Бедная смесь на газу 4 поколение: Что это такое? Причины появления и последствия

alexxlabОпубликовано

на газу выдает ошибку «бедная смесь 2 банка»

#1

Братцы , выскочила ошибка 0175….есть только на газе..на безике нету.
Сейдчас к газовикам нет возможности подьехать….може хто знает ..в чем проблема может быть?

 

#2

1. Поменять воздушный фильтр.
2. Поменять фильтра в ГБО.
3. Смотреть настройку.

Добавлено через 32 секунды
О, да ты еще и земляк)
Какое ГБО?

 

#3

попробуй дать полного газа (на газ надавить), если переключится то точно менять фильтра, но при условии если он в достатке в баке. Если у тебя итальянское оборудование после МУ 07,то менять форсунки.

 

#4

John Ripper сказал(а):

1. Поменять воздушный фильтр.
2. Поменять фильтра в ГБО.
3. Смотреть настройку.

Добавлено через 32 секунды
О, да ты еще и земляк)
Какое ГБО?

Нажмите, чтобы раскрыть…

1. Воздухан свежак…
2. Фильтра …в ГБО ..как вариант моге быть..
3. Настройки …к газовщикам ..то понятно.


4. ГБО — КМЕ диего

я вот думаю еслиб фильтра то наверное смесь бедную по обеим головам давало бы…

Добавлено через 6 минут

tychka сказал(а):

попробуй дать полного газа (на газ надавить), если переключится то точно менять фильтра, но при условии если он в достатке в баке. Если у тебя итальянское оборудование после МУ 07,то менять форсунки.

Нажмите, чтобы раскрыть…

Оборудование указал выше
а на кикдауне …не переключается….
правда есть субьективное впечетление шо машина тупее стала (не на полной газюльке канечно..а в штатном режиме)…

p.s. поеду все таки к газовщикам (за фильтрами все равно надо к ним ехать:lol ..хай ковирают….сам я ни куя не зроблю.

 

#5

Не. дает именно по 2 банку сначала) У меня то же бывает, но список лечения выше написал. В первую очередь фильтра, потом шнурка к ноуту глянуть что оно там намешало.

 

#6

У меня была такая проблемка с бедной смесью на одной банке. Установщики запитали форсунки последовательно и поэтому банке, которая питалась последней от шланга просто не хватало газа. Устранил сам, соединив шланги по другому. Можно y-образно или лучше кольцо сделать.

 

#7

У меня тоже зачастила такая ошибка. Думаю причина, как верхнего сообщени. А таком режиме, с этой ошибкой кушать газа не больше становиться машина?

 

#8

tychka сказал(а):

попробуй дать полного газа (на газ надавить), если переключится то точно менять фильтра, но при условии если он в достатке в баке. Если у тебя итальянское оборудование после МУ 07,то менять форсунки.

Нажмите, чтобы раскрыть…

на нормально настроенном газе, при резком нажатии на газ, при определенных оборотах… у меня настроено на 3500 автоматически переходит на бензин, вот если он переходит до 3000, тогда я соглашусь с тобой)

Добавлено через 57 секунд
если есть цоканье, тогда можно подумать и о форсунках, тут музыкального слуха не надо)))))))))))))))

 

#9

фОРСУнки цокают всегда.
РАсход растет изза обеднения. мозг подымает что бы не было бедной, в итоге уходит в богатую.
Почему банка 2 — нипанятна. У меня два редуктора, запитано кольцом. Вероятности с недостачей газа исключаю.
Но что заметил, даже на бензине у второй банки впрыски в среднем на 1 миллисекунду больше. Смею подозревать что виноват температурный режим. Может как у субару, там 4 цилиндр тоже вечно голодает))

Добавлено через 4 минуты
НА бензин пепреходит не на нормально настроеном газе, а когда установщик лошает и перестраховывается. Ибо при тапке в пол если один редуктор то вообще без шансов. У меня два топовых арктики, и то, запасу почти нет. Что бы не сомневались, по логгеру в момент открытия дросселя в пол при оборотах выше 2500 мгновенный расход на бензине в течении секунды-двух уходит за 1000 литров. НА газу однозначно в это время будет беднить.
кромя того гозомозг периодически подливает одной-двумя форсунками что бы проседания такого избежать.
Отключи бензонасос предохранителем и проедь на газу. Будет очень грусно)

 

#10

Ошибку бедной смеси скорее всего лямбды выдают. Не всегда мозгам газовым удаётся правильно втолковать мозгам бензиновым, что ездим на газу. Я на это не обращаю внимания и живу счастливо.

 

#11

Вот оно что. А Что еще КРОМЕ ЛЯМБД диагностирет смесь?)) Газомозг ничего и не втолковывает. Бензомозг даже не подозревает что едет не на бензине. Но если у вас иначе, то накормите вашего установщика сладостями. ТОгда у него слипнется жопа и оттуда перестанут расти руки)))

 

#12

John Ripper сказал(а):

Вот оно что. А Что еще КРОМЕ ЛЯМБД диагностирет смесь?)) Газомозг ничего и не втолковывает. Бензомозг даже не подозревает что едет не на бензине. Но если у вас иначе, то накормите вашего установщика сладостями. ТОгда у него слипнется жопа и оттуда перестанут расти руки)))

Нажмите, чтобы раскрыть…

Во-первых: писал не для Вас.
Во-вторых: по жизни стараюсь не общаться с «высокопарными умниками». Они считают себя пупами земли и с ними просто не интересно.
В-третьих: этот безрукий установщик умудрился семь лет назад поставить так установку, что особых проблем как-то не припомню. И только безрукие установщики имеют калибровочный стенд, после которого получаешь кайф от езды, потому как на газе машина идёт лучше чем на бензе.

 

#13

Во первых, в сообщениии не было указано кому писалось. А написано оно после моего поста, так кому как не мне?
Во вторых: комплексы надо лечить а не раздавать штампы незнакомым людям. И если вам дают информацию к размышлению, так размышлять над ней а не расстраиватся в своей некомпетентности.

В третьих: Калибровочный стенд чего? Форсунок? Редукторов? Так без них никто вообще не работает. А вот с широкополосным лямбда-зондом работают действительно только профи.
И стоит запомнить: если машина на газу едет лучше чем на бензине, значит установщик поставил ГБО без предварительной диагностики мотора. Потому что никогда и ни при каких условиях на газу не будет ехать лучше чем на бензине. Максимум что можно добиться — это одинаковой работы. Физика вещь упрямая. характеристики газа и бензина очень разнятся в пользу последнего, что бы на первом ехалось лучше.

 

#14

John Ripper сказал(а):

Потому что никогда и ни при каких условиях на газу не будет ехать лучше чем на бензине. Максимум что можно добиться — это одинаковой работы. Физика вещь упрямая. характеристики газа и бензина очень разнятся в пользу последнего, что бы на первом ехалось лучше.

Нажмите, чтобы раскрыть…

Именно. Я бы даже добавил, что не добиться той же работы на газе, как на бензине при степени сжатия как на наших моторах. Но можно себе внушить, что одинаково работает для самоуспокоения. Ну либо не заметно на высоких оборотах, когда ЭБУ переводит ДВС на бензин.

В принципе можно сделать мотор, который однозначно на СУГ будет ехать значительно лучше чем на бензине. Но так как этим никто не заморачивается…

 

#15

Кхм…
Позвольте, влезу.
В связи с тем, что тема переходит в разряд выяснения кто круче, что газ — говно и на нем ездят лохи, настоятельно прошу прекратить прения на эту тему. Это общеизвестно. Особенно мне, с 96-го года ездящего на газе.
Если не терпится, то обсуждения перенесите в Пустой треп и резвитесь на здоровье.
Если по вопросу ТС сказать нечего, прошу воздержаться.

 

#16

то что на практике ездить на газу как то грустнее этот факт, я подтверждаю)))))

но разве газ ставиться для увеличения мощности?)

