نسبة الدوامة، ببساطة، هي الحركة الدوامة للهواء الداخل حول المحور المركزي للأسطوانة داخل الأسطوانة. الصيغة هي: سرعة الدوامة / سرعة المحرك.
الفوائد التقليدية لنسبة الدوامة العالية هي:
1. تعزيز خليط النفط والغاز: يمكن للدوامة الشديدة أن تساعد بخار الوقود والهواء على الاختلاط بسرعة، مما يشكل خليطًا قابلاً للاحتراق أكثر تجانسًا.
2. تسريع الاحتراق: اجعل اللهب ينتشر بشكل أسرع، ويحترق بشكل أكثر شمولاً، ويعزز أداء الطاقة والاقتصاد.
3. تقليل السخام: يؤدي الخلط الموحد إلى تقليل المناطق الغنية بالزيت-، وبالتالي منع تكوين السخام.
I. الأسباب الأساسية لاختيار نسبة الاضطراب المنخفض في المرحلة الوطنية السادسة
تفرض اللوائح الوطنية السادسة حدودًا صارمة للغاية على أكاسيد النيتروجين والجسيمات. وللتغلب على هذين التحديين الرئيسيين في وقت واحد، خضع النهج الفني لتغيير جذري.
التناقض الأساسي: يجب استخدام EGR لقمع أكاسيد النيتروجين.
يعد EGR أحد أكثر الوسائل فعالية لتقليل أكاسيد النيتروجين. فهو يعيد إدخال غاز العادم إلى الأسطوانة، مما يقلل من تركيز O2 داخل الأسطوانة ويخفض درجة حرارة الاحتراق القصوى، وبالتالي يمنع توليد أكاسيد النيتروجين عند المصدر.
الصراع بين الدوامة العالية و EGR:
يهدف التصميم عالي الاضطراب- إلى خلط الهواء النقي والوقود بسرعة. ومع ذلك، عند إدخال كمية كبيرة من غاز عادم EGR (الغاز الخامل)، فإن هذه الغازات سوف تتداخل بشكل خطير مع شدة الدوامة داخل الأسطوانة. سيتم تعطيل مجال الاضطراب العالي المصمم في الأصل-، مما يؤدي إلى احتراق غير مستقر وانخفاض كبير في الأداء.
الحل: نسبة دوامة منخفضة
يتمتع نظام الاحتراق ذو نسبة الدوامة المنخفضة بقدرة أعلى على تحمل غاز العادم بمفرده. إنه يخلق بيئة احتراق أكثر هدوءًا، مما يسمح لنسبة عالية من غاز عادم EGR بالتعايش بسلاسة مع الهواء النقي والوقود، وبالتالي ضمان استقرار الاحتراق عند معدل EGR مرتفع.
الدعم الفني: قفزة في أنظمة حقن الوقود
معظم محركات الديزل التي تفي بمعايير الانبعاثات الوطنية VI اعتمدت أنظمة حقن السكك الحديدية المشتركة مع ضغوط أعلى من 2000 بار، وبعضها يصل إلى 2500 بار.
لقد حل النفث ذو الضغط العالي- محل بعض وظائف الدوامة.
يضمن ضغط الحقن المرتفع للغاية رذاذًا جيدًا للوقود وأحجام قطرات صغيرة جدًا. وهذا يمنح الوقود نفسه قدرات اختراق وخلط تبخر قوية للغاية، ولم يعد يعتمد بشكل كبير على دوامة الهواء داخل الأسطوانة للمساعدة في التحريك كما كان يفعل من قبل.
قد تؤدي الدوامات القوية المفرطة بدلاً من ذلك إلى نفخ قطرات الزيت الدقيقة على جدران الأسطوانة الباردة، مما يتسبب في "جدران رطبة"، مما يؤدي إلى تخفيف الزيت وزيادة انبعاثات الهيدروكربونات غير المحترقة.
Ⅱ. تقليل فقدان الضخ وتعزيز الكفاءة الحرارية.
انخفاض كثافة الدوامة يعني أن الهواء يواجه مقاومة أقل عند دخول الأسطوانة، وبالتالي تقليل فقدان الضخ. وهذه طريقة فعالة لتحسين الكفاءة الحرارية للمحرك (توفير الوقود). في المرحلة الوطنية السادسة، يظل الاقتصاد في استهلاك الوقود مؤشرًا أساسيًا.
ثالثا. مساوئ نسبة الدوامة المنخفضة
1. خليط رديء من الهواء والزيت في الأسطوانة، مما يجعله عرضة لتكوين الكربون، مما يتطلب DPF أكثر قوة للتعامل معه.
2. خليط الوقود السيئ-يؤدي إلى ارتفاع استهلاك الوقود، ولكن إذا كان من الممكن تقليل فقدان ضخ المحرك بشكل فعال، فقد لا يؤدي ذلك بالضرورة إلى ارتفاع استهلاك الوقود.
3. احتراق ضعيف، مما يؤدي إلى ضعف أداء الطاقة العابرة.
خاتمة
للوفاء بلوائح NOX وPM وإعطاء الأولوية للاقتصاد في استهلاك الوقود، وهو العامل الأكثر أهمية للعملاء، تم تخفيض نسبة الدوام لمحركات الديزل للمعايير الوطنية VI. مسار ما بعد العلاج-لمعايير National V هو SCR، بينما بالنسبة لمعايير National VI، فإن مسار ما بعد العلاج المساعد-هو DOC + DPF + SCR + ASC.
مقدمة موجزة عن الأجهزة التي تؤثر على نسبة الدوامة:
وعاء مكبس على شكل W-
منفذ السحب لرأس الاسطوانة
الصمامات
مشعب السحب
صمام التحكم الدوامي
