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La teoría de recirculación del gas de escape y de la operación del sistema conforme se relaciona con los productos automotrices Repaso de la combustión diesel básica. Los componentes del sistema de recirculación del gas e escape y su operación.
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La teoría de recirculación del gas de escape y de la operación del sistema conforme se relaciona con los productos automotrices Repaso de la combustión diesel básica. Los componentes del sistema de recirculación del gas e escape y su operación.
Introducción
Diseños Nuevos: – –
–
Mejoras en Motor Base Sistemas de Aire, Combustible y Control Optimizados EGR
¿Qué significa EGR? Arranque en Frío Torque de Accionamiento del Embrague Respuesta Transitoria
Combustión Básica
El sistema de recirculación del gas de escape toma una porción del gas de escape y la regresa a la cámara de combustión. La combustión ocurre cuando es inyectado combustible en un cilindro temperatura. El combustible rápidamente quemado libera una ran cantidad de ener ía térmica. La liberación de energía térmica incrementa drásticamente la presión en el cilindro. Esta presión ncremen a a mpu sa ac a a a o a pistón.
Requerimientos para que ocurra la combustión: – – –
Elementos de la Combustión
aire, , combustible
O2
Aire es una combinación de aprox.: – – –
21% de oxígeno; 75% de nitrógeno; y 4% de diversos gases
De estos gases, el oxígeno es el único que soporta la combustión. Nitrógeno y otros gases tienen un impacto en las emisiones de escape. A más O2, mayor eficiencia en la combustión 1 lb de comb. 20 lb de aire
Densidad del Aire
Medición de moléculas de oxígeno dentro de un volumen fi o de aire.
El aire en altitudes elevadas es menos denso que el aire a nivel del mar, pero la relación de oxígeno a nitrógeno permanece igual
Densidad del Aire La densidad del aire también es afectada por la temperatura del aire ambiente y la humedad.
La humedad, deja menos espacio para las moléculas de oxígeno en un volumen fijo de aire
combustión el aire frío y seco es excelente para combustión
a or y
om us
e
El calor es producido durante la carrera de compresión
El combustible está compuesto casi enteramente de com nac ones e r geno y carbono. Los combustibles difieren en su relación de hidró eno a carbono (hidrocarburos)
esumen
Introducirse la cantidad apropiada de aire en la cámara hacia arriba comprime el aire En el momento aprop a o es nyecta o combustible dentro del cilindro la com resión continúa hasta la ignición combustión creando energía térmica ener ía mecánica
Subproductos de la Combustión
Los hidrocarburos reaccionan con el oxígeno en el aire durante la combustión – –
Dos amplias categorías de substancias indeseables. –
–
a ua gas de dióxido de carbono.
(NO2, NO. conocidos como óxidos de nitrógeno o gases NOx) El combustible sin quemar o parcialmente quemado resulta en otro grupo. El combustible sin quemar es hidrocarburo en naturaleza: materia de partículas o hidrocarburos. HC’s.
Los gases de NOx en la presencia de luz solar se combinan con Hidrocarburos para formar ozono (O3). El ozono es el componente mayor del smog.
Regulación
En EEUU las emisiones son reguladas por la EPA, para limitar los contaminantes en la atmósfera. n ve perm s e e x m s ’s se redujo grandemente para los motores automotrices de Rango Medio y Servicio Pesado a fines del 2002.
perjudiciales en el escape, el proceso de combustión debe controlarse. Debe ajustarse el periodo de retardo de encendido . na e as ormas e acer o, es a rasan o o adelantando la sincronización de inyección.
Sincronización de Inyección Atrasada
Combustible es inyectado dentro del cilindro más tarde en la carrera de compresión Menos tiem o al combustible ara mezclarse con el aire, antes de la ignición. Temperatura real de combustión Menor formación de gases de NOx. Eficiencia de combustión ligeramente reducida.
a rasar emas a o a s ncron zac n pue e con uc r a emisiones más altas de hidrocarburos y a desempeño inaceptable del motor .
Sincronización de Inyección Adelantada
Combustible es inyectado dentro del cilindro más pronto durante la carrera de compresión Más lar o será el eriodo de retardo de encendido. Temperaturas de combustión más altas Menos combustible sin uemar emisiones reducidas de HC’s.
adelantar demasiado la sincronización promueve la creación de un nivel inaceptable de gases de NOx . Así que hay una relación muy estrecha entre la temperatura de combustión y la cantidad y tipo de emisiones que resultan.
Sistema EGR
Para reducir incluso más el nivel de las emisiones de escape, el control electrónico de la inyección y el enfriamiento del aire de admisión solos ya no son adecuados El próximo paso viable para reducir temperaturas pico de combustión, es enfriar algo del gas de escape, mezclarlo con aire de admisión fresco y mover esta mezcla dentro de la cámara de combustión llamado el aire de carga Esto reduce la formación de NOx mientras se minimiza el uso de la sincronización “atrasada” El oxígeno está en una concentración más baja en el aire de carga debido a la adición del escape recirculado, sin embargo debe estar disponible la misma cantidad de oxígeno para el proceso de combustión. , cámara de combustión.
Componentes Básicos
Componentes Básicos
Válvula de Recirculación del Gas de Escape (Válvula EGR) Enfriador de Recirculación del Gas de Escape (Enfriador EGR) Dispositivo Mezclador de Admisión Conexión en Fuelle al Enfriador EGR
Flujo del Sistema
Turbocargador de Geometría Variable (VGT)
Turbocargador VG
Acumula sobrepresión más rápidamente para mejorar la respuesta transitoria. Incrementa la contrapresión del múltiple de escape. El VGT también puede usarse para proporcionar frenado de escape.
