Capitolul 4 INFLUENE ASUPRA GENEZEI POLUANILOR DIN GAZELE DE EVACUARE ALE M.A.S.

4.1 DOZAJUL

[CO] crete pe msura mbogirii amestecului datorit lipsei de O2. La

amestecuri srace, [CO] este foarte redus. Consumul este minim n zona amestecurilor srace. Pe msura srcirii amestecului, [NO] crete datorit creterii concentraiei de

[O2]. La amestecuri foarte srace temperatura din cilindru ncepe s scad datorit reducerii dozei de combustibil pe ciclu. Drept urmare reaciile chimice generatoare de NO vor fi ncetinite i [NO] va scdea.

Tge crete cu srcirea amestecului deoarece arderea se prelungete n destindere astfel nct gazele care ies prin supapa de evacuare sunt din ce n ce mai fierbini.

La amestecuri srace i foarte srace gazele de evacure devin mai reci deoarece regimul terminc al ciclului scade din cauza reducerii dozei de combustibil pe ciclu.

C[O2] la amestecurile bogate este foarte redus n gazele de evacuare, dar crete foarte rapid n zona amestecurilor srace, acolo unde orice surplus de O2 se va regsi n gazele de evacuare. La amestecuri bogate creterea [O2] cu srcirea relativ a amestecului este mult mai lent deoarece n tot acest domeniu combustibilul este n exces i va cuta s consume tot oxigenul.

CHS - scade pe msura srcirii amestecului deoarece ea se reduce i la nivelul global al ntregului cilindru;

hS - este minim la dozaje mbogite, acolo unde arderea este cea mai rapid, regimul de p i T cele mai ridicate (0,9).

Consecine: Cantitatea de HC provenite prin SFP va fi proporional cu CHS i invers

proporional cu hs. Pe de alt parte SFMG este ridicat att la amestecuri bogate i foarte bogate

ct i la amestecuri srace i foarte srace din cauza neomogenitii chimice a amestecului proaspt din aceste situaii.

Ca rezultat al tuturor acestor fenomene, [HC] ar nregistra un punct de minim n zona amestecurilor mbogite (nu bogate).

Nivelul [HC] este ns definit i de fenomenul de postardere. Acesta este cu att mai intens cu ct Tge este mai mare. n consecin [HC] va atinge un minim n zona amestecurilor sracite.

Postarderea este favorizat de creterea [O2] i deci, ea va fi cea mai intens la amestecuri srcite cnd Tge este mare i [02] este ridicat.

Tge temperatura gazelor de evacuare;

CO2 concentraia de O2 din gazele de evacuare;

CHs - concentraia de HC din stratul limit; hs grosimea stratului limit.

4.2 TEMPERATURA AERULUI ADMIS N CILINDRU

Creterea temperaturii aerului admis n cilindrii duce la creterea [NO] prin efect termic. Atunci cnd nclzirea aerului admis este foarte accentuat are loc o scdere important a coeficientului de umplere, ceea ce semnific reducerea [O2]. n consecin la tadm>100

0 [NO] scade. 4.3 PRESIUNEA DIN CONDUCTA DE ADMISIE

pca rez ward pcil, Tcil [NO] Cu ct pca crete, cu att regimul de presiune i temperatur din cilindrii motorului va crete i n consecin emisia de NO va crete. n cazul amestecului bogat, [NO] are valori mici datorit lipsei de O2. La presiuni mici SFP i SFMG se suprapun iar emisia de HC crete.

4.4 PRESIUNEA DIN GALERIA DE EVACUARE

Cu ct presiunea din galeria de evacuare crete, cu att coninutul de gaze arse reziduale va fi mai mare, regimul termic va scdea i [O2] va fi mai mic. n consecin NO va scdea la creterea pge. La HC, dei la creterea presiunii n evacuare SFMG devine mai ampl, [HC] tinde s scad. Aceasta se explic prin reducerea vitezei de curgere n galeria de evacuare, fapt ce conduce la o postardere mai complet (exist timp mai mult la dispoziie pentru postardere). n privina CO, postarderea este nesemnificativ i deci va avea influen SFMG, generatoare nu numai de HC ci i de CO. [CO] va suferi mai mult n urma ncetinirii deplasrii gazelor de evacuare. CO este foarte sensibil la calitatea amestecului mai ales cnd acesta se mbogete. La cretere presiunii din galeria de evacuare s-a realizat i o mbogire a amestecului.