хотя некоторые европейские автопроизводители начавшие ставить уже в базу некоторых авто 6 поколение газовых установок, утверждают о повышении мощности на 4. .6% по сравнению с бензином, хотя посмотрим, что на практике получиться

ДА, форсунки цокают всегда, только у них звук совсем другой) и ухо мое, далекое от скрипки и фортепьяно в силах различить спетень износа)

а по поводу переключения в на определенных оборотах двигателя с газа на бензин, это совсем не криворукость мастеров, а желание продлить жизнь твоего двигателя) оптимальная работа, для моего авто на газу это до 2200 оборотов, тогда ходить он будет долго, а если кататься долго на 2500 и выше… тут и вариатор не помощник…

 

#17

Так всеже есть мнения, почему банка2? И какой выход

 

#18

Выход 1. После проверки всех фильтров сделать в настройках коррекцию на вторую банку в 2%. Мне помогло.

Добавлено через 2 минуты
По свечам, вылетела первой свеча 5 цилиндра. Только сейчас дошло что это вторая банка. Попробую сделать коррекцию только по нему.

 

#19

У меня на GM-ме тоже ошибка на банке 2 выскакивала. Посмотрел график отклика лимбд. На газе одна лямбда выглядела весьма бледно. Причем на бензе было нормально. Сменил. Ошибка пропала. Похоже, эта же ситуация как и с свечами. Деталь расчитанная на бензин, не всегда хорошо работает на газе. Увы, специализированные запчасти под газ либо редки, либо отсутствуют. Так и живем.

 

#20

И так …
доповидаю…
1. я извиняюсь но трошки тупонул :?..0175 ошибочка -это богатая смесь на 2 банке …я подозреваю шо на компутере выбивало и 0174 и 0175..и я ..обнуляя ошибку ..скорее всего спутал грешное с праведным .
2. Приехал на сервис ..и ..сканер таки выдал 0175 …богатая смесь..поковирались..вычислили шо льет одна форсунка …на 5 ом цилиндре …разобрали..сделали ревизию (манжет тютю)…почистили все форсунки ..откалибровали…перенастроили настройки..все гуд….работает все ..расход снизился ….динамика — на газе лучче стало.

 

Бедная смесь на Нексии new — Nexia N-150(new)

  1. 10.05.2015, 12:17 #1

    Давняя проблемка.

    Имеется Nexia new 2012 г.в. Дрыгатель A15SMS. Как обкатал, перевел на газ. Вылезло большое (на мой взгляд) потребление: 10 трасса, 15-18 город.

    Не получив внятного ответа от газовиков, поехал к диагносту. Диагност сказал: смесь слишком бедная. Как по его газику, так и по компу. По компу вторая лямбда должна показывать 0.1В или более, у меня показывает 0.07В в среднем. Причем на бензе тоже бедная, дрыгатель работает не вполне плавно (пропуски зажигания). На бензе еще у меня потребление еще в норме (если считать нормой 10литров в городе), на газу видать более сказывается. И действительно, впоследствии сколько раз свечи менял, все были с белым нагаром.

    Посоветовал прочиповаться. Залил «газированную» прошивку; потребление в городе снизилось, на трассе осталось тоже самое. Впоследствии стал ездить с экономичной скоростью 90, потребление на трассе стало 9 газа. Если было бы 8, я был бы счастлив.
    Клапана не горят, тьфу-тьфу-тьфу, на газу уже отъездил 110тык. Тот же диагност впоследствии говорил, что эта проблемка ему встречалась и на других новых Нексиях, причина неизвестна.

    Пробовал поменять первую лямбду (CO-потенциометра там нет, крутить нечего). Разорился на оригинальную — результат тот же.
    Пробовал её «скорректировать»: подключал дополнительный источник напряжения порядка десятых вольта, сопротивление последовательно, параллельно — без толку, обмануть не удалось. Лямбда 4-х проводная — что верхняя, что нижняя. Кстати, нижнюю 4-х проводную лямбду у меня обмануть легче: подключаем последовательно сигнальному проводу сопротивление порядка десятков — сотен килоом — напряжение по компу увеличивается, шунтируем единицами мегаом — уменьшается. Но на состав смеси это не влияет, она же типа диагностическая.

    Вот собственно и вопрошаю коллективный разум: что еще можно сделать? Так-то давно смирился, но…
    Подумываю поменять лямбду на «универсальную», которая подходят к разным машинам — у всех же таких проблем нет.

  3. 10. 05.2015, 23:38 #2

    В универсальной нет смысла.
    Обманывать первую лямбду? Впервый раз слышу, если че, ее сразу к херам отключают. И ты попробуй.
    И давай фото свечей.

    И еще. Какую прошивку ты залил? Если мне не изменяет память, то все они отключают вторую лямбду.

  4. 11.05.2015, 11:10 #3

    Если просто отцепить первую лямбду, машина начинает пахать на совсем уж бедной смеси, дрыгатель колбасит.
    Перешиваться под её отключение неохота, бабла жалко ради лишнего литра, да и прошивка вполне устраивает. Прошивка — «доктор Паулюс» хрен знает какой версии, но газированная точно. Уменьшилось потребление в городе, разгон улучшился, появился благородный рык на низах и при резком нажатии на тапку.

    Вторая лямбда мне не мешается, для диагностики полезно.
    Фото свечей будет на днях, как раз смена подошла.

  5. 11.05.2015, 12:03 #4

    Подписался на темку. Двигатель тот же — а15смс, 2011г.в., прошивка паулюс под 92 бенз, 2-ая лямбда отключена. Расход в городе 13-14 литров (в основном пробки, маленькие пробеги). Беднить начинает, когда фильтры газовые начинают засираться, это и видно по графиком ГБО — газовый начинается смещаться вниз.
    Хотя может еще какие причины….

  6. 13.05.2015, 07:34 #5

    — — — Добавлено — — —

    Свечи пробовал разные, наилучший результат — на свечах для газированного дрыгателя с зазором на 0. 1 больше.
    Эти вот Бош Саратовского производства. Ресурс правда по паспорту 15тык, чутка не дотягивают, меняю каждые 10тык. Эти соответственно с пробегом 10тык.

    А по отключению первой лямбды вспомнил. Когда бодался с газовиками, одновременно пытаясь выправить чиповкой, мне чиповщег заливал прошивку с отключенной первой лямбдой. То есть регулирование с неё не шло. Так газовики это дело завернули, т.к. ГБО 4 поколения для настройки требует регулирование по лямбде. Как эта прошивка сказалась на потреблении, кажется не промерял.

    — — — Добавлено — — —

    P.S. На газовых заправках заправщеги мне говорили, что для Нексий 10 газа / трасса — норма…

  7. 14.05.2015, 00:40 #6

    Сообщение от ymv

    На газовых заправках заправщеги мне говорили, что для Нексий 10 газа / трасса — норма

    Мягко говоря, лукавят. Две недели назад ездил в москву к внукам. М5 трасса, скорость 100-120. Расход 8.4 литра. Ну двигатель у меня другой. Но не до такой-же степени была разница в расходе.

  8. 14.05.2015, 01:05 #7

    Компрессию мерил?

  9. 14.05.2015, 01:53 #8

    У меня прошивка со вторым отключенным кислородником(Евро-2) от Паулюса под газ. Расход на газе в теплое время года по городу 11-13, по трассе в районе десятки с максимальной непродолжительной скоростью 140 км/ч. В основном 110-130 км/м.

  10. 14. 05.2015, 08:02 #9

    Сообщение от Swazzi

    Компрессию мерил?

    Да ну. Машина с новья. Бедная смесь была практически сначала (и такое потребление).С хреновой компрессией дожила бы она у меня до пробега 120тык?

  11. 17.05.2015, 00:10 #10

    Не поверишь, у меня прокладка в 2х местах прогорела.
    Еле заводлась(по 10 минут крутил)… А ехала как бешенная.

