15.2.4. Системи рециркуляції відпрацьованих газів
Система рециркуляції відпрацьованих газів (15.5) (EGR – Exhaust Gas Recirculation) (рис. 15.16) примусово повертає частину ВГ у циліндри ДВЗ. При цьому зменшується концентрація NOx за рахунок трьох процесів:
- зменшення концентрації кисню у камері згоряння;
- зменшення потоку ВГ;
- зниження температури згоряння.
Рисунок 15.16. Принципова схема системи рециркуляції ВГ:
1 – свіже повітря; 2 – дросельна заслінка; 3 – канал рециркуляції ВГ; 4 – блок керування; 5 – клапан системи рециркуляції ВГ; 6 – потік ВГ
Рециркуляцію ВГ використовують у дизелях і у бензинових ДВЗ з безпосереднім впорскуванням. Ступінь рециркуляції для легкових автомобілів складає біля 50% (використовують на режимах часткових навантажень), для вантажних – 5÷25% (використовують на усіх режимах роботи). Кількість ВГ, що рециркулюють, регулюють клапаном.
36.
16.2.1. Автоматизація роботи двз
Головним напрямком розвитку машин є автоматизація, за якої машинами, в тому числі ДВЗ, управляють спеціальні прилади – регулятори.
Автоматизація буває часткова, комплексна і повна. Роль людини – настроювання регуляторів, управління регуляторами, контроль за їх роботою. Завдяки автоматизації роботи ДВЗ людина вивільняється від додаткового навантаження, з’являється більше можливостей для контролю над його роботою.
Повне автоматичне управління ДВЗ дозволяє зосередитися над загальним контролем та періодичними профілактичними перевірками систем автоматичного управління.
Закони управління однакові для різноманітних галузей знань. Вони об’єднані в загальну фундаментальну науку з вивчення управління, яку назвали кібернетика. Кібернетика має багато відгалужень в залежності від конкретної області застосування. З нею пов’язана прикладна технічна дисципліна – автоматика, де розробляються конструкції та розрахунок приладів управління.
В 1786 р. англійський механік Д.Уатт побудував парову машину з кривошипом, який обертався, і відцентровим регулятором частоти обертання. В регуляторі застосовано той же принцип роботи, що і в регуляторах обмеження частоти обертання ДВЗ, відцентрових регуляторах випередження запалювання та ін. Пізніше у 1830 р. Понселе запропонував принцип регулювання частоти обертання в залежності від навантаження. В 1845 р. брати Сіменс запропонували використовувати для регулювання не частоту обертання, а прискорення частоти обертання.
Надалі, із розвитком ДВЗ, почалися дослідження режимів їх роботи і почалась розробка теорії автоматичного регулювання і управління ДВЗ.
Поява ЕОМ сприяла значному розвитку автоматичного регулювання і управління. Завдяки високій швидкості обробки інформації ЕОМ може виконати пошук оптимальних режимів роботи, тобто здійснити оптимізацію управління. Така система є самопристосовною або самонастроювальною системою. Такі системи – майбутнє технічної кібернетики. Революційну роль зіграли ЕОМ і в методах розрахунку та дослідження систем регулювання і управління із застосуванням математичного моделювання.
Автоматизація роботи паливних систем ДВЗ призвела до появи не тільки систем регулювання подачі палива, процесом запалювання суміші у циліндрах, але й до визначення параметрів роботи ДВЗ за допомогою відповідних датчиків. Комплексні системи за допомогою блоку керування із застосуванням ЕОМ виконують як обробку параметрів роботи ДВЗ так і керування ним.
При вивченні систем живлення бензинових ДВЗ були розглянуті деякі механічні або пневматичні системи регулювання, у якості прикладів можна навести: пускові пристрої карбюратора, пристрої збагачення суміші, обмежувач максимальної частоти обертання (див. рисунки 12.9, 12.10, 12.18).