Регулировка ГБО 2 поколения своими руками (карбюратор и инжектор)
Для получения максимальной эффективности работы двигателя, когда поступающая смесь достаточно обогащена, чтобы не допустить появления хлопков, но и не перенасыщена, чтобы избежать лишний расход газа — производится регулировка ГБО 2 поколения. Вне зависимости от фирмы производителя, суть настройки состоит в регулировке винтов газового редуктора при разных режимах работы двигателя. Процесс регулировки будет несколько отличаться на автомобилях с карбюраторной или инжекторной системой питания двигателя.
В регулировке участвуют винт чувствительности мембраны и винт дозатора подачи газа (он же регистр мощности, он же винт жадности) В этой статье будет использовано первое обозначение.
В большинстве случаев, когда вы регулируете ГБО 2 поколения самостоятельно, винт регулирующий подачу газа в режиме холостого хода (подписан как винт холостого хода на изображении выше) трогать не нужно.
Регистр мощности может иметь 1 вход и 1 выход (соответственно 1 винт для регулировки) или 1 вход и 2 выхода (в данном случае будет 2 винта)
Подготовка к регулировке ГБО
Прежде чем приступить к регулировке, убедитесь что все соотносящиеся с газовой установкой системы автомобиля находятся в исправном состоянии, как и сам редуктор! Если требуется, замените воздушный фильтр, долейте охлаждающую жидкость до уровня, отрегулируйте зажигание. Конденсат из газового редуктора должен быть слит!
Регулировка ГБО 2 поколения своими руками производится в следующем порядке.
Произведите пуск двигателя на бензине и дайте ему набрать рабочую температуру. После этого переключитесь на газ и остановите двигатель.
Регулировка ГБО 2 поколения (карбюратор)
- Заверните винты холостого хода, чувствительности мембраны и дозатора до упора, не прилагая излишних усилий.
- Выкрутите винт дозатора первой камеры до полного открытия, второй — на 1 оборот.
- Выкрутите винт чувствительности мембраны на 2-3 оборота
- Пустите двигатель на газу. Постепенно закручивая винт чувствительности мембраны, найдите момент падения оборотов на бедной смеси.
Внимание! Падение может быть, когда смесь обогащённая.
Поэтому если при выкручивании винта происходит рост оборотов, а далее опять падение, значит, это есть работа на богатой смеси.Теперь обратно вкручивая винт по часовой стрелке нужно установить пик повышенных оборотов мотора – так будет найден холостой ход (800-850 об/мин). Если выше, на самом карбюраторе винтом количества отрегулировать до нужного результата.
- Повысьте обороты двигателя до 3000 об/мин. Используя винт дозатора первой камеры выставите момент, когда при его затяжке начинается падение, а при выкручивании — рост оборотов. Отпустите акселератор и сделайте перегазовку. Если двигатель слабо развивает обороты (имеется провал), на 1/8 выкрутите винт первой камеры дозатора. При этом, винтом чувствительности настройте холостой ход. Проверьте перегазовкой ещё раз.
- Вторая камера карбюратора работает при повышенных оборотах ДВС от 3000 об/мин (зависит от двигателя). Поэтому винт дозатора второй камеры нужно выставить приблизительно в то же положение, что и первый.
- Теперь следует провести контрольные испытания при движении авто под разными нагрузками (подъёмы, резкие ускорения).
Регулировка ГБО 2 поколения (инжектор)
- Выкрутите винт дозатора и чувствительности мембраны на 2-3 оборота, винт холостого хода закрутите до упора.
- Пустите двигатель. Поднимите обороты двигателя до 3000-3500 об/мин. Закручивая и выкручивая винт дозатора, найдите пик максимальных оборотов двигателя. Теперь от этого положения, вкрутите его на 0,5 оборота.
- Отпустив акселератор сделайте перегазовку. Если двигатель при этом захлебывается, выкрутите на 1/8 винт дозатора. И так далее до поиска оптимальных оборотов.