    Может клапана не плотно закрываются.

Особенности эксплуатации автомобиля с ГБО – Автоцентр.ua

Автоцентр Сервис ГБО Особенности эксплуатации автомобиля с ГБО

Марка

Модель

Оставьте ваши контактные данные:

По телефону

На почту

Уточните удобное время для звонка:

День/дата

  • День/дата
  • Сегодня
  • Завтра
  • 10
  • 11
  • 12
  • 13
  • 14
  • 15

Часы

  • 8
  • 9
  • 10
  • 11
  • 12
  • 13
  • 14
  • 15
  • 16
  • 17
  • 18
  • 19
  • 20

Минуты

  • 10
  • 20
  • 30
  • 40
  • 50

Отправляя заявку я предоставляю свое согласие на сбор и обработку предоставленных мною личных персональных данных в соответствии с Законом Украины «О защите персональных данных»

Оставьте ваши контактные данные:

Уточните удобное время для звонка:

День/дата

  • День/дата
  • Сегодня
  • Завтра
  • 10
  • 11
  • 12
  • 13
  • 14
  • 15

Часы

  • 8
  • 9
  • 10
  • 11
  • 12
  • 13
  • 14
  • 15
  • 16
  • 17
  • 18
  • 19
  • 20

Минуты

  • 10
  • 20
  • 30
  • 40
  • 50

Прямо сейчас

Отправляя заявку я предоставляю свое согласие на сбор и обработку предоставленных мною личных персональных данных в соответствии с Законом Украины «О защите персональных данных»

Оставьте ваши контактные данные:

Выберите машину:

Марка

  • Сначала выберите дилера

Модель

  • Сначала выберите марку

Отправляя заявку я предоставляю свое согласие на сбор и обработку предоставленных мною личных персональных данных в соответствии с Законом Украины «О защите персональных данных»

Sample Text

Оставьте ваши контактные данные:

Выберите машину:

Марка

  • Сначала выберите дилера

Модель

  • Сначала выберите марку

Уточните удобное время для тест-драйва:

День/дата

  • День/дата
  • Сегодня
  • Завтра
  • 10 октября
  • 11 октября
  • 12 октября
  • 13 октября
  • 14 октября
  • 15 октября
  • 16 октября
  • 17 октября
  • 18 октября
  • 19 октября
  • 20 октября
  • 21 октября
  • 22 октября

Часы

  • 8
  • 9
  • 10
  • 11
  • 12
  • 13
  • 14
  • 15
  • 16
  • 17
  • 18
  • 19
  • 20

Минуты

  • 00
  • 10
  • 20
  • 30
  • 40
  • 50

Отправляя заявку я предоставляю свое согласие на сбор и обработку предоставленных мною личных персональных данных в соответствии с Законом Украины «О защите персональных данных»

X

Оберіть мовну версію сайту. За замовчуванням autocentre.ua відображається українською мовою.

Слава Україні! Героям слава!
Ви будете перенаправлені на українську версію сайту через 10 секунд

TRIFECTA: Наша позиция в отношении «бережливого круиза» — Новости

Что такое «Lean Cruise»?

С конца 1990-х до середины 2000-х эта загадочная функция была включена в некоторые программные калибровки двигателей V8 (LS1) за пределами США, которые должны были улучшить экономию топлива. Некоторые из наборов калибровочных продуктов для вторичного рынка называли его «Lean Cruise», и он позволял транспортному средству работать на топливных смесях, обедненных стехиометрией (соотношение воздух-топливо 14,7: 1 на газе, отличном от этанола) при определенном освещении. в условиях нагрузки (например, при движении в установившемся режиме) — обычно до 17:1 или 18:1.

Как «бережливый круиз» улучшает экономию топлива?

«Бережливый круиз» оказывает положительное влияние на экономию топлива, но не совсем по той причине, по которой думает большинство людей. Широко распространено мнение, что использование более бедной смеси означает, что расходуется меньше топлива, и, следовательно, экономия топлива улучшается. Это правда, но это гораздо меньший эффект по сравнению с другим: уменьшением насосных потерь.

Возникают насосные потери, особенно в двигателях большого рабочего объема, когда двигатель находится под небольшой нагрузкой, потому что выходная мощность бензинового двигателя в настоящее время регулируется дроссельной заслонкой (хотя в новых конструкциях двигателей в качестве альтернативы начинает использоваться технология регулируемого подъема клапана). В установившемся крейсерском сценарии дроссельная заслонка должна быть в основном закрыта, чтобы поддерживать определенную скорость автомобиля. Поскольку заслонка дроссельной заслонки в основном закрыта, поршни, работающие на такте впуска, буквально борются с заслонкой дроссельной заслонки, чтобы втянуть воздух на полный цилиндр, но не могут.

«Бедный круиз» снижает насосные потери, потому что он требует, чтобы двигатель работал с дроссельной заслонкой, открытой больше, чем в противном случае, если бы он работал на стехиометрии. Двигатель не может генерировать мощность так же эффективно на более бедной смеси, поэтому двигатель должен работать при более высокой нагрузке на более бедной смеси. Естественно, двигатель LS1 был идеальным выбором для реализации «Lean Cruise».

«Lean Cruise» не разрешен правилами US EPA/CARB

«Lean Cruise» был включен только в некоторых калибровках программного обеспечения за пределами США, где это допускали стандарты выбросов. Работа двигателя на обедненной смеси повышает температуру камеры сгорания и резко увеличивает количество выбросов «оксидов азота» (также известных как NOx). Другая проблема, связанная с выбросами, заключается в том, что каталитические нейтрализаторы, используемые в современных автомобилях (также известные как трехкомпонентные катализаторы), требуют, чтобы программное обеспечение управления двигателем колебало топливную смесь между слегка бедной и слегка богатой, чтобы она могла работать. его работа. TWC не могут работать должным образом, если топливная смесь работает в диапазонах, которые использует «Lean Cruise».

Более новые конструкции двигателей теряют преимущества насосных потерь от «Lean Cruise»

Помните, что мы говорили о накачке убытков? Ответ GM на эту проблему заключался в том, чтобы решить ее с помощью двух других технологий (хотя только одна из них имеет отношение к LF4): 1. Изменяемая фаза газораспределения (VVT) и 2. Активное управление подачей топлива (режим V4 на двигателях V8).

LF4 имеет большое преимущество от VVT, потому что впускной и выпускной распределительные валы могут быть независимо синхронизированы. В крейсерских условиях с малой нагрузкой модуль управления двигателем (ECM) настраивает распределительные валы на большее «перекрытие». «Перекрытие» — это время, в течение которого впускной и выпускной клапаны открыты. Установив оба клапана открытыми, вместо того, чтобы бороться с дроссельной заслонкой, такт впуска может втягивать выхлопные газы обратно в камеру сгорания, тем самым снижая насосные потери с дополнительным преимуществом, вызывая рециркуляцию выхлопных газов (EGR), что также полезно для контроль выбросов.

Другой способ, которым VVT может помочь уменьшить насосные потери — метод, который также используется в двигателях V8, заключается в замедлении события впускного клапана, так что оно начинается как можно позже после верхней мертвой точки (ВМТ). Это эффективно сокращает длину такта впуска, и двигатель тратит меньше времени на борьбу с дроссельной заслонкой.

Активное управление подачей топлива (AFM) еще больше снижает насосные потери за счет эффективного отключения 4 из 8 цилиндров (хотя более новые конструкции AFM позволяют отключать до 7 цилиндров). Это достигается путем отключения толкателей распределительных валов на 4 цилиндрах, поэтому эти цилиндры больше не борются с дроссельной заслонкой. Этой функции нет в LF4, но более новые конструкции двигателей V6, такие как LGW, LGX и LGZ, могут отключать 2 цилиндра на лету.

