сильно изменились в процессе эволюции от механического к электронному впрыску, форсунки в системах HPCR по-прежнему уязвимы для загрязненного топлива, говорит Серра. «Грязь, особенно твердые частицы кварца, превращает топливную систему в очень эффективную гидро-измельчитель и сокращает срок службы топливной системы и двигателя», — говорит он.

Когда вы слышите, как люди проповедуют о достоинствах чистого дизельного топлива и хорошей фильтрации, вот почему.Даже вода в топливе при давлении от 30 до 36000 фунтов на квадратный дюйм и от 5000 до 6000 раз в минуту может значительно ускорить износ наконечника форсунки.

Безопасность

В то время как топливо в общей топливной рампе находится под экстремальным давлением, основной риск для механиков, работающих с системой, возникает при работающем двигателе, поскольку большинство двигателей сбрасывают давление в топливной системе в течение нескольких секунд после выключения. Тем не менее, вы всегда должны следовать процедурам, рекомендованным производителем, при удалении воздуха или работе с топливными системами.

«Новые двигатели требуют от технических специалистов забыть о своих старых диагностических привычках, таких как открытие топливных магистралей на работающем двигателе», — говорит Серра.«Старые системы перекачивали только 0,01 унции топлива за рабочий ход на цилиндр при полной нагрузке. Следовательно, максимальное количество топлива, которое вы могли бы получить из одной топливной магистрали, составляло примерно 10 унций топлива при минимальном давлении через минуту.

«С двигателем с общей топливораспределительной рампой, если сделать то же самое, при значительной степени распыления будет произведен почти один галлон топлива», — говорит Серра. «Скорость топлива в пределах нескольких дюймов от места утечки достаточно высока, чтобы проникнуть через кожу или перчатки», — говорит он.

Диагностика

Некоторые современные двигатели могут иметь сотни различных кодов неисправностей для различных условий и симптомов, но коды неисправностей не всегда решают проблему.«Даже со всеми этими кодами неисправностей для диагностики по-прежнему требуется хорошо обученный техник, который использует систематический подход к диагностике системы двигателя», — говорит Серра. «Нет никакой замены опыту и пониманию причин и следствий в двигателе. Например, код ошибки пропуска зажигания может быть вызван не только неисправной форсункой, но и неисправной системой рециркуляции отработавших газов, регулировкой клапана или системой жгута проводов ».

По словам Серры, сложнее всего диагностировать проблемы, связанные с жалобами на отсутствие кода неисправности.«Если они не поймут, как должна вести себя вся система, как выглядят нормальные данные и как подойти к диагностике, они будут потеряны», — говорит Серра.

«В более старых двигателях с механическим впрыском топлива 95 процентов топливной системы находилось между насосом впрыска и форсунками, поэтому диагностика была довольно простой», — говорит Серра. «В двигателе Common Rail топливный насос и форсунки составляют только 25 процентов топливной системы. «Я видел случаи, когда технический специалист тратил недели на современный двигатель, не следя за процессом диагностики, заменяя многие дорогие компоненты только для того, чтобы обнаружить, что он пропустил простую неисправность, такую ​​как засорение топливного фильтра.”

Прочность

По словам Фиера, недавний демонтаж и осмотр двигателя Cummins Tier 4 показали, что его инжекторы HPCR требуют 20 000 часов работы до капитального ремонта. Предостережение заключается в том, что это зависит от рабочего цикла, области применения, хорошего обслуживания фильтра и чистого топлива.

«Эти двигатели не требуют плановой замены топливных форсунок в середине срока службы и, как ожидается, будут иметь такой же срок службы, как и двигатель», — говорит Фиери. «Возможно, более важным, чем срок службы в часах, является общее количество инъекций за срок службы системы HPCR, типичное число — 1 миллиард инъекций.”

3 Технологии снижения расхода топлива в дизельных двигателях с воспламенением от сжатия | Стоимость, эффективность и внедрение технологий экономии топлива для легких транспортных средств

Конгресс зеленых автомобилей. 2013a. Opel представляет новое семейство дизельных двигателей 1,6 л; Снижение расхода топлива до 10%, соответствие требованиям Euro 6, Green Car Congress, 6 января.

Конгресс зеленых автомобилей. 2013b. Новый дизельный Volkswagen Golf GTD направляется в США; первые впечатления от вождения.Конгресс зеленых автомобилей, 16 июля.

Р. Хэнсон, С. Кокджон, Д. Сплиттер и Р. Рейц. 2010. Экспериментальное исследование горения PCCI с контролируемой реактивностью топлива в двигателе большой мощности. SAE Int. J. Двигатели 3 (1): 700-716. DOI: 10.4271 / 2010-01-0864.

Херольд Р., М. Валь, Г. Регнер, Дж. Лемке и Д. Фостер. 2011. Термодинамические преимущества двухтактного двигателя с оппозитными поршнями. Технический документ SAE 2011-01-2216.

Honda. 2006. Honda разрабатывает чистый дизельный двигатель нового поколения, отвечающий строгим требованиям Tier II Bin 5 по выбросам в США.S. Honda Worldwide, 25 сентября. Http://world.honda.com/news/2006/c060925DieselEngine/.

Хуссейн Дж., К. Паланираджа, Н. Алагумурти и Р. Манимаран. 2012. Влияние рециркуляции выхлопных газов (EGR) на рабочие характеристики и характеристики выбросов трехцилиндрового двигателя с прямым впрыском и воспламенением от сжатия. Александрийский инженерный журнал 51 (4): 241-247.

