به عنوان یک تامین کننده باتجربه موتورهای دیزل، من از نزدیک شاهد نقش محوری قطعات مختلف در عملکرد کارآمد این نیروگاه ها بوده ام. یکی از این مولفهها که اغلب مورد توجه قرار نمیگیرد، اما هم برای عملکرد و هم برای انطباق با محیطزیست حیاتی است، شیر چرخش گاز اگزوز (EGR) است. در این وبلاگ، من به بررسی عملکرد داخلی شیر EGR در موتور دیزل می پردازم و کارکردها، مزایا و تأثیری که بر عملکرد کلی موتور دارد را بررسی می کنم.
آشنایی با اصول احتراق گازوئیل
قبل از اینکه به جزئیات شیر EGR بپردازیم، درک اصول احتراق دیزل ضروری است. در یک موتور دیزل، هوا به داخل محفظه احتراق کشیده می شود و تا فشار زیاد فشرده می شود. این فشرده سازی باعث می شود دمای هوا به میزان قابل توجهی افزایش یابد. در اوج تراکم، سوخت به هوای داغ و فشرده تزریق می شود و در آنجا به دلیل دمای بالا، خود به خود مشتعل می شود. این فرآیند احتراق نیرو تولید می کند که سپس به میل لنگ موتور و در نهایت به چرخ های خودرو منتقل می شود.
با این حال، این فرآیند احتراق همچنین اکسیدهای نیتروژن (NOx) را تولید می کند که آلاینده های مضری هستند که در ایجاد دود و باران اسیدی نقش دارند. دمای بالا در محفظه احتراق باعث می شود که مولکول های نیتروژن و اکسیژن در هوا واکنش نشان دهند و NOx تشکیل دهند. کاهش انتشار NOx یک چالش حیاتی برای تولیدکنندگان موتورهای دیزلی است و شیر EGR نقش کلیدی در رسیدگی به این موضوع دارد.
شیر EGR چگونه کار می کند
سوپاپ EGR وسیله ای ساده و در عین حال موثر است که بخشی از گاز خروجی موتور را به داخل محفظه احتراق بازگرداند. با انجام این کار، مقدار اکسیژن موجود برای احتراق را کاهش می دهد که به نوبه خود دمای حداکثر احتراق را کاهش می دهد. از آنجایی که تشکیل NOx به شدت به دما وابسته است، کاهش دمای پیک احتراق به کاهش قابل توجه انتشار NOx کمک می کند.
در اینجا یک تفکیک گام به گام از نحوه عملکرد شیر EGR آورده شده است:
- استخراج گاز اگزوز: شیر EGR معمولا بین منیفولد اگزوز و منیفولد ورودی قرار دارد. هنگامی که موتور به یک شرایط کاری خاص می رسد، معمولاً در حین کار با بار جزئی، دریچه EGR باز می شود و اجازه می دهد مقدار کنترل شده ای از گاز خروجی از منیفولد اگزوز به منیفولد ورودی جریان یابد.
- اختلاط با هوای تازه: هنگامی که گاز اگزوز وارد منیفولد ورودی می شود، با هوای تازه ای که به داخل موتور کشیده می شود مخلوط می شود. گاز خروجی حاوی گازهای بی اثر مانند دی اکسید کربن و بخار آب است که در فرآیند احتراق شرکت نمی کنند. با رقیق کردن هوای تازه با گاز خروجی، غلظت اکسیژن در محفظه احتراق کاهش می یابد.
- فرآیند احتراق: هنگامی که سوخت به داخل محفظه احتراق تزریق می شود، در حضور مخلوط رقیق شده هوا و گاز خروجی مشتعل می شود. غلظت کمتر اکسیژن و حضور گازهای بی اثر به کاهش دمای پیک احتراق و کاهش تشکیل NOx کمک می کند.
- کنترل شیر EGR: باز و بسته شدن سوپاپ EGR به طور دقیق توسط واحد کنترل الکترونیکی موتور (ECU) کنترل می شود. ECU پارامترهای مختلف موتور مانند دور موتور، بار و دما را کنترل می کند تا مقدار بهینه گاز خروجی را برای گردش مجدد تعیین کند. این تضمین می کند که سیستم EGR در تمام شرایط عملیاتی به طور موثر عمل می کند.
مزایای سیستم EGR
سیستم EGR چندین مزیت قابل توجه برای موتورهای دیزل ارائه می دهد:
- کاهش انتشار NOx: همانطور که قبلا ذکر شد، عملکرد اصلی سیستم EGR کاهش انتشار NOx است. با چرخش مجدد گاز خروجی و کاهش دمای پیک احتراق، سیستم EGR به موتورهای دیزلی کمک می کند تا استانداردهای آلایندگی دقیق را رعایت کنند.
- بهبود بهره وری سوخت: در برخی موارد، سیستم EGR می تواند بهره وری سوخت را نیز بهبود بخشد. با کاهش غلظت اکسیژن در محفظه احتراق، سیستم EGR می تواند مقدار سوخت مورد نیاز برای دستیابی به توان خروجی یکسان را کاهش دهد. این امر به ویژه در هنگام کار با بار جزئی صادق است، جایی که موتور با راندمان پایین تر کار می کند.