Программа «Lean Cruise» была удалена из оригинального программного обеспечения

«Lean Cruise» исчез из программного обеспечения OE, когда в 2005 году была разработана новая серия контроллеров двигателя, начиная с Gen IV V8. В 2006 году был представлен двигатель L76. Это был 6,0-литровый двигатель с VVT — первым в своем роде. Более поздние варианты двигателей V8 поколения IV, такие как L94 и L99, использовали VVT в первую очередь для улучшения экономии топлива за счет снижения насосных потерь.

Понятно, что GM добилась лучших результатов с VVT, чем с «Lean Cruise», без необходимости поддерживать два разных стандарта выбросов и калибровки программного обеспечения для разных регионов.

Любая современная реализация «Lean Cruise» потребует некоторых хитростей

Поскольку «бережливый круиз» как функция не существовала в операционной системе контроллера двигателя примерно с 2004 года, любая реализация, которая пытается имитировать ее эффекты, потребует некоторого количества ухищрений. Конечно, можно откалибровать ECM для перехода в топливный режим с разомкнутым контуром и управления обедненными смесями, но каковы возможные побочные эффекты этого?

Во-первых, многие средства диагностики ECM не будут работать, если заданный EQ Ratio не равен 1,0 (стехиометрия) и находится в режиме управления подачей топлива с обратной связью. Самотестирование кислородного датчика, события продувки EVAP, проверка достоверности датчика — это лишь несколько примеров диагностики, требующей, чтобы ECM управлял смесью специально для проверки правильности работы двигателя.

Другое дело, что он не может работать в режиме управления подачей топлива с обратной связью, если управляемая смесь не имеет EQ Ratio 1,0. Система корректировки подачи топлива предназначена для обнаружения отклонений фактических характеристик двигателя от прогнозируемых и обеспечивает механизм корректировки на основе обратной связи.

Еще одна причина заключается в том, что TWC (каталитические нейтрализаторы) не могут работать должным образом, пока управление подачей топлива с обратной связью отключено, и транспортное средство будет производить выбросы, превышающие пределы, разрешенные Агентством по охране окружающей среды США и CARB.

И, наконец, работа двигателя с соотношением топлива ниже стехиметрического приведет к повышению температуры камеры сгорания. Двигатели с непосредственным впрыском (DI) уже подвержены явлению, называемому «стохастическим предварительным зажиганием» (SPI), при котором топливный заряд воспламеняется слишком рано. В то время как LF3 и LF4 кажутся относительно невосприимчивыми к SPI, известно, что поршни ломаются между контактными площадками на других двигателях GM с турбонаддувом. Вероятность возникновения события SPI будет увеличена как за счет повышения температуры камеры сгорания, так и за счет работы на обедненной смеси.

Однобокий компромисс между пользой и заботой

Как сказано во введении, мы не будем предлагать «бережливое производство» для наших продуктов, потому что мы не считаем компромисс между выгодой и заботой хорошим — в основном потому, что мы вообще не смогли найти каких-либо существенных преимуществ. .

Мы экспериментировали с имитацией режима «Lean Cruise» в новых двигателях и не обнаружили существенной экономии топлива. Мы не можем говорить о заявлениях других, но когда мы измерили фактические изменения расхода топлива, улучшения оказались в пределах статистического шума. И это имеет смысл:  если учесть, что самым большим преимуществом, которое предлагает «бережливый круиз», является снижение насосных потерь, сама конструкция двигателя LF4 (меньший рабочий объем, турбонаддув, независимая VVT) дает гораздо больше, чем «бережливый круиз» во времена LS1. .

Мы также бросим вызов любому, кто использует мелодию «Lean Cruise», чтобы сравнить фактический MPG с тем, что сообщается на комбинации приборов. Если современная реализация «бережливого круиза» основана на обмане, само собой разумеется, что это также исказит способность ECM оценивать экономию топлива.

Сказав все это, переназначение калибровки послепродажного обслуживания двигателя — это динамический процесс. Мы постоянно подвергаем сомнению наши прежние представления в свете того, что мы узнаем на этом пути. Возможно, однажды мы сделаем открытие, которое изменит баланс между пользой и заботой.

Двухслойная горелка с микропористой средой от обедненной до богатой топливной смеси: анализ генерации энтропии и эксергетической эффективности

. 2021 10 декабря; 23 (12): 1663.

дои: 10.3390/e23121663.

Назми Че Исмаил 1 , Мохд Зулкифли Абдулла 1 , Хайрил Файзи Мустафа 1 , Нурул Мусфирах Мазлан 2 , Прем Гуннасегаран 3 , Агустинус Пурна Ираван 4

Принадлежности

  • 1 Школа машиностроения, инженерный кампус, Universiti Sains Malaysia, Nibong Tebal 14300, Малайзия.
  • 2 Школа аэрокосмической техники, Инженерный кампус, Universiti Sains Malaysia, Nibong Tebal 14300, Малайзия.
  • 3 Институт энергетики, кампус Путраджайя, Национальный университет Тенага, Джалан ИКРАМ-УНИТЕН, Каджанг 43000, Малайзия.
  • 4 Факультет машиностроения, Университет Таруманагара, Jl. Летжен С. Парман №1, Джакарта Барат 11440, Индонезия.
  • PMID: 34945969
  • PMCID: PMC8700638
  • DOI: 10.3390/e23121663

Бесплатная статья ЧВК

Назми Че Исмаил и др. Энтропия (Базель). .

Бесплатная статья ЧВК

. 2021 10 декабря; 23 (12): 1663.

дои: 10.3390/e23121663.

Авторы

Назми Че Исмаил 1 , Мохд Зулкифли Абдулла 1 , Хайрил Файзи Мустафа 1 , Нурул Мусфирах Мазлан 2 , Прем Гуннасегаран 3 , Агустинус Пурна Ираван 4

Принадлежности

  • 1 Школа машиностроения, инженерный кампус, Universiti Sains Malaysia, Nibong Tebal 14300, Малайзия.
  • 2 Школа аэрокосмической инженерии, Инженерный кампус, Universiti Sains Malaysia, Nibong Tebal 14300, Малайзия.
  • 3 Институт энергетики, кампус Путраджайя, Национальный университет Тенага, Джалан ИКРАМ-УНИТЕН, Каджанг 43000, Малайзия.
  • 4 Факультет машиностроения, Университет Таруманагара, Jl. Летжен С. Парман №1, Джакарта Барат 11440, Индонезия.
  • PMID: 34945969
  • PMCID: PMC8700638
  • DOI: 10.3390/e23121663

Абстрактный

Горелка с пористой средой (PMB) широко используется в различных практических системах, включая теплообменники, газовые двигатели, реакторы и радиационные горелки. Тем не менее, все еще отсутствуют тщательные оценки производительности PMB, основанные на полезности аспектов генерации энтропии, тепловой и эксергетической эффективности. В данной работе экспериментально продемонстрирована концепция двухслойного микро-ПМБ с горелкой цилиндрической формы диаметром 23 мм. PMB был построен на основе сжигания предварительно смешанной смеси бутан-воздух, которая состоит из оксида алюминия и вспененного фарфора. Испытания были разработаны для охвата сгорания от обедненной до богатой смеси с коэффициентами эквивалентности в диапазоне от ϕ = 0,6 до ϕ = 1,2. Установлено, что максимальный тепловой и эксергетический КПД достигается при ϕ = 1,2, а наименьший тепловой и эксергетический КПД – при ϕ = 0,8. Кроме того, результаты также показали, что общее генерирование энтропии, потеря энергии и уничтоженная эксергия дают самые низкие значения при ϕ = 1,0 с 0,0048 Вт/К, 98,084 Вт и 1,456 Вт соответственно. Эти значения можно назвать подходящими условиями работы PMB. Полученные данные предоставили полезную информацию о конструкции и работе двухслойного PMB.