- Затем постепенно закручивая винт чувствительности мембраны найдите момент падения оборотов. Отпустите винт на 1/8 оборота.
Инструкция настройки гбо 2 поколения фото отчет. Регулировка редуктора. ВИДЕО ЗАПИСЬ.
Возникла все же необходимость переписать статью по регулировке ГБО-2, несколькими методами.
Послужило это вечными спорами и разногласиями среди мастеров и у нас на канале в YOUTUBE так же ведутся споры.
Кто-то кричит, что УПРОЩЕННЫЙ метод неправильно, и кто его использует тот идиот и пытается доказать, что метод СЛОЖНЫЙ самый, что ни есть лучший.
Мы пойдем с вами другим путем.
Я не стану доказывать кому-либо преимущество того или иного метода, тратя и ваше и своё время.
Мы поступим более дипломатичным способом, опишем и тот и тот метод для сравнения.
Вы сами попробуете оба метода и решите, что вам больше подходит.
Думаю, так будет грамотней)).
И так существует 2 метода настройки ГБО 2:
1 УПРОЩЕННЫЙ (болт чувствительности + болт жадности)
Коротко опишу УПРОЩЕННЫЙ почему он существует и имеет место быть.
В этом методе регулировка холостого хода настраивается именно болтом ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ МЕМБРАНЫ как принято его называть по инструкции изготовителя.
Болт ХХ (часто латунного цвета у Tomasetto AT-07) полностью закрывается и не принимает никакого участия в настройке.
Такой метод хорош тем что при выходе из строя самого редуктора по каким-либо причинам, водитель авто сразу понимает, что настало время заехать к мастеру на диагностику.
Так как за холостой ход отвечает винт чувствительности мембраны то подача газа в редукторе четко контролируется мембраной.
Она достаточно тонкая и чувствительная и при старении (задубевании) начинает барахлить холостой ход.
То-есть если мембрана потеряла свои нормальные свойства работы и уже не такая чувствительная, то холостой ход становится нестабильным.
Водитель, понимая это попросту едет к мастеру и мастер, проведя диагностику легко поймет, что с редуктором и в каком он состоянии.
Метод простой и можно настраивать самому без мастера.
На расход не влияет, на прием влияет только в тех случаях, когда используется агрессивная манера езды.
При агрессивной езде будет немного тупить авто и поднимется расход именно в этих моментах.
УПРОЩЕННЫЙ МЕТОД-ПРИНЦИП НАСТРОЙКИ (болт чувствительности + болт жадности)
-Болт чувствительности мембраны полностью закручен до легкого упора.
Теперь откручиваем болт чувствительности на 5 оборотов от закрученного положения.
-Болт жадности (ПЕРВИЧНОЙ КАМЕРЫ) на шланге закручен тоже до небольшого упора.
Теперь откручиваем болт жадности на 3 оборота от закрученного положения.
Немного про болты жадности их есть два типа:
1 тип обычный проходной с одной рукояткой для подстройки описывать нет смысла.
2 тип рогатка подобный с двумя болтами для регулировки.
1- болт подключен (к примеру, на карбюраторных машинах) на первичную камеру которая считается основной при настройке если карбюраторный тип впрыска. Ее легко определить так как в ней находится заслонка подсоса.
В последующем в описании (СЛОЖНАЯ НАСТРОЙКА) будет идти речь и по поводу вторичной камеры.
2- болт подключается на вторичную камеру карбюратора.
Вторичная камера нужна по сути для более повышенных оборотах двигателя.
И работает она в тот момент, когда обороты двигателя достигают более 3000 об. мин.
А это уже более агрессивный метод езды. И нам эта камера пока не нужна в этом методе ( ПРОСТОМ ).
ВТОРИЧНУЮ КАМЕРУ ЗАКРЫВАЕМ ПОЛНОСТЬЮ И НЕ ТРОГАЕМ В ЭТОМ МЕТОДЕ. )
(Не перекрутите болты, так как можно сорвать резьбу на пластиковых деталях.)
-Заводим авто на бензине прогреваем до полного рабочего состояния.
-Поднимаем обороты двигателя на бензине, около 3000 об. мин. фиксируем дроссельную заслонку как угодно, НО НЕ ПОДСОСОМ.
А — Переключаемся на газ если машина инжекторная или моно-впрыск.
Б — Переключаемся в положение ВЫРАБОТАТЬ ОСТАТКИ БЕНЗИНА, после выработки переключаемся на газ.
Если машина заглохла, то делаем попытку номер два, возможно порция газа не успела попасть в двигатель или болты что мы крутили неправильно настроены.
Настроили мы их так что бы смесь газа пошла в двигатель, но это не значит, что она будет правильной.
Важно найти то положение болтов, когда машина все же будет работать на газу и не важно как главное что бы не глохла.
Играйте болтами синхронно откручивая их или наоборот закручивая.
Важно, чтобы не заглохла и хоть как-то работала.
-Машинка работает на газе на повышенных оборотах.
МОЩНОСТЬ — БОЛТ ЖАДНОСТИ (БОЛТ МОЩНОСТИ)
Теперь нужно настроить правильные повышенные обороты, приблизительно такие же, как и на бензине которые были.
Так как у вас эти обороты пока не настроены начинаем закручивать болт ЖАДНОСТИ на шланге (1 камера для карбюраторных авто).
Закручивая болт, мы услышим, как обороты двигателя начнут падать, так мы понимаем, что если крутить дальше, то машина точно заглохнет.
Нужно это для того что бы правильно определить в каком положении находится болт так как на слишком открученном положении болта обороты тоже могут быть пониженными из-за богатой смеси.
А нам нужна смесь не богатая газом, а наоборот бедная газом.
Если смесь богатая, то ЗАКРУЧИВАЯ болт жадности обороты не будут падать, а останутся прежними, а если начали падать, то мы находимся на правильном пути.
-И так, понимая, что дальше закручивать не имеет смысла, начинаем ОТКРУЧИВАТЬ болт жадности (1 камеры карбюраторные машины) откручиваем плавно и слушаем обороты двигателя, они начнут подниматься.
ОТКРУЧИВАЕМ до тех пор, пока обороты перестанут расти.
ВАЖНО !!! не пропустить этот момент!!!!
Как только обороты перестали расти останавливаемся, именно этот МОМЕНТ нам и НУЖЕН, назовем его ПИКОВЫЙ МОМЕНТ ОБОРОТОВ.
В этом пиковом моменте болта ЖАДНОСТИ двигатель получает именно ту порцию газа, которая нужна двигателю для нормальной работы, мощности.
Двигатель по своим рабочим характеристикам и износу по ресурсу, вам покажет оборотами, когда остановить ОТКРУЧИВАНИЕ болта жадности.
Эмулятор вещь не заменимая в этом деле и очень сильно помогает при настройке, если конечно ваш лямбда зонд в исправном состоянии.
При правильно подобранной смеси на повышенных оборотах 3000 об. Мин.(мощности) лампочка должна светиться зеленого цвета, а не красного.
Если горит красного цвета, то смесь богатая и нужно прикрутить болт ЖАДНОСТИ до такого состояния, что бы загорелась зеленая.
С мощностью разобрались, можем приступать к настройке холостого хода.
Сбрасываем повышенные обороты вернув дроссель в нормальное положение.
Вероятней всего машина заглохнет так как холостой ход не настроен правильно, а лишь приблизительно.
ХОЛОСТОЙ ХОД — (БОЛТ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ МЕМБРАНЫ черный пластиковый)
-Болт чувствительности мембраны начинаем ЗАКРУЧИВАТЬ что бы понять в каком он положении, закрутив до легкого упора начинаем ОТКРУЧИВАТЬ на 3 оборота.
Пытаемся заводить на газе, если не держит холостой ход или не заводится — ОТКРУЧИВАЕМ на 1 оборот.
Опять пытаемся завести.
Если не держит холостые обороты, то ОТКРУЧИВАЕМ опять на 1 оборот.
ВАЖНО !!! не крутите более 1 оборота так как можно пропустить нужный момент!!!
Короче нужно найти то положение болта чувствительности мембраны, когда машина завелась и хоть как-то держит холостые обороты и не глохнет.
Теперь нужно найти наш стабильный и правильный холостой ход.
Начинаем ЗАКРУЧИВАТЬ болт по немногу пока не почувствуете, что вот-вот и машина заглохнет.
С этого момента начинаем по немногу и плавно ОТКРУЧИВАТЬ.
Так как у всех шланг подачи разный по длине от коллектора до редуктора то реакция при ОТКРУЧИВАНИИ болта будет не сразу.
Делайте эту процедуру медленно с небольшой задержкой что бы новая порция газа успела достигнуть двигателя и сгореть.
ОТКРУЧИВАНИЯ болт вы нашли стабильный холостой ход двигателя, ждем включение вентилятора (дополнительной нагрузки), можете включить вентилятор печки и ближний свет.
Это тоже создаст дополнительную нагрузку.
Если обороты холостого хода упали, то немного подрегулируйте болт ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ МЕМБРАНЫ, что бы двигатель работал стабильно.
При правильно подобранной смеси на холостом ходу ХХ, лампочка должна светиться красного цвета, а не зеленого.
Если горит красного цвета, то смесь богатая и настроена с учетом включения дополнительной нагрузки.
К примеру в вечернее время вы включите габариты и ближний свет тем самым обороты не просядут, энергии смеси хватит для устойчивой работы.
Ну вот и все мы настроили машинку упрощенным способом, своими силами без помощи кого-либо.
2 СЛОЖНЫЙ МЕТОД (болт чувствительности + болт ХХ + болт жадности)
Опишу СЛОЖНЫЙ почему он существует и имеет место быть. (коротко не получится)
В этом методе регулировка холостого хода настраивается именно болтом ХОЛОСТОГО ХОДА (латунный) как принято его называть по инструкции изготовителя.
А болт чувствительности мембраны (ЧЕРНЫЙ пластиковый) выполняет функцию добавления некой части газа при нажатии на педаль.
Схема примерно выглядит таким образом:
Болтом холостого хода (латунным) настраиваем стабильный холостой ход.
Через канал этого (ХХ латунный) болта поступает во вторичную камеру некая часть смеси нужная для стабильной работы на холостом ходу.
Эта порция смеси поступает в двигатель независимо и без учета вторичной камеры, и регулируется болтом латунного цвета отвечающим в этом методе за настройку именно холостого хода.
По факту первичная камера с основной усиленной пружиной регулирует давление, поступившее с баллона и выдает уже более пониженное.
Канал латунного болта ХХ (Холостого Хода) проходит от первичной камеры во вторичную, обходя клапан чувствительности вторичной камеры.
А болт ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ МЕМБРАНЫ вторичной камеры настраивается таким образом, что при возникновении дополнительного потребления смеси нужной двигателю, клапан вторичной камеры приоткрывался в момент нажатия на педаль дросселя.
ПРИМЕР:
Машина работает на холостом ходу.
Через канал холостого хода (латунный болт) подается смесь нужная только для стабильной работы автомобиля на холостом ходе.
В этот момент канал холостого хода пропускает 8 грамм смеси с 1 секунду.
При нажатии на педаль пропускная способность канала ограниченна болтом ХХ (Холостого Хода) и остается неизменной = 8 грамм в 1 секунду.
А двигателю уже требуется больше смеси так как мы нажали на педаль, нужно пропустить большую порцию топлива.
Под воздействием возникшего разряжения в коллекторе увеличивается и потребление воздуха, всасываемого в двигатель.
Тем самым через смеситель подачи газа, идет подбор дополнительного количества топлива через вторичную камеру.
Которая настроена реагировать на дополнительный подсос воздуха через смеситель, расположенный перед дроссельной заслонкой.