Йоханнесен, Т. 2012. Система SCR 3-го поколения с использованием твердого хранилища аммиака и прямого дозирования газа — расширение окна SCR для RDE (реальных выбросов в атмосферу).Конференция DEER Министерства энергетики США. Дирборн, Мичиган, 17 октября.

.

Johansen, K., H. Bentzer, A. Kustov, K. Larsen, T.V.W. Янссенс и Р. Барфод. 2014. Интеграция функции СКВ на основе ванадия и цеолита в сажевый фильтр в системах доочистки выхлопных газов — преимущества и проблемы. Технический документ SAE 2014-01-1523. DOI: 10.4271 / 2014-01-1523.

Джонсон, С. 2014. Эффективность дизельного топлива и связанные с этим топливные эффекты. CRC Workshop, 25 февраля.

Канда, Т., Т. Хакодзаки, Дж. Учимото, Н. Хатано, Х. Китайма и Х. Соно. 2006. Работа PCCI с установкой момента впрыска топлива близко к ВМТ. Технический документ SAE 2009-01-0920. DOI 10.4271 / 2006-01-0920.

Кокджон, С., Р. Хэнсон, Д. Сплиттер и Р. Рейц. 2009. Эксперименты и моделирование двухтопливного сгорания HCCI и PCCI с использованием смеси топлива в цилиндрах. SAE Int. J. Двигатели 2 (2): 24-39. DOI 10.4271 / 2009-01-2647.

Majewski, W.A. 2011. Хранение твердого восстановителя для систем SCR. Руководство по технологиям DieselNet.https://www.dieselnet.com/tech/cat_scr_solid.php.

Мик, Г., Р. Уильямс, Д. Торнтон, П. Кнапп и С. Коссер. 2014. F2E — Система Common Rail с распределенным насосом сверхвысокого давления. Технический документ SAE 2014-01-1440. DOI 10.4271 / 2014-01-1440.

Мишлен, Дж., Ф. Гильбо, А. Гиль, И. Ньюбиггинг, Э. Жан, М. Райхерт, М. Баленович и З. Шейх. 2014. Усовершенствованный компактный смеситель SCR: BlueBox. Технический документ SAE 2014-01-1531. DOI 10.4271 / 2014-01-1531.

Михаласку, Д.2015. Toyota рассказала о новом семействе турбодизелей GD. Carscoops.com, 21 июня. Http://www.carscoops.com/2015/06/toyota-details-its-new-gd-family-of.html.

Mitsubishi. 2010. Чистый дизельный двигатель. http://www.mitsubishi-motors.com/en/spirit/technology/library/diesel.html.

Müller, M., T. Streule, S. Sumser, G. Hertweck, A. Nolte и W. Schmid. 2008. Асимметричная турбина с двумя спиралями для турбонагнетателей выхлопных газов. Документ ASME № GT2008-50614.

Нат Г.Двухтопливное, двухтопливное, специализированное? Решения для КПГ. http://www.nat-g.com/why-cng/bi-fuel-dual-fuel-dedicated/. По состоянию на 7 декабря 2014 г.

NHTSA (Национальная администрация безопасности дорожного движения). 2012. Окончательный анализ регулирующего воздействия: средняя корпоративная экономия топлива для легковых и легких грузовых автомобилей с 2017 по 2017 гг. Управление регуляторного анализа и оценки Национального центра статистики и анализа.

NRC (Национальный исследовательский совет). 2011. Оценка технологий экономии топлива для легковых автомобилей.Вашингтон, округ Колумбия: The National Academies Press.

Ott, T., C. Onder, and L. Guzzella. 2013. Гибридно-электрический автомобиль с газодизельным двигателем. Энергии 6 (7): 3571-3592. DOI 10.3390 / en6073571.

Приходько В., С. Курран, Дж. Паркс, Р. Вагнер. 2013. Эффективность катализатора окисления дизельного топлива в снижении выбросов HC и CO от воспламенения от сжатия с контролируемой реактивностью. SAE Int. J. Fuels Lubr. 6 (2): 329-335. DOI 10.4271 / 2013-01-0515.

Ра, Ю. и Р.Д. Рейц. 2011. Модель сгорания для моделирования сгорания двигателя внутреннего сгорания с многокомпонентным топливом. Горение и пламя 158: 69-90.

Редон Ф., К. Калебджян, Дж. Кесслер, Н. Раковец и др. 2014a. Соблюдение строгих норм по выбросам и топливной эффективности до 2025 года при использовании легкого дизельного двигателя с оппозитными поршнями. Технический документ SAE 2014-01-1187. DOI 10.4271 / 2014-01-1187.

Редон Ф., Дж. Кошевник, Г. Регнер, К. Калебджян, Дж. Кесслер, Н. Раковец и Дж. Хедли. 2014b. Соблюдение строгих норм по выбросам и топливной эффективности до 2025 года при использовании легкого дизельного двигателя с оппозитными поршнями.Симпозиум SAE 2014 по высокоэффективным двигателям внутреннего сгорания.

Риз, Р. 2012. Подход с несколькими воздухозаборниками и несколькими видами топлива к повышению эффективности системы двигателя. Ежегодный обзор достоинств программы DOE Vehicle Technologies ACE062.

Reitz, R.D. 2010. Высокоэффективное горение с контролируемой реактивностью топлива с воспламенением от сжатия (RCCI). Конференция DEER Министерства энергетики США. Детройт, Мичиган, 28 сентября

Ricardo Inc. 2011. Компьютерное моделирование технологий LDV для сокращения выбросов парниковых газов в период 2020-2025 гг.EPA-420-R-11-020, декабрь.