Ключевые слова: генерация энтропии; эксергетическая эффективность; склоняйтесь к богатым смесям; сжигание предварительно смешанной смеси бутан-воздух; скрытое пламя; тепловая эффективность.

Заявление о конфликте интересов

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Цифры

Рисунок 1

Принципиальная схема ПМБ…

Рисунок 1

Схема установки PMB. (1) Воздушный насос, (2) Бутановый картридж, (3)…

фигура 1

Схематическая диаграмма установки PMB. (1) Воздушный насос, (2) Бутановый картридж, (3) Контроллеры расходомера, (4) Система сбора данных (DAQ), (5) Смесительный узел, (6) Газоанализатор, (7) Корпус горелки, (8) Коллектор дымовой трубы, 9 – термопары К-типа, 10 – пористая среда, 11 – тепловизор, 12 – персональный компьютер.

Рисунок 2

Принципиальная схема двухслойного…

Рисунок 2

Схема двухслойной конфигурации ПМБ с размещением термопар.

фигура 2

Принципиальная схема двухслойной конфигурации ПМБ с размещением термопар.

Рисунок 3

Фотографии ( осталось ) и…

Рисунок 3

Фотографии ( слева ) и тепловизионные ( справа ) изображения двухслойного…

Рисунок 3

Фотографии ( слева ) и тепловые ( справа ) изображения двухслойной конфигурации ПМБ с различными коэффициентами эквивалентности.

Рисунок 3

Фотографии ( осталось ) и…

Рисунок 3

Фотографии ( слева ) и тепловизионные ( справа ) изображения двухслойного…

Рисунок 3

Фотографии ( слева ) и тепловые ( справа ) изображения двухслойной конфигурации ПМБ с различными коэффициентами эквивалентности.

Рисунок 4

Температура пламени…

Рисунок 4

Температура пламени верхней поверхности ПМБ при различной высоте термопар, Z…

Рисунок 4

Температура пламени верхней поверхности ПМБ при различной высоте термопар Z с изменением коэффициентов эквивалентности.

Рисунок 5

Температура пористой стенки на…

Рисунок 5

Температура пористой стенки на различных пористых пеноматериалах с различными коэффициентами эквивалентности.

Рисунок 5

Температура пористой стенки на различных пористых материалах из пеноматериала с различными коэффициентами эквивалентности.

Рисунок 6

Выбросы CO и NO…

Рисунок 6

Уровни выбросов CO и NO (частей на миллион) с различными коэффициентами эквивалентности.

Рисунок 6

Уровни выбросов CO и NO (частей на миллион) с различными коэффициентами эквивалентности.

Рисунок 7

Полная генерация энтропии, С gen…

Рисунок 7

Генерация полной энтропии, S gen с различными коэффициентами эквивалентности.

Рисунок 7

Генерация полной энтропии, S gen с различными коэффициентами эквивалентности.

Рисунок 8

Потеря энергии, E потеря с…

Рисунок 8

Потери энергии, E потери с различным коэффициентом эквивалентности.

Рисунок 8

Потери энергии, E потери с различным коэффициентом эквивалентности.

Рисунок 9

Эксергия уничтожена, E из с…

Рисунок 9

Эксергия разрушена, E des с различными коэффициентами эквивалентности.

Рисунок 9

Exergy уничтожен, E des с различными коэффициентами эквивалентности.

Рисунок 10

Тепловой КПД, η Тепловой и…

Рисунок 10

Тепловой КПД, η Термический и эксергический КПД, η Эксергический с различными коэффициентами эквивалентности.

Рисунок 10

Тепловой КПД, η Тепловой и эксергический КПД, η Эксергический с различными коэффициентами эквивалентности.

Рисунок 11

Тепловые изображения свободного пламени…

Рисунок 11

Тепловые изображения горелки со свободным пламенем и пористой средой (PMB) различной эквивалентности…

Рисунок 11

Тепловые изображения горелки со свободным пламенем и пористой средой (PMB) с различным коэффициентом эквивалентности.

См. это изображение и информацию об авторских правах в PMC

Похожие статьи

  • Анализ генерации энтропии в турбулентных реагирующих потоках и у стенки: обзор.

    Садики А., Агреби С., Рис Ф. Садики А. и др. Энтропия (Базель). 2022 10 августа; 24 (8): 1099. дои: 10.3390/e24081099. Энтропия (Базель). 2022. PMID: 36010763 Бесплатная статья ЧВК. Обзор.

  • Генерация энтропии и эксергетический анализ сжигания предварительно смешанного топлива с воздухом в горелке с микропористой средой.

    Исмаил Н.К., Абдулла М.З., Мазлан Н.М., Мустафа К.Ф. Исмаил Н.К. и др. Энтропия (Базель). 2020 30 сентября; 22(10):1104. дои: 10.3390/e22101104. Энтропия (Базель). 2020. PMID: 33286873 Бесплатная статья ЧВК.

  • Анализ производительности пористой излучающей горелки, работающей на биогазе, для домашнего приготовления пищи.

    Кошик Л.К., Махалингам А.К., Паланисами М. Каушик Л.К. и соавт. Environ Sci Pollut Res Int. 2021 март; 28(10):12168-12177. doi: 10.1007/s11356-020-10862-5. Epub 2020 12 октября. Environ Sci Pollut Res Int. 2021. PMID: 33043422

  • О реакции ультрабедного горения смесей CH 4 /H 2 в пористой горелке на колебания расхода топлива — экспериментальное исследование.

    Хабиб Р., Ядоллахи Б., Саид А., Доранегард М.Х., Карими Н. Хабиб Р. и др. Энергетическое топливо. 2021 20 мая; 35 (10): 8909-8921. doi: 10.1021/acs.energyfuels.1c00081. Epub 2021 4 мая. Энергетическое топливо. 2021. PMID: 34276125 Бесплатная статья ЧВК.

  • Двухмерное численное исследование метановоздушного горения в каталитической и некаталитической пористой среде.

    Гао HB, Цзун SC, Фэн XB, Чжан CW. Гао Х.Б. и др. Фронт хим. 2020 6 нояб. ; 8:511792. doi: 10.3389/fchem.2020.511792. Электронная коллекция 2020. Фронт хим. 2020. PMID: 33240839 Бесплатная статья ЧВК.

Посмотреть все похожие статьи

Цитируется

  • Анализ генерации энтропии в турбулентных реагирующих потоках и у стенки: обзор.

    Садики А., Агреби С., Рис Ф. Садики А. и др. Энтропия (Базель). 2022 10 августа; 24 (8): 1099. дои: 10.3390/e24081099. Энтропия (Базель). 2022. PMID: 36010763 Бесплатная статья ЧВК. Обзор.

использованная литература

    1. Гораши С.А., Хашеми С.А., Хашеми С.М., Молламахди М. Экспериментальное исследование выбросов загрязняющих веществ в новой комбинированной горелке с беспористым пламенем. Энергия. 2018; 162: 517–525. doi: 10.1016/j.energy.2018.08.005. — DOI
    1. Шарма М., Мишра С.К., Маханта П. Влияние конфигурации горелки и рабочих параметров на производительность керосиновой горелки высокого давления с погружным горением пористой среды. заявл. Терм. англ. 2016; 107: 516–523. doi: 10.1016/j.applthermaleng.2016.07.016. — DOI
    1. Каушик Л.В., Мутукумар П. Оценка эффективности пористой лучистой варочной печи, работающей на смеси отработанного растительного масла (WVO) и керосина. Энергетическая процедура. 2019;158:2391–2396. doi: 10.1016/j.egypro.2019.01.289. — DOI
    1. Мишра Н.К., Мутукумар П. Разработка и испытания энергоэффективной и экологически чистой пористой радиационной горелки, работающей на сжиженном нефтяном газе. заявл. Терм. англ. 2018; 129: 482–489. doi: 10.1016/j.applthermaleng.2017.10.068. — DOI
    1. Муджибу М.А., Абдулла М.З., Абу Бакар М.З., Мохамад А.А., Абдулла М.К. Применение технологии сжигания пористых сред. Обзор. заявл. Энергия. 2009; 86: 1365–1375. doi: 10.1016/j.apenergy.2009.01.017. — DOI

4. Технологии ТЭЦ — UnderstandingCHP.com

В этой главе описываются технологии первичного двигателя, обычно используемые в приложениях ТЭЦ. Характеристики включают поршневые двигатели, микротурбины, газовые турбины, паровые турбины и топливные элементы. Исторически основными промышленными технологиями являются газовые турбины, поршневые двигатели и паровые турбины. Обычные крупные промышленные системы относительно широко распространены и используют легкодоступные тепловые технологии.