Из-за возникновения разряжения (вакуума) мембрана чувствительности начинает оттягиваться от запорного клапана вторичной камеры и тем самым приоткрывает дополнительный канал, который в свою очередь добавляет (обогащает) смесь.
Таким образом пропускная способность увеличивается и смесь становится более насыщенной.
Надеюсь я смог вам более-менее понятно объяснить, как работает метод СЛОЖНЫЙ.
Но в нем есть свои преимущества и недостатки.
Если редуктор новый, то у вас не возникнет проблемы с большим расходом если все правильно настроено.
Важно правильно настроить отклик чувствительности мембраны по отношению к болту ХХ (латунного цвета).
Многие настроив таким методом ругаются на высокий расход….
Объясню почему так происходит.
На это есть 2 причины:
-1 Мембраны как первичной, так и вторичной камер уже достаточно изношены и не эластичны- задубели.
Потому отклик при таком раскладе замедленный и в момент, когда двигателю уже не нужно столь богатая смесь, мембраны все ещё выдают смесь излишне богатую. Потому и расход повышенный. Отклик вторичной мембраны тоже смещён от положенного порога.
При этом водителю сложно определить что с машиной происходит, и как следует поступить.
-2 Если с мембранами все в порядке и редуктор ещё не «устал» новый-свежий, то болты ХХ (латунный Холостого Хода) и чувствительности мембраны (Пластиковый черный), настроены неправильно между собой. Так как они очень зависимы друг от друга.
Вторичная камера должна быть так настроена, что бы реакция на подачу дополнительной смеси происходила не в тот момент, как только немного поднялись обороты двигателя, а чуть позже!!!!
ПРИМЕР:
ХХ настроен на холостой ход = 800 оборотов в минуту, а болт чувствительности мембраны должен сработать (приоткрыть клапан) при 1200-1500 оборотах в минуту.
В момент возрастания оборотов с 800 до 1200-1500 давление в первичной камере возрастет из-за возникновения ещё большего разряжения создаваемого двигателем и пропускная способность канала ХХ (Холостого Хода) немного возрастет.
Но производительности канала ХХ по мощности хватит не более, что бы обороты поднялись до 1200-1500.
Далее из-за сильного разряжения возникшего в смесителе, подключается вторичная мембрана и работает уже по разряжению созданным самим двигателем.
Двигатель сам создав разряжение в вторичной камере редуктора, возьмёт нужную порцию смеси.
И обороты будут набираться плавно и с хорошим откликом на нажатие педали газа.
Если отклик вторичной камеры настроен на срабатывание для дополнительной порции от 800 оборотов в минуту или на более высокие обороты к примеру от 2000 оборотов в минуту, то смесь будет не пропорциональной нужному моменту мощности двигателя.
Что вызовет неравномерное возрастание оборотов, а скачкообразное
Тем самым возрастает именно расход, так как двигатель просто не перерабатывает лишнюю порцию, или получает слишком бедную смесь.
-А- БОГАТАЯ смесь, не сгорая до конца вылетает в трубу))
-Б- БЕДНАЯ смесь, двигатель задыхается возрастает разряжение в редукторе, потребляется больше, сгорание происходит быстро и неэффективно.
СЛОЖНЫЙ МЕТОД-ПРИНЦИП НАСТРОЙКИ (болт чувствительности + болт хх + болт жадности)
-Болт чувствительности мембраны полностью закручен до легкого упора
Теперь откручиваем болт ХХ (латунный) на 3-5 оборотов от закрученного положения.
-Болт жадности (ПЕРВИЧНОЙ КАМЕРЫ) на шланге закручен тоже до небольшого упора.
Теперь откручиваем болт жадности на 3 оборота от закрученного положения.
Немного про болты жадности их есть два типа:
1 тип обычный проходной с одной рукояткой для подстройки описывать нет смысла.
2 тип рогатка подобный с двумя болтами для регулировки.
1- болт подключен (к примеру, на карбюраторных машинах) на первичную камеру которая считается основной при настройке если карбюраторный тип впрыска. Ее легко определить так как в ней находится заслонка подсоса.