Sanchez, F.P., A. Bandivadekar, J. German. 2012. Ориентировочная стоимость технологий снижения выбросов для легковых автомобилей. ICCT (Международный совет по чистому транспорту). http://www.theicct.org/sites/default/files/publications/ICCT_LDVcostsreport_2012.pdf.

Шмидт, О. 2012. Volkswagen Group Powertrain and Fuel Strategy. http://www.cargroup.org/assets/speakers/presentations/40/schmidt_oliver.pdf.

Шульдинер, Х.2013. По словам представителя Bosch, в этом году количество дизельных двигателей для легких транспортных средств в США увеличится вдвое. WardsAuto, 31 января. Http://wardsauto.com/suppliers/us-light-vehicle-diesel-offerings-double-year-bosch-exec-says.

Симеску, С., С. Б. Файвленд, Л. Уклоняться. 2003. Экспериментальное исследование сгорания и выбросов PCCI-DI в дизельном двигателе большой мощности. Технический документ SAE 2003-01-0345. DOI 10.4271 / 2003-01-0345.

Сонг-Чарнг, К., А. Патель и Р. Рейц. 2004. Разработка и применение подробных химических моделей CFD для моделирования дизельных двигателей PCCI.В Proc. конференции SAE 2004-30-0030.

Tingwell, E. 2012. Nissan Titan нового поколения Предназначенный для Детройта, мы подробно описываем его умный двигатель. Автомобиль и водитель, 28 октября.

Ван Д.Ю., С. Яо, Д. Кабуш и Д. Расин. 2007. Датчик аммиака для SCR NO _x Редукция. Delphi. Конференция DEER Министерства энергетики США. Дирборн, Мичиган, 16-19 октября.

Woodyard, C. 2013. Ram возвращает дизельную мощность в легкие пикапы. USA Today, 24 сентября.http://www.usatoday.com/story/money/cars/2013/09/21/ram-diesel/2844813/.

Zamboni, G., and M. Capobianco. 2013. Влияние управления EGR и VGT высокого и низкого давления на диаграммы давления в цилиндрах и скорость тепловыделения в автомобильном дизельном двигателе с турбонаддувом. Прикладная теплотехника 51 (1-2): 586-596.

Диагностика и определение продолжительности впрыска дизельных форсунок Common Rail

В данной работе мы исследуем диагностику и определение продолжительности впрыска пилотных дизельных форсунок Common Rail (CR) двухтопливных двигателей.В этих пилотных форсунках объем впрыска невелик, и повторяемость впрысков и идентификация смещений форсунок являются важными факторами, которые необходимо принимать во внимание для достижения хорошей повторяемости (от кадра к выстрелу с каждым цилиндром) и Следовательно, это хорошо сбалансированный двигатель и уменьшенный общий износ. Представлен метод диагностики, основанный на анализе сигнала давления КЛ с результатами экспериментальной проверки. С помощью разработанного метода можно определить относительную продолжительность закачки.В этом методе сигнал давления во время нагнетания сначала извлекается после контроля каждого события нагнетания. После этого сигнал нормализуется и фильтруется. Затем вычисляется производная отфильтрованного сигнала. Изменение производной отфильтрованного сигнала, превышающее предварительно определенный порог, указывает на событие нагнетания, которое может быть обнаружено, и его относительная продолжительность может быть идентифицирована. Эффективность предложенного метода диагностики представлена ​​экспериментальными результатами, которые показывают, что разработанный метод обнаруживает дрейф продолжительности закачки и величины дрейфа.По результатам можно определить изменение времени впрыска на ≥ 10 мкс (2%, 500 мкс).

1 Введение

Дизельные двигатели

получили широкое распространение благодаря своей высокой надежности, высокому тепловому КПД, доступности топлива и низкому расходу топлива. Они используются для выработки электроэнергии, например в легковых автомобилях, кораблях, электростанциях, морских морских платформах, а также в горнодобывающих и строительных машинах. В основе этих приложений лежит двигатель, поэтому поддержание его в хорошем рабочем состоянии жизненно важно.Последние технические и вычислительные достижения, а также экологическое законодательство стимулировали разработку более эффективных и надежных методов диагностики дизельных двигателей. Правила, касающиеся выбросов выхлопных газов, также повлияли на разработку газовых двигателей. Для поддержания высокой степени сжатия двигателя с воспламенением от сжатия и повышения эффективности двигателя необходимо использовать двухтопливную систему.

Впрыск дизельного топлива в двигатель играет важную роль в развитии сгорания в цилиндре двигателя.Возможно, самый важный компонент дизельного двигателя — это оборудование для впрыска топлива; даже незначительные неисправности могут вызвать серьезную потерю эффективности сгорания и увеличение выбросов и шума двигателя [1]. Чтобы соответствовать все более строгим нормам по выбросам и удовлетворить растущие требования в отношении экономичности и производительности двигателя, точная синхронизация впрыска и точное дозирование количества топлива стали ключевыми элементами на протяжении всего срока службы двигателя. На эти цели серьезно влияет качество топлива и содержащиеся в нем частицы, которые часто приводят к более или менее непредсказуемому износу деталей.

Диагностика системы CR и особенно диагностика форсунок CR были широко изучены, например, [2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]. Krogerus et al. [10] представили обзор анализа, моделирования и диагностики систем впрыска дизельного топлива. В этой публикации представлены типовые системы впрыска дизельного топлива и их общие неисправности. Рассмотрены наиболее актуальные научно-исследовательские статьи о методах диагностики и измеренных сигналах, описывающие поведение системы, а также обсуждаются результаты и выводы.Возрастающий спрос и влияние законодательства, связанного с диагностикой, особенно бортовой диагностикой (OBD), обсуждаются со ссылкой на будущее развитие этой области.