Несмотря на то, что коммерческий сектор примерно на 75% больше промышленного сектора с точки зрения спроса на электроэнергию, существующие применения ТЭЦ в промышленном секторе в девять раз больше. В коммерческом секторе есть жизнеспособные возможности для ТЭЦ, но согласование технологий и приложений в коммерческом секторе сложнее:

  • В среднем коммерческие объекты намного меньше промышленных. Технологии для небольших приложений были более дорогими и менее эффективными, чем более крупные ТЭЦ.
  • Коммерческие предприятия, как правило, работают меньше часов в год и имеют более низкие коэффициенты загрузки, обеспечивая меньше часов работы в год, чтобы окупить более высокие первоначальные затраты.

В отличие от большинства промышленных проектов, которые могут поглощать всю тепловую мощность системы ТЭЦ на месте, многие коммерческие объекты имеют либо неадекватную тепловую нагрузку, либо высокую сезонную нагрузку, такую ​​как отопление помещений. Наилучшая общая эффективность и экономичность достигаются при постоянной тепловой нагрузке. Эти нагрузки сосредоточены в относительно небольшом числе типов коммерческих приложений. Они были в центре внимания традиционного коммерческого/институционального рынка ТЭЦ (например, образование, больницы и гостиницы).

4.1 Поршневые двигатели

Поршневые двигатели внутреннего сгорания являются широко распространенной и хорошо известной технологией. Мировое производство поршневых двигателей внутреннего сгорания составляет более 200 миллионов единиц в год. Сюда входят как дизельные, так и искровые конфигурации, и они важны как для транспортировки, так и для стационарного использования. Долгая история технического развития и высокий уровень производства способствовали тому, что поршневые двигатели стали прочным, надежным и экономичным выбором в качестве основного двигателя для приложений ТЭЦ.

Рисунок 4-1: Система поршневых двигателей

Технология поршневых двигателей значительно улучшилась за последние три десятилетия, что обусловлено экономическими и экологическими требованиями к повышению удельной мощности (больше выходной мощности на единицу рабочего объема двигателя), повышению эффективности использования топлива и снижению выбросов . Компьютерные системы значительно улучшили конструкцию и управление поршневыми двигателями, ускорив разработку усовершенствованных двигателей и сделав возможным более точное управление и диагностический мониторинг процесса двигателя. Производители стационарных двигателей и всемирные компании, занимающиеся исследованиями и разработками двигателей, продолжают внедрять передовые технологии двигателей, в том числе ускоряя распространение технологий и концепций с автомобильного рынка на рынок стационарных двигателей.

4.1.1 Описание технологии

Существуют две основные конструкции поршневых двигателей, применимые для стационарных электростанций: двигатель с искровым зажиганием, работающий по циклу Отто, и двигатель с воспламенением от сжатия, работающий по циклу Дизеля. Основные механические компоненты цикла Отто и цикла Дизеля одинаковы. Основное различие между циклами Отто и Дизеля заключается в способе воспламенения топлива. В двигателях с искровым зажиганием (цикл Отто) используется свеча зажигания для воспламенения предварительно смешанной топливно-воздушной смеси, подаваемой в цилиндр. Двигатели с воспламенением от сжатия (дизельный цикл) сжимают воздух, подаваемый в цилиндр, до высокого давления, повышая его температуру до температуры самовоспламенения топлива, впрыскиваемого под высоким давлением.

Существуют двухтактные двигатели для стационарных источников энергии, особенно в режиме ожидания. Однако большинство двигателей с искровым зажиганием и дизельных двигателей, предназначенных для стационарного производства электроэнергии, завершают рабочий цикл за четыре хода поршня внутри цилиндра.

  1. Такт впуска – подача воздуха (дизель) или топливовоздушной смеси (искровое зажигание) в цилиндр
  2. Такт сжатия – сжатие воздуха или воздушно-топливной смеси в цилиндре. В дизельных двигателях топливо впрыскивается в конце или ближе к концу такта сжатия (верхняя мертвая точка или ВМТ) и воспламеняется при повышенной температуре сжатого воздуха в цилиндре. В двигателях с искровым зажиганием сжатая воздушно-топливная смесь воспламеняется от источника зажигания в ВМТ 9 или около нее.0113
  3. Рабочий ход – ускорение поршня за счет расширения горячих дымовых газов под высоким давлением
  4. Такт выпуска – выброс продуктов сгорания из цилиндра через выпускной канал

Простейшие двигатели, работающие на природном газе, работают с естественным всасыванием воздуха и топлива в цилиндр (через карбюратор или другой смеситель) за счет всасывания такта впуска. Высокопроизводительные двигатели, работающие на природном газе, имеют турбонаддув, чтобы нагнетать больше воздуха в цилиндры. Двигатели с искровым зажиганием, работающие на природном газе, работают при умеренной степени сжатия (по сравнению с дизельными двигателями) в диапазоне 9:1 до 12:1 в зависимости от конструкции двигателя и турбонаддува. Умеренное сжатие требуется для предотвращения самовоспламенения топлива и детонации двигателя, которые могут привести к серьезному повреждению двигателя.

Используя высокоэнергетическую технологию воспламенения, в двигателях, работающих на природном газе, можно сжигать очень обедненные топливно-воздушные смеси, что снижает пиковые температуры в цилиндрах и приводит к уменьшению выбросов NO x . Подход к сжиганию обедненной смеси в поршневых двигателях аналогичен сухим камерам сгорания с низким содержанием NO x в газовых турбинах. Все основные производители двигателей, работающих на природном газе, предлагают модели, работающие на обедненной смеси, с низким уровнем выбросов и занимаются исследованиями и разработками для дальнейшего улучшения их характеристик.

КПД двигателей с искровым зажиганием, работающих на природном газе, обычно ниже, чем у дизельных двигателей, из-за более низкой степени сжатия. Тем не менее, большой, высокоэффективный двигатель, работающий на обедненной смеси, приближается к КПД дизельных двигателей того же размера. КПД двигателей, работающих на природном газе, варьируется от примерно 28% (LHV) для небольших двигателей (<50 кВт) до 46% (LHV) для самых больших высокопроизводительных двигателей, работающих на обедненных смесях.

Двухтопливные двигатели преимущественно работают на природном газе с добавлением небольшого процента дизельного топлива. Существуют две основные конфигурации подачи газообразного топлива в двухтопливный двигатель. Эти двигатели могут быть специально построены или преобразованы из дизельных двигателей. Такие двигатели можно перевести на 100% дизельную работу. Двухтопливные двигатели обеспечивают многофункциональность. Работа на преимущественно более дешевом и чистом природном газе позволяет использовать двигатель на ТЭЦ и в системах снижения пиковых нагрузок, в то время как работа на 100% дизельном топливе позволяет двигателю также удовлетворять потребности в топливе на месте для аварийных генераторов. Двойная функция дает дополнительные преимущества в приложениях, которые предъявляют особые требования к аварийному генератору, например, в больницах или общественных зданиях.

Существуют три основные конфигурации подачи газообразного и запального дизельного топлива:

  1. Впрыск низкого давления с всасываемым воздухом
  2. Впрыск под высоким давлением после сжатия всасываемого воздуха поршнем
  3. Micropilot предкамера подачи дизельного топлива.