- صدای احتراق کمتر: سیستم EGR همچنین می تواند به کاهش صدای احتراق کمک کند. پیک کمتر دمای احتراق و وجود گازهای بی اثر در محفظه احتراق منجر به فرآیند احتراق نرمتر و بی صداتر می شود.
انواع شیرهای EGR
انواع مختلفی از شیرهای EGR موجود است که هر کدام مزایا و معایب خاص خود را دارند. رایج ترین انواع عبارتند از:
- شیرهای EGR مکانیکی: این شیرها توسط خلاء یا اتصال مکانیکی کار می کنند. آنها نسبتا ساده و ارزان هستند، اما ممکن است کنترل دقیقی بر میزان گردش مجدد گاز خروجی نداشته باشند.
- شیرهای EGR الکترونیکی: این سوپاپ ها توسط ECU موتور کنترل می شوند و کنترل دقیق تری روی نرخ EGR ارائه می دهند. آنها پیچیده تر و گرانتر از شیرهای EGR مکانیکی هستند، اما عملکرد و قابلیت اطمینان بهتری را ارائه می دهند.
- شیرهای EGR خنک شده: در برخی کاربردها، گاز خروجی قبل از چرخش مجدد به داخل محفظه احتراق خنک می شود. شیرهای EGR خنک شده به کاهش بیشتر دمای پیک احتراق و بهبود کارایی سیستم EGR کمک می کنند.
تعمیر و نگهداری و عیب یابی
مانند هر جزء دیگر موتور، شیر EGR برای اطمینان از عملکرد بهینه نیاز به تعمیر و نگهداری منظم دارد. با گذشت زمان، سوپاپ EGR ممکن است با رسوبات کربن مسدود شود، که می تواند جریان گاز خروجی را محدود کند و باعث شود موتور ضعیف کار کند. برای جلوگیری از این امر، پیروی از برنامه تعمیر و نگهداری توصیه شده توسط سازنده و تمیز کردن یا تعویض شیر EGR در صورت نیاز بسیار مهم است.
اگر مشکوک هستید که دریچه EGR شما نادرست عمل می کند، چندین علامت وجود دارد که باید مراقب آنها باشید، از جمله:
- عملکرد ضعیف موتور: گرفتگی یا عملکرد نادرست سوپاپ EGR می تواند باعث بد کارکردن موتور، روشن شدن اشتباه یا قطع برق شود.
- افزایش انتشار: یک سوپاپ EGR معیوب می تواند باعث شود که موتور سطوح بالاتری از گازهای NOx تولید کند که می تواند منجر به تست آلایندگی ناموفق شود.
- چراغ موتور را بررسی کنید: ECU موتور ممکن است مشکلی در سیستم EGR تشخیص دهد و چراغ چک موتور روی داشبورد را روشن کند.
اگر هر یک از این علائم را تجربه کردید، مهم است که خودروی خود را در اسرع وقت توسط یک مکانیک واجد شرایط بررسی کنید.
پیشنهادات موتور دیزل ما
ما در شرکت ما طیف گسترده ای از موتورهای دیزلی با کیفیت بالا را ارائه می دهیم که مجهز به سیستم های EGR پیشرفته هستند تا آخرین استانداردهای آلایندگی را برآورده کنند. موتورهای ما به گونه ای طراحی شده اند که عملکرد قابل اعتماد، راندمان سوخت عالی و آلایندگی کم را ارائه دهند. برخی از مدل های محبوب موتور دیزل ما عبارتند ازموتور دیزلی هوا خنک مدل 186F،موتور دیزل 168F، وموتور دیزل 173F-178F.
چه به دنبال موتور دیزلی برای تجهیزات کشاورزی، ماشین آلات ساختمانی یا نیازهای تولید برق خود باشید، ما راه حل مناسبی برای شما داریم. تیم کارشناسان ما همیشه آماده ارائه پشتیبانی فنی و کمک به شما برای انتخاب بهترین موتور برای برنامه خود هستند.
برای تهیه با ما تماس بگیرید
اگر علاقه مند به کسب اطلاعات بیشتر در مورد موتورهای دیزلی ما هستید یا می خواهید در مورد نیازهای خرید خود صحبت کنید، لطفاً با ما تماس بگیرید. ما متعهد به ارائه بالاترین سطح خدمات و پشتیبانی به مشتریان خود هستیم و مشتاقانه منتظر همکاری با شما برای یافتن راه حل کامل موتور دیزل برای تجارت شما هستیم.
مراجع
- هیوود، جی بی (1988). اصول موتور احتراق داخلی مک گراو هیل.
- استون، آر (2012). مقدمه ای بر موتورهای احتراق داخلی پیرسون.
- دیزل نت. (دوم). گردش مجدد گاز اگزوز (EGR). برگرفته از https://www.dieselnet.com/tech/egr.php