Оценка количества впрыскиваемого топлива исследовалась в [2, 3, 4, 5]. Hoffmann et al. [2] разработал основанную на модели оценку скорости впрыска, которая учитывает изменение поведения впрыска из-за износа и эффектов старения в сопле инжектора. Саткоски и др. [3, 4] резюмируют разработку основанного на физике средства оценки расхода топлива.Для оценки динамического состояния используются доступные измерения напряжения пьезопакета и давления в магистрали от магистрали к форсунке. Результаты оценки сравниваются как с моделированием без обратной связи, так и с экспериментальными данными для различных профилей при разном давлении в направляющих, и показывают улучшение, в частности, для более сложных многоимпульсных профилей. Bauer et al. [5] разработали модель для онлайн-оценки параметров свойств топлива с помощью метода фильтрации Калмана без запаха (UKF). Модель была протестирована с использованием данных имитационной модели и испытательного стенда системы впрыска топлива, который был специально сконструирован для этой цели.Было обнаружено, что можно оценить параметры с незначительной систематической ошибкой и что этот метод в целом подходит.

Использование сигнала давления в рампе для диагностики неисправностей форсунок ранее изучалось в [6, 7, 8, 9]. Akiyama et al. [6] исследовали метод компенсации разницы между фактическим количеством впрыскиваемого топлива и целевым. Чтобы компенсировать разницу, исследуется влияние волны давления на количество впрыскиваемого топлива, и период впрыска корректируется в реальной системе управления двигателем.Между тем, было изучено распространение волны давления в Common Rail. Isermann et al. [7] разработал модуль обнаружения неисправностей на основе моделей для дизельных систем впрыска CR. Одна из смоделированных неисправностей заключалась в изменении объема топлива через одну из форсунок и была реализована путем изменения требуемого количества впрыскиваемого топлива. Payri et al. [8] изучали диагностику впрыска посредством измерения давления дизельного двигателя CR, цель которого заключалась в разработке алгоритма для изоляции событий впрыска. Marker et al. [9] изучали диагностику дизельных двигателей большого дизельного топлива (LFO), в которых исследовались основные впрыски дизельного топлива, а также определялись начало и продолжительность впрыска.

Исследование посвящено диагностике пилотных дизельных форсунок CR двухтопливных крупных промышленных двигателей. Цель состоит в том, чтобы диагностировать, то есть в данном случае обнаруживать события нагнетания и определять их относительную продолжительность на основе анализа сигнала давления CR в случае изменения продолжительности впрыска для моделирования, например износ форсунок. Основное отличие предлагаемого метода диагностики от методов, представленных в литературе, заключается в том, что первый позволяет с высокой точностью обнаруживать и определять продолжительность пилотных инъекций.Объем впрыскиваемого топлива пилотных дизельных форсунок чрезвычайно мал по сравнению с основными впрысками, которым посвящено большинство публикаций.

Остальная часть статьи организована следующим образом. В следующем разделе представлена ​​использованная система тестирования CR. Затем вводится метод диагностики, эксперименты и результаты анализа. Наконец, последний раздел суммирует наши выводы и обсуждает будущее развитие.

2 метода

2.1 Экспериментальная установка

Тестовая система CR Rail, коммерческая система CR (легковой автомобиль), представленная на рисунке 1, была использована для сбора данных для изучения и разработки методов диагностики систем CR.В этой испытательной системе был установлен пилотный дизельный инжектор двухтопливного двигателя второго поколения. Для этой системы был изготовлен заказной электронный блок управления (ЭБУ), регулирующий давление в рампе системы CR и исследуемой форсунки, что позволило свободно регулировать продолжительность впрыска, количество впрысков, время между впрысками, управляющие токи (наддув и удерживайте), уровень давления и т. д. В системе CR использовалось калибровочное масло 4113 [11] для дизельных форсунок Castrol.

Рисунок 1

Система тестирования CR в Технологическом университете Тампере (TUT).Порт 1 (справа): линия подачи, Порт 2: давление в рампе (Kistler), Порт 3: температура (термопара типа K), Порт 4: инжектор (не изучен) и Порт 5: исследуемый инжектор.

Давление в системе CR измеряется с помощью высокодинамичных датчиков давления Kistler (тип: 4067 A 2000) и точного, но более низкого динамического датчика давления Trafag (EPN CR 20 A 1600 бар). Датчик давления Bosch (оригинальный датчик системы CR) используется для контроля уровня давления в рампе, и он подключен к ЭБУ.Исследуемый инжектор включает датчик подъема иглы (Micro-Epsilon eddyNCDT 3010), который позволяет обнаруживать события открытия и закрытия иглы. Управляющий ток форсунки и регулятора давления измерялся с помощью модулей преобразователей тока LEM, расположенных в ЭБУ. Температуры измерялись от резервуара с помощью датчика Pt100 и от рельса с помощью термопары K-типа. Метод диагностики, представленный в этой статье, основан на данных датчика высокого динамического давления (Kistler).Все измерения были собраны с использованием карты сбора данных National Instruments типа PCI 6125 с использованием программного обеспечения LabVIEW.

Анализируемые данные давления в направляющей (Kistler) и другой сигнал давления в направляющей (Trafag), ток впрыска и подъем иглы были измерены с частотой 250 кГц (период выборки 4 мкс). Датчик давления Kistler подходит для измерения статического и высокого динамического давления, а датчик давления Trafag предназначен для измерения статических измерений. Поэтому для анализа использовался датчик Кистлера.Из-за ограничений используемой карты сбора данных (макс. 1 МГц) давление и температура на входе форсунки не измерялись. Температуры собирались вручную. Исходное давление в рампе и управляющий ток регулятора давления использовались в ЭБУ, но не записывались.