Новые двухтопливные двигатели предлагаются на рынках добычи нефти и газа для снижения эксплуатационных расходов. Модернизация существующих дизельных двигателей на двух видах топлива также предлагается в качестве средства снижения как эксплуатационных расходов, так и выбросов для увеличения срока службы двигателей с ограниченным режимом работы, таких как аварийные и пиковые приложения. Двойное топливо не так широко используется для ТЭЦ.

4.1.2 Рабочие характеристики

В Таблице 4-1 приведены рабочие характеристики типичных имеющихся в продаже систем ТЭЦ с двигателем с искровым зажиганием, работающих на природном газе, мощностью от 100 кВт до 9 МВт. Этот диапазон размеров охватывает большинство рыночных применений ТЭЦ с приводом от двигателя. Показанные тепловые параметры и КПД были взяты из спецификаций производителей и отраслевых публикаций. Доступная тепловая энергия была взята непосредственно из спецификаций поставщиков или, если она не указана, рассчитана на основе опубликованных данных двигателя о температуре выхлопных газов двигателя и потоках охлаждающей жидкости в рубашке двигателя и системе смазки. Оценки рекуперации тепла ТЭЦ основаны на производстве горячей воды для технологических нужд или отопления помещений.

Большинство производителей поршневых двигателей обычно присваивают двигателям три рейтинга мощности в зависимости от предполагаемой нагрузки:

  1. Режим ожидания — непрерывная полная или циклическая нагрузка в течение относительно короткого времени (обычно менее 100 часов) — номинальная максимальная выходная мощность
  2. Prime — непрерывная работа в течение неограниченного времени (за исключением обычных остановов на техническое обслуживание), но с регулярными изменениями нагрузки — от 80 до 85 % номинала в режиме ожидания
  3. Базовая нагрузка – непрерывная работа с полной нагрузкой в ​​течение неограниченного времени (за исключением обычных остановов на техническое обслуживание) – от 70 до 75 % номинала в режиме ожидания

Показанные здесь номиналы относятся к работе с базовой нагрузкой.

Таблица 4-1. Gas Spark Engine Engine CHP — Типичные параметры производительности

Стоимость и производительность.
1 2 3 4 5
Электрическая мощность базовой нагрузки (кВт) 100 633 1 121 90 690 90 689 3 326 90 690 90 689 9 341 90 690
Общая установленная стоимость в 2013 г. ($/кВт) 2 900 долл. США 2 837 долл. США 90 690 90 689 2 366 долл. США 90 690 90 689 1 801 долл. США 90 690 90 689 1 4933 долл. США 90
Электрическая теплота (БТЕ/кВтч), ВТС 12 637 9 896 9 264 8 454 8 207 906
Электрическая эффективность (%), ВН 27,0% 34,5% 36,8% 40,4% 41,6%
Частота вращения двигателя (об/мин) 2500 1800 1800 1500 720
Расход топлива (MMBtu/ч), HHV 1,26 6,26 10,38 28,12 76,66
Требуемое давление топливного газа (psi) 0,4–1,0 >1,16>1,74 >1,74 75
ТЭЦ Характеристики
Расход выхлопных газов (1000 фунтов/час) 1,2 7,89 13,68 40,17 120
Температура выхлопных газов (по Фаренгейту) 1,200 941 797 721 663
Теплота, рекуперируемая от выхлопных газов (MMBtu/ч) 0,21 1,48 2 5,03 10
Тепло, рекуперируемое рубашкой охлаждения (MMBtu/ч) 0,46 0,72 1,29 1,63 4,27
Тепло, рекуперируемое системой смазки (MMBtu/ч) Вкл. 0,27 0,44 1,12 5,0
Тепло, рекуперированное промежуточным охладителем (MMBtu/ч) н/д 0,31 0,59 2,89 7,54
Суммарная рекуперация тепла (MMBtu/ч) 0,67 2,78 4,32 10,67 26,81
Суммарная рекуперация тепла (кВт) 196 815 1 266 3,126 7 857

4.1.3 Выбросы

Выбросы загрязняющих веществ являются основной экологической проблемой поршневых двигателей. Основными загрязнителями являются оксиды азота (NO x), окись углерода (CO) и летучие органические соединения (ЛОС – несгоревшие неметановые углеводороды) при работе поршневых двигателей на природном газе. Выбросы соединений серы, прежде всего SO 2 , связаны с содержанием серы в топливе. Двигатели, работающие на природном газе или дистиллятной нефти, десульфурированной на нефтеперерабатывающем заводе, выделяют незначительные уровни SO x . В целом, выбросы SO x являются проблемой только для больших низкоскоростных дизелей, работающих на тяжелом топливе. Твердые частицы (PM) могут быть важным загрязнителем для двигателей, работающих на жидком топливе. Зола и металлические присадки в топливе способствуют образованию твердых частиц в выхлопных газах. Выбросы твердых частиц из 4-тактных двигателей, работающих на обедненной смеси, на природном газе в 4000 раз ниже, чем для нерегулируемого дизельного двигателя.

Выбросы NO x обычно представляют собой основную проблему для двигателей, работающих на природном газе, и представляют собой смесь (в основном) NO и NO 2 переменного состава. Среди вариантов двигателей, работающих на природном газе, двигатели, работающие на бедной смеси, производят самые низкие выбросы NO x непосредственно из двигателя.

Существует несколько типов процессов каталитической обработки выхлопных газов, применимых к различным типам поршневых двигателей: трехкомпонентный катализатор, селективное каталитическое восстановление и катализаторы окисления.

Процесс трехсторонней конверсии (TWC) является основным процессом автомобильного каталитического нейтрализатора, который снижает концентрацию загрязняющих веществ всех трех критериев. TWC также называют неселективным каталитическим восстановлением (NSCR). В правильно контролируемой системе TWC снижение содержания NO x и CO обычно превышает 90 %, а содержание летучих органических соединений снижается примерно на 80 %. TWC эффективны только в двигателях с богатым горением.

Двигатели, работающие на обедненной смеси, оснащенные технологией селективного каталитического восстановления (SCR), избирательно восстанавливающей NO x до N 2 в присутствии восстановителя. NOx снижается с 80 до 90% достижимо с SCR. Более высокие степени восстановления возможны при использовании большего количества катализатора или большего количества восстановителя, или того и другого. Двумя коммерчески используемыми агентами являются аммиак (NH 3 в безводной жидкой форме или водном растворе) и водный раствор мочевины. Мочевина разлагается в горячих выхлопных газах и реакторе СКВ с выделением аммиака.

Системы SCR существенно увеличивают затраты на установку и техническое обслуживание системы двигателя и могут серьезно повлиять на экономическую целесообразность небольших проектов двигателей. Катализаторы окисления обычно представляют собой соединения драгоценных металлов, которые способствуют окислению СО и углеводородов до СО 2 и Н 2 О в присутствии избытка О 2 . Уровни конверсии CO и NMHC 9Достижимо от 8 до 99%. Конверсия метана может достигать 60-70%. Катализаторы окисления в настоящее время широко используются во всех типах двигателей, в том числе и в дизельных двигателях. Они все чаще используются с двигателями, работающими на обедненной смеси, чтобы снизить их относительно высокие выбросы CO и углеводородов.

4.1.4 Применение ТЭЦ

Поршневые двигатели хорошо подходят для различных приложений распределенной генерации и используются на промышленных, коммерческих и институциональных объектах для производства электроэнергии и ТЭЦ. Поршневые двигатели запускаются быстро, хорошо реагируют на нагрузку, имеют хороший КПД при частичной нагрузке и, как правило, обладают высокой надежностью. Во многих случаях наличие нескольких поршневых двигателей дополнительно увеличивает общую производительность и эксплуатационную готовность предприятия. Поршневые двигатели имеют более высокий электрический КПД, чем газовые турбины сопоставимого размера, и, следовательно, более низкие эксплуатационные расходы, связанные с топливом. Кроме того, первоначальные затраты на генераторные установки с поршневыми двигателями обычно ниже, чем на газотурбинные генераторные установки мощностью менее 20 МВт. Затраты на техническое обслуживание поршневых двигателей, как правило, выше, чем у сопоставимых газовых турбин, но техническое обслуживание часто может выполняться штатным персоналом или силами местных сервисных организаций.

