I réimse na teicneolaíochta inneall díosail le haghaidh feithiclí tráchtála, tá an córas athfhillte gáis sceite (EGR) i gcónaí ag croílár an chatha i measc tomhaltas breosla, cumhachta agus astaíochtaí. Tá an córas simplí ach an-chasta seo ag tiomáint nuálaíocht agus forbairt teicneolaíochta inneall díosail go leanúnach.
I. Prionsabal Oibre agus Aicmiú an Chórais EGR
Is é bunphrionsabal an chórais EGR cuid den ghás sceite a thabhairt isteach ar an taobh ionghabhála, agus trí chóimheas aife an gháis sceite a rialú go beacht, athraíonn sé an timpeallacht dócháin laistigh den sorcóir. Is éard atá i gcórais EGR nua-aimseartha go príomha ná dhá chonair theicniúla: an ciorcad ardbhrú agus an ciorcad ísealbhrú.
Tarraingíonn an córas EGR ardbhrú gás sceite go díreach ón iomadúil sceite, fuaraíonn sé tríd an bhfuaraitheoir EGR é, agus rialaíonn sé go beacht é a thabhairt isteach san iomad iontógáil tríd an gcomhla EGR. Freagraíonn an córas seo go tapa, ach d'fhéadfadh sé cur isteach ar éifeachtúlacht an turbaluchtaire faoi choinníollacha ualaigh arda.
Tarraingíonn an córas EGR ísealbhrú gás sceite ón taobh thiar den scagaire cáithníneach, déantar é a dhísulfurization agus cóireáil bainte cáithníneach, agus ansin é a thabhairt isteach sa sorcóir arís ag an gcomhbhrúiteoir ionghabhála. Tá tionchar réasúnta beag ag an leagan amach seo ar éifeachtúlacht tuirbíní agus tá sé níos oiriúnaí d'iarratais le rátaí arda EGR.
II. Tionchar domhain EGR ar shaintréithe astaíochta
Meicníocht Rialaithe Ocsaíd Nítrigine (NOx).
Tá éifeacht an EGR i laghdú astuithe NOx thar a bheith suntasach. Luíonn a meicníocht gníomhaíochta go príomha i dtrí ghné:
· Éifeacht theirmeach: Tá toilleadh teasa sonrach níos airde ag na trí gháis adaimh amhail dé-ocsaíd charbóin agus gal uisce sa ghás sceite, rud a laghdóidh an bhuaicteocht dócháin go héifeachtach.
· Éifeacht caolaithe: caolaíonn an gás sceite an tiúchan ocsaigine san aer iontógáil úr, rud a mhoillíonn an ráta imoibrithe dócháin.
· Éifeacht ceimiceach: D'fhéadfadh roinnt comhpháirteanna sa ghás sceite a bheith rannpháirteach in imoibrithe ceimiceacha idirmheánacha, rud a chuireann cosc ar fhoirmiú NOx a thuilleadh.
Tá sé léirithe ag staidéir gur féidir, faoi choinníollacha meánacha-ualaigh, do gach méadú 10% ar an ráta EGR, astuithe NOx a laghdú de thart ar 30-50%. Mar gheall ar an éifeacht laghdaithe seo is teicneolaíocht riachtanach í EGR chun na rialacháin astaíochta dochta a chomhlíonadh, mar atá i gcaighdeán Náisiúnta VI.
Dúshlán na n-astaíochtaí ábhar cáithníneach
Ní hamháin go laghdaíonn EGR astuithe NOx ach cruthaíonn sé fadhb na n-astaíochtaí méadaithe ábhar cáithníneach freisin. Mar thoradh ar athchúrsáil gáis sceite leathnaítear an limistéar le meascán ró-shaibhir, rud a fhágann go dtiocfaidh méadú ar tháirgeadh súiche. Tá an fhadhb seo feiceálach go háirithe nuair a chuirtear ráta ard EGR in éineacht le coinníollacha ualaigh throma.
Thug innill díosail nua-aimseartha aghaidh go héifeachtach ar an contrártha seo trí chomhiarrachtaí teicneolaíochta fuaraithe EGR, rialú beacht insteallta breosla, agus scagairí cáithníneacha éifeachtacha (DPFanna).
III. Tionchar Coimpléascach EGR ar Gheilleagar Breosla
Léiríonn tionchar EGR ar ídiú breosla spleáchas suntasach ar choinníollacha oibriúcháin agus ní féidir é a rangú go simplí mar mhéadú nó laghdú.
An éifeacht coigilte breosla faoi choinníollacha ualaigh ísle
Faoi choinníollacha ualaigh íseal agus luas íseal, is féidir le ráta EGR cuí an barainneacht breosla a fheabhsú. Áirítear ar na príomhchúiseanna leis seo:
· Cailleadh caidéalaithe a laghdú, go háirithe níos éifeachtaí ar innill díosail atá feistithe le comhla throttle
· Teocht dócháin a ísliú agus caillteanas teasa a aistrítear tríd an mballa sorcóra a laghdú
· An chéim dócháin a bharrfheabhsú agus éifeachtúlacht dócháin a fheabhsú
Léiríonn sonraí turgnamhacha gur féidir feabhas de thart ar 2-3% ar an ngeilleagar breosla a bheith mar thoradh ar ráta EGR de thart ar 15%.
Cosnaíonn an ídiú breosla faoi choinníollacha ualaigh arda
Mar sin féin, faoi choinníollacha ualaigh arda, is gnách go dtiocfaidh méadú ar an ráta úsáide breosla de bharr EGR:
· Laghdaíonn an chomhéifeacht aeir barrachais, agus laghdaítear éifeachtúlacht dócháin dá bharr.
· Chun an t-aschur cumhachta a choinneáil, ní mór méid an tsoláthair bhreosla sa timthriall a mhéadú.
· Athraíonn pointe oibre an chórais treisithe, rud a fhágann go laghdaítear éifeachtúlacht.
In aice leis an bpointe cumhachta rátáilte, d'fhéadfadh méadú 3-5% ar thomhaltas breosla a bheith mar thoradh ar úsáid EGR. Is praghas é seo nach mór a íoc chun astuithe ísle a bhaint amach.
III. Srianta agus Iarmhéid EGR ar Fheidhmíocht Cumhachta
Tionchar díreach aschuir cumhachta
Tá dhá ghné den chuid is mó i gceist le tionchar EGR ar fheidhmíocht chumhachta an innill. Laghdaíonn tabhairt isteach gáis sceite go díreach an méid iontógáil aer úr, rud a fhágann go laghdaítear méid iomlán na hocsaigine a bhaineann leis an dócháin. Ag an am céanna, laghdaíonn éifeacht coisctheach an gháis sceite ar an bpróiseas dócháin éifeachtacht chomhshó teasa.
Léiríonn an turgnamh, nuair a fhanann méid an tsoláthair breosla seasta, in aghaidh gach méadú 10% ar an ráta EGR, go laghdaítear aschur chasmhóiminte an innill faoi thart ar 2-4%. Tá an éifeacht seo thar a bheith suntasach sna réimsí ardluais agus ualaigh throm.
Saintréithe neamhbhuan an fhreagra dinimiciúil
Seachas an chumhacht stáit sheasta, bíonn tionchar suntasach ag EGR freisin ar shaintréithe freagartha neamhbhuan an innill. Le linn an phróisis luasghéaraithe, laghdaíonn an gás sceite iarmharach sa chóras EGR íogaireacht freagartha an innill go sealadach, rud a fhágann go bhfuil feiniméan "deatach luasghéaraithe" mar a thugtar air.
Tá innill nua-aimseartha tar éis dul i ngleic go héifeachtach leis an tsaincheist seo tríd an ráta EGR a laghdú go tapa faoi choinníollacha oibriúcháin neamhbhuan, i gcomhar le rialú comhordaithe turbocharging céimseata inathraithe (VGT).
IV. Ceannródaithe Teicneolaíochta in Ardstraitéisí Rialaithe EGR
I bhfianaise na contrártha idir ídiú breosla, aschur cumhachta agus astuithe, tá éagsúlacht de réitigh nuálaíocha forbartha ag an gcóras rialaithe EGR nua-aimseartha.
Rialú tuartha atá bunaithe ar mhúnla-
Déanann an córas rialaithe chun cinn monatóireacht leanúnach ar pharaiméadair ar nós brú ionghabhála, teocht, agus tiúchan ocsaigine i bhfíor-am, agus é seo a chomhcheangal le stádas oibriúcháin an innill chun an ráta EGR is fearr a thuar. Cuireann an straitéis rialaithe aiseolais seo go mór le luas freagartha agus cruinneas rialaithe an chórais.
Optamú comhoibríoch ilchóras
Ní fheidhmíonn EGR go neamhspleách a thuilleadh ach ina ionad sin oibríonn sé i ndlúthchomhar leis an gcóras instealladh iarnróid coitianta ardbhrú, turbocharger céimseata inathraithe, agus córas cóireála iar-chóireála, etc. Trí chomhordú i measc na gcóras seo, cinntíonn sé go gcomhlíontar caighdeáin astaíochta agus ag an am céanna na hiarmhairtí diúltacha ar ídiú breosla agus feidhmíocht cumhachta a íoslaghdú.
Ailtireacht Chórais EGR Nua
Cuireann an t-ardchóras EGR brú íseal, in éineacht le hidirfhuaraitheoir éifeachtach, ar chumas oibriú ráta ard EGR thar raon níos leithne coinníollacha oibriúcháin, agus ag seachaint cur isteach ar an gcóras treisithe. Tá ráta EGR de bhreis is 40% bainte amach ag cuid de na dearaí is déanaí, ag comhlíonadh na gceanglas maidir le hastuithe NOx ultra-agus an caillteanas cumhachta á choinneáil laistigh de raon inghlactha.
V. Treochtaí agus Ionchais Amach Anseo
De réir mar a bhíonn rialacháin astaíochtaí ag éirí níos déine, tá teicneolaíocht EGR fós ag athrú go leanúnach. Díreoidh an chéad ghlúin eile de theicneolaíocht EGR ar:
· Rialú ráta EGR inathraithe Chliste: Optamaigh an ráta EGR go dinimiciúil bunaithe ar choinníollacha oibriúcháin fíor-ama
· Fuarú EGR teocht íseal ultra-: Laghdaigh an iontógáil aeir teocht níos mó agus feabhsaigh éifeachtúlacht EGR
· Comhtháthú feabhsaithe an chórais: Laghdaigh caillteanas brú sa chiorcad EGR agus feabhsaigh tréithe freagartha
Léiríonn cur i bhfeidhm na teicneolaíochta EGR i réimse na n-inneall díosail go hiomlán eagna na n-innealtóirí agus iad ag iarraidh cothromaíocht i measc spriocanna iolracha. Ní réiteach uilíoch ná táirge comhréitigh simplí é, ach an rogha is fearr ag céim shonrach teicneolaíochta.
Comhlíonadh na rialachán astaíochta: Tá ceanglais níos déine leagtha síos ag caighdeáin astaíochta NOx agus ábhar cáithníneach an séú céim de na rialacháin náisiúnta agus an seachtú céim de na caighdeáin Eorpacha, rud a chuir iallach ar mhonaróirí córais EGR níos éifeachtaí a ghlacadh.
San earnáil feithiclí tráchtála, tá EGR ina ghné chaighdeánach. Le huasghrádú na gcaighdeán náisiúnta astaíochtaí, níl an bealach SCR bunaidh leordhóthanach a thuilleadh chun na ceanglais astaíochta a chomhlíonadh go neamhspleách. Is í teicneolaíocht cóireála post EGR an bealach príomhshrutha arís. Go ginearálta glacann innill feithiclí tráchtála tromshaothair scéimeanna ardráta EGR (cuid acu níos mó ná 30%), in éineacht le córais éifeachtacha SCR, chun ceanglais teorann NOx i rialacháin Náisiúnta VI agus VII a chomhlíonadh.