2.2 Метод диагностики

Разработанный метод диагностики для обнаружения событий впрыска и определения продолжительности впрыска основан на анализируемом сигнале давления в рампе и его падении после события впрыска.На рис. 2 представлен типичный перепад давления со следующими колебаниями из-за впрыска и соответствующего управляющего тока форсунки. Помимо этого, пример шести инъекций, соответствующих прибл. Представлен угол поворота коленвала 720 градусов ( ^o CA) двигателя. Здесь следует отметить, что приблизительно 10 мс данных собираются после каждого впрыска (см. Рис. 2 для самого нижнего рисунка) при использовании сигнала управляющего тока для запуска сбора данных.

Рисунок 2

Пример тока форсунки, давления в рампе после однократного впрыска и шести впрысков (720 ^o CA) с временем между впрысками 16 мс.

В этом методе сигнал давления во время впрыска сначала извлекается после управления каждым событием впрыска. После этого сигнал нормализуется, смещение сбрасывается и сигнал фильтруется. Сброс смещения означает удаление разницы уровней давления между отдельными впрысками в тот же момент, когда активируется управление форсункой. Это связано с тем, что фазы аксиально-поршневого насоса не одинаковы в каждом наборе данных, потому что серия впрысков запускается вручную.В реальных двигателях это учтено, и сброс смещения не требуется. Фильтрация колебаний давления необходима для максимального устранения колебаний сигнала давления. БИХ-фильтр нижних частот 10-го порядка с частотой среза 450 Гц использовался для ослабления колебаний давления. В случае реального двигателя и нескольких форсунок необходима отдельная частота среза для каждой форсунки. После фильтрации вычисляется производная отфильтрованного сигнала.Изменение производной отфильтрованного сигнала меньше заранее определенного порога указывает на событие нагнетания и начало нагнетания. Аналогично, после детектированного начала впрыска изменение производной отфильтрованного сигнала, превышающее этот порог, указывает на конец впрыска. Используя соответствующие идентифицированные относительное время начала и время окончания впрыска, можно рассчитать относительную продолжительность впрыска. Порог выбирается таким образом, чтобы он был явно меньше, чем оставшееся колебание давления в рампе после события впрыска, и достаточно большим, чтобы включать все события впрыска.Общее правило сигмы, применяемое к оставшимся колебаниям давления в направляющей, то есть многократное стандартное отклонение, добавленное к среднему значению распределения, даст практический порог.

3 Результаты

Разработанный метод был проверен на тестовой системе CR Технологического университета Тампере с одним инжектором (см .: рис. 1). В ходе экспериментов систему сначала нагревали до 37 градусов (° C), управляя испытательными циклами с высоким давлением, в то время как термостат контролировал систему охлаждения, поддерживая температуру на уровне 37 ± 1 ° C.Время впрыска 500 мкс, 505 мкс, 510 мкс, 525 мкс, 550 мкс, 625 мкс и 750 мкс (увеличение этого времени впрыска на 1, 2, 5, 10, 25 и 50%) использовалось для моделирования дрейфа. продолжительности впрыска. Время между инъекциями составляло 16 мс (примерно 6 инъекций на 720 ^o CA). Уровень давления составлял 1400 бар. Было использовано 100 инъекций за разное время инъекции, так что всего было проанализировано 700 событий инъекций. Частота дискретизации измерений 250 кГц. Такая высокая частота дискретизации не требуется, но она должна быть ≥ 10 кГц и предпочтительно ближе к 30 кГц.Меньшая частота выборки снижает разрешающую способность идентифицированной относительной продолжительности времени впрыска.

При анализе сначала извлекается сигнал давления во время закачки (см. Рисунок 3a). После этого сигнал нормализуется и смещение сбрасывается (см. Рисунок 3b). После удаления смещения сигнал фильтруется и вычисляется производная отфильтрованного сигнала (см. Рисунок 3c). На рисунке 3d представлен окончательный результат, который представляет собой идентифицированную относительную продолжительность закачки.На рисунке 3d представлены средние значения 100 впрысков для разного времени впрыска. Здесь можно заметить, что можно определить изменение времени впрыска на ≥ 2% (= 10 мкс). Можно построить кривую для этих значений и рассчитать реальную продолжительность впрыска.

Рисунок 3

a) извлеченный, b) нормализованный и сброс смещения, c) производный отфильтрованных сигналов давления, d) идентифицированная относительная продолжительность впрыска.

4 Обсуждение и выводы

В статье представлена ​​диагностика и определение относительной продолжительности впрыска пилотной дизельной форсунки двухтопливного крупного промышленного двигателя.Метод, основанный на анализе давления в рампе CR, был представлен с экспериментальными результатами с использованием одного инжектора. Время впрыска от 500 мкс до 750 мкс (увеличение времени впрыска на 1, 2, 5, 10, 25 и 50%) использовалось для моделирования дрейфа продолжительности впрыска. Измененное время впрыска регистрировалось, и его относительная продолжительность рассчитывалась по сигналу давления в рампе. Результаты показывают, что разработанный метод обнаруживает дрейф продолжительности закачки и определяет величину дрейфа, который может быть использован для адаптивного управления продолжительностью закачки, т.е.е. регулировка продолжительности впрыска в конкретный цилиндр таким образом, чтобы объем впрыскиваемого топлива был таким же, как и исходный По результатам можно правильно определить изменение времени впрыска на ≥ 10 мкс (2%, 500 мкс).

Вопросы качества данных являются проблемой для индустриализации этого метода и требуют особого внимания. Это относится к надежности датчика давления в рампе (поломка, дрейф смещения и т. Д.) И высокой частоте дискретизации сигналов датчика (> 10 кГц).В данном исследовании реализация встроенных решений не изучалась. Таким образом, реализация алгоритмов фильтрации для встроенных решений требует дальнейших исследований, и, кроме того, для полной проверки метода все еще необходимы дополнительное тестирование и проверка этого метода на реальных данных двигателя.

Авторы выражают признательность за поддержку этой работы со стороны DIMECC (Стратегические центры науки, технологий и инноваций) S-STEP Program, Smart Technologies for Lifecycle Performance.

Ссылки

[1] Гилл Дж., Рубен Р., Стил Дж., Скэйф М. и Асквит Дж., Исследование неисправностей оборудования для впрыска топлива дизельного двигателя малого объема HSDI с использованием акустической эмиссии, Журнал акустической эмиссии, 2000, 18, 211–216. Поиск в Google Scholar

[2] Хоффманн О., Хан С. и Риксен, Д., Дизельные форсунки Common Rail с износом форсунок: моделирование и оценка состояния, Технический доклад SAE 2017-01-0543, 2017 Искать в Google Scholar

[3] Satkoski C., Ruikar N., Биггс С. и Шейвер Г., Межцикловая оценка и управление множественными импульсными профилями для пьезоэлектрического топливного инжектора, Американская конференция по управлению, 2011 г., на О’Фаррелл-стрит, Сан-Франциско, Калифорния, США, 29 июня — 1 июля, 2011, 965-972 Поиск в Google Scholar

[4] Саткоски К. и Шейвер Г., Пьезоэлектрический впрыск топлива: связь между импульсами и оценка расхода, IEEE / ASME Transaction on Mechatronics, 2011, 16, 627- 642 Искать в Google Scholar

[5] Баур Р., Чжао К., Блат Дж., Каллаж Ф., Шультальберс М. и Бон К., Оценка свойств топлива в системе впрыска Common Rail с помощью фильтрации Кальмана без запаха, Конференция IEEE 2014 г. по приложениям управления (CCA), Антиб, Франция, 8-10 октября. , 2014, 2040-2047 Поиск в Google Scholar

[6] Акияма Х., Юаса Х., Като А., Сайки Т. и др., Точный контроль топлива в дизельной системе Common-Rail с помощью OFEM, Технический документ SAE 2010-01-0876, 2010 Поиск в Google Scholar

[7] Изерманн Р., Клевер С., Обнаружение и диагностика неисправностей на основе моделей для систем впрыска Common-Rail, MTZ, 2010, 22, 344–349. Поиск в Google Scholar

[8] Пайри Ф., Лухан Дж., Гвардиола К., Риццони Г., Впрыск Диагностика посредством измерения давления в Common-Rail, Труды машиностроения, Часть D: Журнал автомобильной инженерии, 2006 г., 220, 347-357. Поиск в Google Scholar

[9] Маркер Дж., Виллманн М., Потенциал INSITU Closed -Контроль впрыска топлива в больших двигателях LFO, Труды 15 ^{-й конференции} , посвященной рабочему процессу двигателя внутреннего сгорания, Грац, Австрия, 24-25 сентября 2015 г., 393-402 Поиск в Google Scholar

[10 ] Крогерус Т., Хивёнен М., Хухтала К., Обзор анализа, моделирования и диагностики систем впрыска дизельного топлива, Journal of Engineering for Gas Turbines and Power: Transaction of the ASME, 2016, 138, 1-11 Поиск в Google Scholar

[11] Castrol Limited, Калибровочное масло для дизельных форсунок Castrol 4113, по состоянию на 27 апреля http://msdspds.castrol.com/bpglis/FusionPDS.nsf/Files/2AF8D13D25BFB750802577E0005BB19F/$File/BPXE-8BGMVA_0.pdf Поиск в Google Scholar

Поступила: 15.08.2017

Принято: 17.11.2017

Опубликовано в сети: 24.02.2018

© 2018 Томи Р.Крогерус и Калеви Дж. Хухтала

Это произведение находится под лицензией Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 License.

работающих двигателей на ископаемом топливе внутри зданий (AEN-206) • Департамент сельскохозяйственной и биосистемной инженерии • Университет штата Айова

Использование двигателей внутреннего сгорания, работающих на бензине, сжиженном нефтяном газе, дизельном топливе или природном газе, внутри зданий представляет серьезный риск отравления угарным газом. При полном сгорании типичными продуктами сгорания двигателей являются диоксид углерода, оксиды азота, твердые частицы, водяной пар и множество других загрязняющих веществ.Некоторые из этих продуктов сгорания связаны с проблемами со здоровьем.

При неполном сгорании образуется смертельный токсин — окись углерода. Окись углерода (CO) не имеет цвета, запаха, вкуса и не вызывает раздражения. Воздействие окиси углерода в низких концентрациях имитирует обычный грипп и часто не распознается. Высокие концентрации CO мешают мыслительным процессам, затрудняя диагностику. Окись углерода — это кумулятивный яд, уровень которого в организме может подняться до вредного уровня за считанные минуты.