4.1.5 Выработка тепловой энергии

Экономичность двигателей, используемых для выработки электроэнергии на месте, часто зависит от эффективного использования тепловой энергии, содержащейся в выхлопных газах и системах охлаждения, которая обычно составляет от 60 до 70 % потребляемой мощности. энергия топлива на входе. Большая часть отработанного тепла содержится в выхлопных газах двигателя и охлаждающей жидкости рубашки охлаждения, в то время как меньшие количества могут быть восстановлены из охладителя смазочного масла и промежуточного и дополнительного охладителя турбонагнетателя (при наличии). Как показано в предыдущей таблице, от 45 до 55% отработанного тепла от систем двигателя рекуперируется из охлаждающей воды рубашки охлаждения и систем охлаждения смазочного масла при температуре, слишком низкой для производства пара. Эта функция, как правило, менее критична в коммерческих/институциональных приложениях, где более распространены тепловые нагрузки горячей воды. При необходимости пар может быть получен из тепла выхлопных газов (максимальное давление 400 фунтов на квадратный дюйм изб.), но если горячая вода не требуется, количество тепла, рекуперируемого двигателем, уменьшается, и, соответственно, снижается общий КПД системы ТЭЦ.

Тепло в охлаждающей жидкости рубашки двигателя составляет до 30% потребляемой энергии и может производить горячую воду от 190 до 230°F. Некоторые двигатели, например, с системами охлаждения под высоким давлением или кипящими системами охлаждения, могут работать при температуре водяной рубашки до 265°F. Тепло выхлопных газов двигателя составляет от 30 до 50% доступного отработанного тепла. Температура выхлопных газов для примеров систем колеблется от 720 до 1000 ° F. За счет рекуперации тепла в системах охлаждения и выхлопных газах можно эффективно использовать около 80% энергии топлива для производства как мощности, так и полезной тепловой энергии.

Наиболее распространенным методом рекуперации тепла двигателя является система охлаждения с замкнутым контуром, как показано на рис. 4-2. Эти системы предназначены для охлаждения двигателя за счет принудительной циркуляции охлаждающей жидкости через каналы двигателя и внешний теплообменник. Избыточный теплообменник передает тепло двигателя на градирню или радиатор, когда образуется избыточное тепло. Замкнутые системы водяного охлаждения могут работать при температуре охлаждающей жидкости от 190 до 250 ° F. В зависимости от требований двигателя и системы ТЭЦ охлаждение смазочного масла и турбонагнетатель после охлаждения могут быть либо отдельными, либо частью системы охлаждения рубашки.

Рисунок 4-2: Рекуперация тепла с замкнутым контуром

Кипящие системы охлаждения охлаждают двигатель за счет естественной циркуляции кипящей охлаждающей жидкости через двигатель. Этот тип системы охлаждения обычно используется в сочетании с рекуперацией тепла выхлопных газов для производства пара низкого давления.

Охлаждающая жидкость на выходе из двигателя поддерживается в условиях насыщенного пара и обычно ограничивается 250°F и максимальным давлением 15 фунтов на кв. дюйм. Температура охлаждающей воды на входе также близка к условиям насыщения и обычно на 2–3°F ниже температуры на выходе. Равномерная температура по всему контуру охлаждающей жидкости продлевает срок службы двигателя и способствует повышению эффективности сгорания.

Рекуперация тепла выхлопных газов может быть независимой от системы охлаждения двигателя или совмещенной с ней. В типичной системе централизованного теплоснабжения охлаждение рубашки охлаждения, охлаждение смазочного масла, одноступенчатое доохлаждение и рекуперация тепла выхлопных газов интегрированы для производства пара.

4.1.6 Текущие рыночные приложения

В США насчитывается более 2000 теплоэлектроцентралей (ТЭЦ) с активными поршневыми двигателями, обеспечивающими около 2,3 гигаватт (ГВт) мощности. Эти системы преимущественно представляют собой двигатели с искровым зажиганием, работающие на природном газе и других газообразных видах топлива (биогаз, свалочный газ). Природный газ дешевле, чем топливо на основе нефти, а контроль выбросов обычно более эффективен при использовании газообразного топлива. Системы ТЭЦ с поршневым двигателем обычно используются в университетах, больницах, водоочистных сооружениях, промышленных объектах, коммерческих и жилых зданиях. Мощность объектов варьируется от 30 МВт до 30 мс, при этом многие более крупные объекты состоят из нескольких блоков. Двигатели с искровым зажиганием, работающие на природном газе или другом газообразном топливе, составляют 84% установленной мощности ТЭЦ с поршневым двигателем.

Тепловые нагрузки, наиболее подверженные воздействию систем ТЭЦ с приводом от двигателя в коммерческих/институциональных зданиях, связаны с потребностью в отоплении помещений и горячей воде. Самая простая тепловая нагрузка для снабжения – это горячая вода. Основное применение ТЭЦ в коммерческом/институциональном секторе – это здания с относительно высоким и совпадающим спросом на электроэнергию и горячую воду, такие как колледжи и университеты, больницы и дома престарелых, а также жилые дома. Офисные здания, а также некоторые складские и коммерческие/обслуживающие объекты могут быть экономичными вариантами применения ТЭЦ, если могут быть учтены потребности в отоплении или охлаждении помещений.

Типичным коммерческим применением ТЭЦ с поршневым двигателем является больница или медицинское учреждение с системой ТЭЦ мощностью 1 МВт, состоящей из нескольких генераторных установок с двигателями на природном газе мощностью от 200 до 300 кВт. Система предназначена для удовлетворения базовых потребностей объекта в электроэнергии. Приблизительно 1,6 МВт тепловой (МВт тепл.) горячей воды рекуперируется из выхлопных газов двигателей и систем охлаждения двигателей для обогрева помещений и горячего водоснабжения объекта, а также для привода абсорбционных охладителей для кондиционирования помещений в летние месяцы. Общий КПД этого типа когенерационной системы может превышать 70%.

ТЭЦ с приводом от двигателя могут использоваться в различных отраслях промышленности, где требуется горячая вода или пар низкого давления для технологических нужд или обогрева помещений. Типичным промышленным применением ТЭЦ с двигателем может быть предприятие по переработке пищевых продуктов с системой ТЭЦ мощностью 2 МВт, работающей от двигателя на природном газе, состоящей из нескольких генераторных установок мощностью от 500 до 800 кВт. Система обеспечивает базовую мощность объекта и примерно 2,2 МВт пара низкого давления для технологического нагрева и промывки. Общий КПД ТЭЦ этого типа приближается к 75%.

4.1.7 Потенциал ТЭЦ

Экономичность двигателей для локального производства электроэнергии часто зависит от эффективного использования тепловой энергии, содержащейся в выхлопных газах и системах охлаждения, которая обычно составляет от 60 до 70% энергии на входе. топливная энергия. Большая часть отработанного тепла доступна в выхлопных газах двигателя и охлаждающей жидкости рубашки охлаждения, в то время как меньшие количества могут быть рекуперированы из охладителя смазочного масла и промежуточного и дополнительного охладителя турбонагнетателя (при наличии). Чаще всего это тепло используется для производства горячей воды или пара низкого давления для технологического использования или для отопления помещений, технологических нужд, горячего водоснабжения или абсорбционного охлаждения. Однако выхлопные газы двигателя также могут использоваться в качестве источника прямой энергии для сушки или других процессов прямого нагрева.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *