1

Capitolul 6 ORIGINEA POLUANILOR DIN GAZELE DE EVACUARE ALE M.A.C.

I Zona amestecurilor preformate inflamabile (trena)

primele nuclee de flacr la periferia zonei propagarea flcrii spre interior exist oxigen, timp suficient i temperaturi ridicate

formarea de NOx. Trena jetului este zona n care dozajul se afl n limitele de inflamabilitate i n

care sunt mpini vaporii de combustibili formai n nucleu de ctre vrtejuri de aer din cilindru. n tren amestecul proaspt se situeaz n limitele de inflamabilitate practic la toate regimurile de funcionare. De aceea n aceast zon apar cu precdere nucleele de flacr i deci aici sunt condiiile generrii NOx.

2

II Zona nucleului jetului combustibil n stare lichid ardere difuziv-turbulent

la sarcini mici i mijlocii: exist oxigen, temperaturi ridicate NOx.

sarcini mari : lips de oxigen funingine, hidrocarburi i compui de oxidare n zona nucleului, amestecul este relativ bogat, picturile de combustibil cu

diametre mari suferind procese de vaporizare. Gradul de mbogire a amestecului depinde de sarcina motorului. La sarcini mici i mijlocii, amestecul este pregtit pentru ardere. Iniierea arderii poate s aib loc n aceast zon n special la sarcini mici. La aceste regimuri, nucleul genereaz oxizi de azot. La sarcini mari i plin sarcin, amestecul din nucleu devine bogat, iar arderea se propag dinspre tren spre centrul nucleului. La aceste regimuri nucleul constituie sursa de funingine, hidrocarburi, CO, peroxizi i aldehide.

III Zona amestecurilor preformate neinflamabile (anvelopa)

dozaje srace reacii de oxidare parial HC, peroxizi, CO.

Anvelopa jetului este format dintr-un amestec de aer i vapori de combustibili

foarte srac, astfel nct sunt depite limitele de inflamabilitate. Totui o parte din combustibilul din aceast zon va arde ca urmare a propagrii flcrii dinspre tren. Anvelopa constituie surs de hidrocarburi i compui de oxidare parial tocmai datorit srcirii amestecului dincolo de limita de inflamabilitate.

IV Zona vecin peretelui se schimb direcia de curgere; condiii improprii de amestecare;

Zona peretelui este caracterizat printr-o stratificare a distribuirii combustibilului astfel: n stricta vecintate a peretelui este posibil formarea unei pelicule foarte subiri de combustibil n special la sarcini mari. Deasupra acestei pelicule se formeaz un strat de vapori de combustibili provenii din vaporizarea peliculei lichide. Flacra se formeaz i se dezvolt n zona n care amestecul nu mai este foarte bogat i intr n limitele de inflamabilitate. Deci, ctre interiorul cilindrului. n zona flcrii, micarea aerului din cilindru asigur alimentarea cu O2 necesar. n zona peretelui, vecintatea rece a acestuia genereaz SFP i deci apar aici HC, CO i chiar funingine la sarcini foarte mari.

AER FLACR . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . VAPORI DE COMBUSTIBIL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . COMBUSTIBIL LICHID

3

Originea funinginei La originea funinginii (= materie neagr sau neagr-brun, rezultat din arderea incomplet a corpurilor organice, alctuit mai ales din crbune) stau n special picturile de combustibil care nu apuc s se vaporizeze, dar care sufer procese de cracare i de dehidrogenare.

1. Formarea compuilor intermediari; 2. Formarea particulelor de funingine;

3. Aglomerarea particulelor de funingine pn la 1m.

Originea funinginii depinde de regimul termic la care apare. n zonele cu temperaturi sczute, HC sufer o agregare din care rezult compui policiclici care pierd atomi de H din care rezult molecule mari, funingine primar. - la 2000-3000 K hidrocarburile pierd atomii de H - peste 3500 K se pierd atomii de H Coada jetului (ultimele particule de combustibil injectate n camera de ardere)

Pulverizare grosier i penetraii reduse Vaporizare intens Lipsa oxigenului

emisie de funingine i HC

Temperatura la care se desfoar procesele de pulverizare este mai mare dect n momentele anterioare, rezultnd o cretere a vscozitii aerului i o penetraie mai redus a jetului. Postinjecia

Pulverizare grosolan, penetraie redus Lipsa oxigenului

emisie de funingine i HC Este posibil ca dup ncrcarea injeciei controlate s aib loc o nou injecie datorat undelor de presiune care se propag n lungul conductei de nalt presiune. Aceast postinjecie se produce trziu, dup PMI, are loc la presiuni de injecie modeste i se produce ntr-un cilindru n care o bun parte a oxigenului a fost consumat prin arderi. Din aceste motive, postinjecia conduce la emisiile de HC i funingine.

4

Variaia presiunii la intrarea n injectorul MAC 1 ridicarea supapei de refulare a elementului de injecie; 2 deschiderea supapei de refulare a elementului de

injecie; 3 deschiderea injectorului4 nchiderea injectorului

Prem

4

Pinj Pmax

Pd inj P inj

Pd sup inj

1

2

3

unde de presiune