Различается ли концентрация оксида углерода, производимого двигателями? Да, выброс CO из выхлопной трубы двигателей, работающих на бензине, дизельном топливе или сжиженном нефтяном газе (пропан), варьируется от более 100 000 частей на миллион (ppm) до менее 15 ppm. В 1968 году EPA регулировало выбросы CO от дорожных транспортных средств. Двигатели, используемые внутри помещений, изначально не регулировались. Недавние правила влияют на малые двигатели, такие как те, которые используются в газонокосилках, цепных пилах, поедателях сорняков, электрических генераторах, водяных насосах и лодках, хотя правила для малых двигателей будут по-прежнему допускать значительно более высокие концентрации CO, чем более жесткие правила для дорожных условий. автомобили.

Почему концентрация CO меняется? Окись углерода образуется при неполном сгорании. Все, что приводит к неполному сгоранию, увеличивает производство CO. Двумя основными причинами являются богатая топливная смесь (больше топлива, чем необходимо) или ограниченная подача воздуха (грязный или забитый воздушный фильтр). Бензиновый двигатель, производящий 10 000 ppm CO при идеальном соотношении воздух-топливо, будет производить более 60 000 ppm при увеличении количества топлива. К другим причинам высокого производства CO относятся: холодный двигатель, пропуски зажигания, неправильная синхронизация двигателя, дефектные или изношенные детали, утечки в выхлопной системе и неисправные каталитические нейтрализаторы.

Почему бензиновый двигатель должен быть настроен на обогащенную смесь? Распределение жидкого топлива, например бензина, подаваемого через карбюратор, неравномерно. Чтобы все цилиндры получали достаточно топлива для максимальной мощности, смесь должна быть богатой. Чрезмерно бедные смеси могут вызвать проблемы с двигателем, хотя экономия топлива повышается при использовании бедной смеси. Оборудование для анализа горения, показывающее соотношение воздух / топливо и / или образование окиси углерода, помогает правильно настроить двигатель.Настройка по «звуку» и «производительности», скорее всего, приведет к чрезмерно богатой настройке с более высокими концентрациями CO. Усовершенствования в системах подачи топлива, такие как впрыск топлива в сочетании с датчиками кислорода в выхлопном потоке, значительно улучшают контроль над воздушно-топливной смесью, улучшают экономию топлива и сокращают образование окиси углерода.

Что делают каталитические нейтрализаторы? Трехкомпонентный каталитический нейтрализатор снижает количество диоксида азота, углеводородов (несгоревшее топливо) и монооксида углерода.Концентрация CO всего 15 ppm была измерена для бензинового двигателя с впрыском топлива и каталитическим нейтрализатором.

Является ли оксид углерода проблемой для дизельных двигателей? Обычно нет, хотя любой двигатель, включая дизельный, производит CO при неполном сгорании. Дизельные двигатели (воспламенение от сжатия) работают с избытком воздуха и часто производят менее 1200 ppm CO. Когда дизельное топливо сгорает не полностью или при перегрузке и заправке топливом (богатая смесь), дизельные двигатели будут производить высокие концентрации CO.Дизели обычно загрязняют воздух твердыми частицами и оксидами азота, а не CO.

Является ли оксид углерода проблемой для двигателей, работающих на сжиженном нефтяном газе? Да, и те же меры предосторожности против работы бензинового двигателя в замкнутом пространстве следует соблюдать и для двигателя, работающего на сжиженном нефтяном газе. Источники в отрасли сообщают, что правильно настроенный двигатель LPG будет производить от 200 до 20 000 частей на миллион, в зависимости от нагрузки. Разница в производстве CO от двигателя, работающего на сжиженном нефтяном газе, и двигателя, работающего на бензине, обычно возникает в результате более полного сгорания сжиженного нефтяного газа, поскольку он уже является паром.К сожалению, большинство двигателей, работающих на сжиженном нефтяном газе, имеют простые системы подачи топлива, которые можно легко отрегулировать до слишком богатой, что позволяет подавать дополнительное топливо в двигатель и, как следствие, производить большое количество окиси углерода. На одном новом двигателе регулировка смеси холостого хода снизила концентрацию CO с 44 500 до 600 частей на миллион.

Если двигатели, работающие на сжиженном нефтяном газе, могут производить высокий уровень CO, почему они используются внутри зданий? LPG горит чище, чем бензин, и является обычным топливом для вилочных погрузчиков и других двигателей, используемых внутри.Выхлопные газы заметно не содержат альдегидов, пахучих и раздражающих глаза соединений, содержащихся в выхлопных газах бензина. Обычно двигатели, работающие на сжиженном нефтяном газе, производят на меньше окиси углерода на , чем бензиновые двигатели с прямым двигателем, однако новые современные бензиновые двигатели с каталитическими нейтрализаторами и впрыском топлива будут производить меньше CO, чем двигатель, работающий на сжиженном нефтяном газе. Помните, что двигатели, работающие на сжиженном нефтяном газе, действительно производят CO, а двигатели, работающие на сжиженном нефтяном газе или работающие с перебоями зажигания, производят чрезвычайно высокие концентрации CO. НИКОГДА НЕ ИСПОЛЬЗУЙТЕ ДВИГАТЕЛИ НА Сжиженном нефтяном газе В НЕВЕНТИЛИРУЕМЫХ ЗОНАХ!

А как насчет других двигателей, используемых внутри, например, бензиновых электрогенераторов, бетоноукладчиков, водяных насосов и моечных машин высокого давления? В малых бензиновых двигателях, используемых на многих инструментах, обычно используются простые карбюраторные системы с ограниченным контролем над соотношением воздух-топливо.Двигатели работают с высоким содержанием окиси углерода, обычно 30 000 ppm или более. Производители подчеркивают, что двигатели должны использоваться только на хорошо вентилируемых открытых площадках, а НИКОГДА не должны использоваться в закрытых помещениях даже с вентиляцией. Национальный институт охраны труда и здоровья, опубликованный в 1996 году, рассчитал концентрацию окиси углерода в помещении объемом 10 000 кубических футов (21 x 21 x 21 фут) при работе бензинового двигателя мощностью 5 лошадиных сил. При одной замене воздуха в час концентрация CO достигла более 1200 ppm (уровень непосредственной опасности для жизни и здоровья) менее чем за 8 минут.Даже при вентиляции, обеспечивающей 5 воздухообменов в час, уровень 1200 ppm был достигнут менее чем за 12 минут. Эксплуатация бензиновых двигателей в помещении небезопасна!