4.5 SARCINA MOTORULUI

Tendine opuse: influena depresiunii din conducta de admisie i timpul ct gazele de evacuare evolueaz n conducta de evacuare. Creterea sarcinii motorului conduce, de regul, la diminuarea SFMG datorit creterii presiunii din galeria de admisie (clapeta de acceleraie se deschide mai mult la sarcini mari). Grosimea stratului limit se reduce odat cu creterea sarcinii deoarece are loc o cretere a temperaturii i presiunii din cilindrii. Din aceste motive, la creterea sarcinii, [HC] scade.

La sarcini mijlocii amestecul este srac. La sarcini mici i mari amestecul este bogat. n privina CO modificarea sarcinii are influen indirect prin modificarea dozajului. La dozaje srace [CO] este foarte mic, dar crete la dozaje bogate (calitatea amestecului va influena [CO]). Reprezentarea cu rou corespunde dozajelor sistemelor de injecie n poarta supapei.

4.6 TURAIA MOTORULUI

La creterea turaiei se intensific turbulena i amestecul iniial devine mai omogen, rezultnd c SFMG scade. De asemenea, creterea turaiei produce o dispersie a noriorilor creai prin SFMG i astfel, flacra se propag mai bine. La creterea turaiei, grosimea stratului limit scade datorit creterii turbulenei din cilindrii (rezultnd scderea concentraiei de HC prin SFP) i Tge crete deoarece timpul n care are loc transferul de cldur de la gazele fierbini la perei scade. Rezult intensificarea postarderii. n consecin, la creterea turaiei, [HC] scade. n privina NO exist tendine contradictorii. La creterea turaiei: arderea se deplaseaz n destindere, presiune este mai mic i [NO] scade; timpul (ms) scade, [NO] scade;

transferul de cldur de la gaze la perete este mai mic, gazele mai fierbini rezultnd creterea [NO];

coeficientul de umplere scade, cresc pierderile gazodinamice, [O2] scade, [NO] scade;

n ITurbulen lim [HC]

n Tge post - arderea [HC]

1. n deplasare ardere in

destindere pmax [NO]

2. n timp Zeldovici [NO]

3. n Qperete Tgaze [NO]

4. n [NO]

4.7 AVANSUL LA SCNTEIE

1 punct de separare a curbelor de presiune (nceput faz de ardere); 2- pmax; 3

deschiderea supapei de evacuare.

La creterea avansului presiunea este mai mare pentru c se nsumeaz presiune din comprimare cu presiunea de ardere, apoi gazele se destind rapid; la MAS apare fenomenul de ardere cu detonaie. Cnd avansul este foarte mic, arderea se desfoar, n majoritate, n destindere, iar cele dou efecte (presiunea de ardere i presiunea de comprimare) se scad (nu se mai acumuleaz). Destinderea se realizeaz cu vitez mai mic, rcirea este mai mic iar gazele rmn fierbini.

Cu ct p2/p1 crete cu att primele trane de gaze arse vor fi mai puternic comprimate i se vor nclzi mai mult rezultnd creteri ale [NO]. T3 (temperatura gazelor la deschiderea supapei de evacuare) scade cu creterea avansului la scnteie deoarece se amplific gradul de destindere a gazelor. Drept urmare, la creterea avansului Tge scade, se reduce postarderea, iar [HC] crete.

4.8 TEMPERATURA LICHIDULUI DE RCIRE

Cu ct peretele este mai cald cu att stratul limit creat prin SFP se subiaz rezultnd concentraie de HC mai mic. Cnd lichidul devine mai cald, gazele de evacuare vor fi mai fierbini. Se accelereaz post-arderea i [HC] va scdea. La

1. Trc lim [HC]

2. Trc Tg evac post-arderea

[HC]

3. Trc Qperete Tgaze [NO]

creterea temperaturii lichidului de rcire, cedarea de cldur la perete scade, temperatura gazelor din camer crete, iar concentraia de NO crete. 4.9 RAPORTUL ASC/ VC Asc arie perei camera de ardere; Vc volum camer de ardere;

ASC/ VC str lim SFP [HC] ASC/ VC Qper Tgaze Post ard [HC]

Cu ct, la acelai Vc, Asc crete, cu att hs va avea un volum mai mare i deci [HC] crete. Cu ct Asc crete cu att transferul de cldur de la gazele fierbini la perete crete (se amplific SFP-ul) i rezult c temperatura gazelor pe ciclu scade i [NO] scade. [CO] este insensibil.