Componentes del VGT
Compresor y carcasa Turbina y carcasa Actuador VG (neumático o eléctrico) Anillo de la Boquilla Deslizante Placa de Recubrimiento Mecanismo de Yugo Sensor de Velocidad del Turbo Sensor de Temperatura de n ra a e ompresor e Turbo Sensor de Posición del VGT ’ eléctricamente)
Operación del VGT
Actuador Neumático VG – Válvula de Cierre de
Control de TC . Accionada
por el ECM, se energiza en ON – Válvula de Control de
TC . Modula la presión de
aire mediante un impulso con señal modulada
perac n e
Boquilla deslizante –
–
Se a usta ara variar el áre salida en espiral de la turbi Es ajustada por el actuador
– Posición Infinitamente Va
Operación del VGT Boquilla Totalmente Cerrada – Mínima Área de Salida de Espiral – Máxima Presión del Múltiple de Escape – Máxima Velocidad del Eje – Máxima Sobrepresión del Turbo
Operación del VGT Boquilla Totalmente Abierta – Máxima Área de Salida de Espiral – Mínima Presión del Múltiple de Escape – Mínima Velocidad –
del Eje Mínima Sobrepresión del Turbo
Componentes de la Válvula EGR La válvula EGR junto con el turbocargador VG regula la cantidad de gas de escape a la que se le permite recircular al sistema de admisión
Entrada del gas de escape Motor eléctrico Sensor de posición Protector térmico Puertos de Refrigerante Salida del gas de escape Cubierta del Actuador
Operación de la Válvula EGR
La válvula de elevación es controlada por un motor eléctrico de alta velocidad Sistema de reducción de engranajes. El sensor de posición en la válvula le avisa al ECM la posición real de la válvula EGR.
Enfriador EGR
Reduce la tem eratura del as de esca e que recircula hacia el sistema de admisión de aire Enfriando el gas de escape recirculado se reducirá la temperatura total del aire de Construido de tubos de acero inoxidable de pared delgada Pequeños generadores de turbulencia dentro del lado del gas de escape del enfriador crean turbulencia
Flujo de Enfriador EGR Si el gas en el enfriador EGR estuviera muy , – – –
formación de ácido acumulación de agua ensuc am ento por hidrocarburos de las superficies de calor dentro del enfriador.
Mezclador EGR
spos vo para mezc ar e a re mp o con el EGR Asegura que la mezcla de carga sea cosistente El mezclador estilo venturi , crea una caída de presión en la garganta venturi. Aspira más gas de escape, para obtener el gasto necesario de EGR.
El mezclador estilo estriado mezcla el gas de escape recirculado y el aire fresco con una mínima cantidad de caída de presión. El venturi causa una pequeña pérdida de eficiencia. Un mezclador estriado no tendrá la pequeña pérdida de eficiencia
Flujo de EGR
Nuevos Sensores –
El sensor de presión diferencial EGR monitorea la caída de presión a través de un orificio de flujo colocado después del enfriador EGR en el tubo de transferencia frontal EGR. Esta caída de presión junto con la temperatura del orificio EGR, presión del múlti le de admisión, otros arámetros del motor ermiten ue el ECM calcule la cantidad de EGR fluyendo dentro del motor.
Sensor de Presión de Escape –
para ayudar a proteger a la válvula EGR de sobrepresurización la cual podría conducir a hardware dañado o a fallas falsas. Este sensor recibe su señal de presión de junto al puerto de escape #1 en el múltiple de escape. Se usa un tubo detector de presión para transmitir la señal de presión al sensor de presión de escape. El sensor está a o a a carcasa e ermos a o para ayu ar a man ener r o e sensor e as a as temperaturas de escape.
Sensor de Temperatura de Salida del Enfriador EGR – Este motor usa un sensor de temperatura del gas de escape recirculado para estimar exactamente la cantidad de gas EGR que entra al motor. Este sensor se usa también para ayudar a determinar la eficiencia del enfriador EGR.
Nuevos Sensores –
La válvula EGR es un componente de circuito cerrado. Esto significa que el ECM solicita una posición de la válvula EGR y el sensor de posición de la válvula EGR envía de vuelta al ECM la posición de la válvula por verificación de que la válvula alcanzó la posición ordenada.
Sensor de Velocidad del Turbocargador – Debido al alto desempeño de este turbocargador de geometría variable, un sensor de velocidad del turbocargador fue colocado en la carcasa de cojinetes del turbocargador para medir la . información necesaria para proteger al turbocargador de velocidades del turbo excesivamente altas. Un plano maquinado en el eje del turbocargador proporciona el mecanismo para medir la velocidad de este turbocargador.
Sensor de Temperatura del Aire de Entrada del Compresor del Turbocargador – Un sensor de temperatura del aire de entrada del compresor del turbocargador está colocado en la carcasa del compresor del turbocargador en la entrada del turbocargador. El sensor mide la temperatura del aire que se introduce en el turbocargador y se usa para calcular el sensor virtual de la temperatura del aire de salida del compresor del turbocargador
Sensor de Presión Barométrica
o or
Estrategia de Lanzamiento ISX
Gestión de Introducción de Bajo Volumen – Marzo 2002 – Demostración OEM Dealer – Limited Production Schedule
International RV Paccar Volvo Mack
March April May une July August September
–
International 2 0 3
RV 0 0 0
Volvo 0 4 3
Paccar 0 10 0
Mack 0 1 0
Other 0 0 0
Total 2 15 6
11 44 46
15 10 10
3 8 8
6 0 0
1 3 4
0 0 10
36 65 78
Producción Total - Oct. 2002
