23 10 24 Mano ukio prenumerata 2024 23 04 15 Gauti naujienas mobili žurnalas
Mano Ūkis 2009/03
Išmetamųjų dujų recirkuliacijos sistema
  • Dainius ŠIŠLAVAS, LŽŪU
  • Mano ūkis

Vietoje selektyvinio katalitinio redukavimo katalizatoriaus išleidimo sistemoje galima naudoti išmetamųjų dujų recirkuliacijos sistemą EGR. Ji jau montuojama

Etapo III A/Tier 3 emisijų reikalavimus atitinkančiuose varikliuose.

Pasitelkus sistemą EGR, pasiekti Etapo III B/Tier 4 emisijų reikalavimus sudėtingiau. Priežastis – papildomos variklio pertvarkymo išlaidos. Nors šis kelias brangesnis gamintojui, tačiau pigesnis būsimam mašinos naudotojui. Eksploatuoti variklį su išmetamųjų deginių recirkuliacijos sistema pigiau vien todėl, kad nereikia naudoti karbamido vandens tirpalo AdBlue, kuris būtinas selektyvinio katalitinio redukavimo katalizatoriui funkcionuoti.

EGR sistemos tobulinimo keliu žengia kompanijos „John Deere“, MAN, „Scania“ ir kt.

Naudojant išmetamųjų dujų recirkuliacijos sistemą EGR, nereikalingas papil­domas bakas dar vienam techniniam skysčiui. Paprastai mašinoje nėra tiek daug vietos kaip atrodo. Todėl įrengiant SRC sistemą komponavimo specialistams nelieka kitos išeities kaip AdBlue tirpalo baką įmontuoti prieš tai sumažinus degalų baką.

Išmetamųjų dujų recirkuliacijos sistema EGR iki 50 proc. galima sumažinti azoto oksidų emisiją, o pritaikius standartinį (DPF) arba regeneracinį suodžių filtrus kenksmingų deginių emisija sumažinama iki 90 proc. Pabrėžtina, kad varikliuose su EGR sistemomis, suodžių kiekis ­išmetamosiose dujose yra didesnis. Gamintojai šį trūkumą priversti spręsti didesniu degalų įpurškimo slėgiu.

Sudegus mišiniui, variklio cilindruose lieka arba atgal į juos iš išleidimo ar įleidimo kolektoriaus grįžta šiek tiek atidirbusių dujų. Šis procesas vadinamas vidine išmetamųjų dujų recirkuliacija. Tuo tarpu dalis (priklausomai nuo variklio galios ir paskirties – 5–25 proc.; lengvųjų automobilių dyzeliniuose varikliuose šis dydis gali siekti net 50 proc.) išmetamųjų dujų atgal į cilindrus gali būti grąžinama per atitinkamą praleidžiamąjį vožtuvą ir per aušintuvą. Šis procesas vadinamas išorine išmetamųjų dujų recirkuliacija EGR. Ir vidinė, ir ypač išorinė išmetamųjų dujų recirkuliacija efektyviai sumažina NOx emisiją.

EGR sistemai atgal į degimo kamerą grąžinus dalį išmetamųjų dujų, sumažinamas deguonies perteklius (jo gausu įleidžiamame ore), taigi gaunama mažesnė degimo ciklo temperatūra. Atitinkamai į išleidimo kolektorių patenka žemesnės temperatūros išmetamosios dujos. Tiesa, degimo temperatūros mažėjimas neigiamai veikia patį degimo procesą, kartu ir variklio galios charakteristiką.

Naudojant selektyvinio katalitinio redukavimo katalizatorių SCR, variklis yra „šaltesnis“. Įrengus išmetamųjų dujų recirkuliacijos sistemą, bendras aktyvusis aušintuvų plotas turi būti iki 30 proc. didesnis. Pirmiausia todėl, kad išorinė EGR sistema turi jai priskirtą aušintuvą. Mat į degimo kamerą grąžinama išmetamųjų dujų dalis prieš patekdama į ją turi būti priverstinai ataušinta.

Be to, aušinimo sistemos siurblio našumas ir ventiliatoriaus sparnuotės skersmuo didėja daug sparčiau negu šiluminė variklio apkrova. Lyginant du variklius, aprūpintus skirtingomis sistemomis (EGR ir SCR) ir išvystančius vienodą efektyviąją galią, pirmojo galios nuostoliai, tenkantys aušinimo sistemai, bus didesni.

Reikalingas didesnis aktyvusis aušintuvų plotas padidina variklio su jam priklausančiomis sistemomis matmenis. Jie didėja sulig variklio išvystoma galia. Atitinkamai nenaudingai didėja jėgos agregato masė.

Didinant atgal į cilindrus grąžinamų išmetamųjų dujų kiekį, proporcingai didėja alyvos taršos degimo produktais pavojus. Alyvos lygiui karteryje didėjant, dalis jos gali patekti į išleidimo sistemą. Todėl gamintojai ne visada gali taikyti ilgesnius alyvos keitimo intervalus.

Išmetamųjų dujų recirkuliacijos sistemos EGR privalumai

  • Iki 5 proc. mažesnės degalų sąnaudos
  • Sumažinti azoto oksidų emisiją galima 50 procentų
  • Nereikia papildomo techninio skysčio (AdBlue) ir talpos jam
  • Paprastesnė atskirų komponentų konstrukcija
  • Mažesnės gamybos ir įsigijimo sąnaudos (už SCR sistemą beveik 2 ­kartus pigiau)
  • Gerokai paprastesnė priežiūra

EGR sistemos trūkumai

  • Didesnė šiluminė variklio apkrova (10–30 proc. didesnis aušinimo plotas), todėl reikalinga našesnė ir efektyvesnė variklio aušinimo sistema
  • Neigiama įtaka degimo procesui ir variklio galios charakteristikai
  • Didesnė suodžių koncentracija išmetamosiose dujose (reikalingas suodžių filtras)
  • Pavojus užteršti alyvą degimo produktais
  • Didesni variklio matmenys, priklausomai nuo galios klasės, – didesnė ir jo masė