Безопасны ли напольные буферы, работающие на сжиженном нефтяном газе, для использования внутри помещений? Загрязняющие вещества, образующиеся при горении, представляют потенциальный риск для здоровья и, как известно, вызвали отравление угарным газом. Доступны специальные двигатели с датчиками кислорода и каталитическими нейтрализаторами, которые тщательно контролируют соотношение воздух-топливо и снижают концентрацию загрязняющих веществ (включая оксид углерода) в потоке выхлопных газов.В помещении следует использовать только буферы с двигателями с низким уровнем выбросов. Следует соблюдать рекомендации производителей; обеспечить соответствующую вентиляцию, надлежащее техническое обслуживание, обучение рабочих и использование детекторов угарного газа. Помните, что люди с высоким риском, такие как пожилые, молодые и больные, подвергаются особому риску отравления угарным газом.

Подготовлено
T.H. Грейнер, доктор философии, П.
Дополнительный специалист по сельскому хозяйству

Программы и политика Службы кооперативного консультирования штата Айова согласуются с соответствующими федеральными законами и законами и постановлениями о недопущении дискриминации по признаку расы, цвета кожи, национального происхождения, религии, пола, возраста и инвалидности.

Файл: sep98 \ AEN-206

фактов о дизельных двигателях и дизельном топливе, которых вы не знали — NMC Cat | Дилер Caterpillar

Категория: Оборудование и решения

Дизельный двигатель имеет более чем вековую историю инноваций и богатую историю.

От загадочной смерти изобретателя до гоночных характеристик своей конструкции, дизельный двигатель и его топливо прошли долгий путь от первоначальной разработки в качестве альтернативы паровому двигателю. Узнайте семь фактов о дизельных двигателях и дизельном топливе, которых вы не знали:

1. Дизель более экономичен, чем газ В течение многих лет дизельное топливо считалось неэффективным средством экономии топлива и снижения затрат на топливо. За последние несколько лет это изменилось.Теперь дизельные двигатели имеют КПД 40 процентов по сравнению с 20 процентами у газовых двигателей. Кроме того, дизельный двигатель может проехать от 400 до 800 миль на одном баке для легковых автомобилей, что снижает цену, которую вы платите за топливо. Дизель тоже обычно дешевле газа.
2. Дизель — изобретение Германии В конце 1800-х годов Рудольф Дизель решил, что паровые двигатели необходимо использовать. Его вдохновили две причины. Во-первых, паровой двигатель расходует впустую 90 процентов своей топливной энергии, а во-вторых, дизельный двигатель может дать малым предприятиям шанс конкурировать с промышленными конгломератами.Он выполнил обе цели, но крупные компании проявили интерес к технологии и использовали ее в своих интересах. За свои усилия Дизель вошел в Зал автомобильной славы в 1978 году, более чем через 65 лет после его загадочной смерти.
3. Дизель менее воспламеняем, чем газ Известный миф о дизельном топливе — его воспламеняемость. По правде говоря, дизельное топливо на удивление менее горючее, чем газ. Причина кроется в требованиях к воспламенению дизельного топлива — ему требуется сильное давление для воспламенения, чего не может обеспечить спичка.Вот почему вы можете технически бросить зажженную спичку в контейнер с дизельным топливом, не беспокоясь о том, что она загорится. Для сравнения: пары газа воспламеняются немедленно.
4. Дизель — продукт Anheuser-Busch Малоизвестный факт о дизельном двигателе — это роль Anheuser-Busch, компании, стоящей за Budweiser, Bud Light и Busch. Как первый лицензиат дизельных двигателей в США, соучредитель компании Адольф Буш проложил путь к производству первых дизельных двигателей в Америке через компанию Diesel Motor Co.и American Diesel Engine Co. Позже Буш стал партнером братьев Зульцер для производства дизельных подводных лодок для ВМС США.
5. Дизель более экологичен, чем газ В начале 2000-х Агентство по охране окружающей среды США (EPA) решило, что все двигатели, будь то бензиновые или дизельные, должны соответствовать его нормам по загрязнению окружающей среды. Этот стандарт привел к созданию дизельного сажевого фильтра и усовершенствованных средств контроля выбросов, а также к разработке биотоплива.Вместе эти технологии превратили дизельный двигатель в экологичную альтернативу газовым двигателям.
6. Дизель — потенциальное биотопливо Первым передовым биотопливом в США было биодизельное топливо. В его состав входит несколько различных ингредиентов, в том числе переработанное кулинарное масло, животные жиры и сельскохозяйственные масла, что делает сегодняшнее дизельное топливо продуктом из возобновляемых ресурсов. Хотя более дорогой биодизель стал альтернативным топливом № 1 в Германии — в Европе более 40 процентов проданных легковых автомобилей работают на дизельном топливе.
7. Дизель — победитель самой известной в мире гонки на выносливость В период с начала и до середины 1900-х годов многие водители использовали дизельные двигатели на гоночной трассе. Хорошо известным автомобилем с дизельным двигателем был Safety Special, который в 1933 году показал скорость 106 миль в час.