2- болт подключается на вторичную камеру карбюратора.
Вторичная камера нужна по сути для более повышенных оборотах двигателя. И работает она в тот момент, когда обороты двигателя достигают более 3000 об. Мин.
А это уже более агрессивный метод езды.
-Болт жадности вторичной камеры от закрученного положения — ОТКРУТИТЬ на 1 оборот.
(Не перекрутите болты, так как можно сорвать резьбу на пластиковых деталях.)
-Заводим авто на бензине прогреваем до полного рабочего состояния.
Поднимаем обороты двигателя на бензине, около 3000 об. Мин. фиксируем дроссельную заслонку как угодно, НО НЕ ПОДСОСОМ.
А — Переключаемся на газ если машина инжекторная или моно-впрыск.
Б — Для карбюраторных, переключаемся в положение ВЫРАБОТАТЬ ОСТАТКИ БЕНЗИНА, после выработки переключаемся на газ.
Если машина заглохла, то делаем попытку номер два, возможно порция газа не успела попасть в двигатель или болты что мы крутили неправильно настроены.
Настроили мы их так что бы смесь газа пошла в двигатель, но это не значит, что она будет правильной.
Важно найти то положение болтов, когда машина все же будет работать на газе и не важно как, главное, что бы не глохла.
Играйте болтами синхронно откручивая их или наоборот закручивая.
Важно!!! что-бы не заглохла и хоть как-то работала.
-Машинка работает на газе на повышенных оборотах.
МОЩНОСТЬ — БОЛТ ЖАДНОСТИ (БОЛТ МОЩНОСТИ)
Теперь нужно настроить правильные повышенные обороты, приблизительно такие же, как и на бензине которые были.
Так как у вас эти обороты пока не настроены начинаем закручивать болт ЖАДНОСТИ на шланге (1 камера для карбюраторных авто).
Закручивая болт, мы услышим, как обороты двигателя начнут падать, так мы понимаем, что если крутить дальше, то машина точно заглохнет.
Нужно это для того что бы правильно определить в каком положении находится болт так как на слишком открученном положении болта обороты тоже могут быть пониженными из-за богатой смеси.
А нам нужна смесь не богатая газом, а наоборот бедная газом.
Примечание:
Если смесь богатая, то ЗАКРУЧИВАЯ болт жадности обороты не будут падать, а останутся прежними, а если начали падать, то мы находимся на правильном пути.
И так, понимая, что дальше закручивать не имеет смысла, начинаем ОТКРУЧИВАТЬ болт жадности (1 камеры карбюраторные машины) откручиваем плавно и слушаем обороты двигателя, они начнут подниматься.
ОТКРУЧИВАЕМ до тех пор, пока обороты перестанут расти.
ВАЖНО !!! не пропустить этот момент!!!!
— Болт жадности вторичной камеры не трогаем (он приоткрыт на 1 оборот от закрытого положения)
Как только обороты перестали расти останавливаемся, именно этот МОМЕНТ нам и НУЖЕН, назовем его ПИКОВЫЙ МОМЕНТ ОБОРОТОВ.
В этом пиковом моменте болта ЖАДНОСТИ двигатель получает именно ту порцию газа, которая нужна двигателю для нормальной работы, на повышенных оборотах.
Двигатель по своим рабочим характеристикам и износу по ресурсу, покажет оборотами, когда остановить ОТКРУЧИВАНИЕ болта жадности.
Эмулятор вещь не заменимая в этом деле и очень сильно помогает при настройке, если конечно ваш лямбда зонд в исправном состоянии.
При правильно подобранной смеси на повышенных оборотах 3000 об. Мин. (мощности) лампочка должна светиться зеленого цвета, а не красного.
Если горит красного цвета, то смесь богатая и нужно прикрутить болт ЖАДНОСТИ до такого состояния, что бы загорелась зеленая.
С мощностью разобрались, можем приступать к настройке холостого хода.
Сбрасываем повышенные обороты вернув дроссель в нормальное положение.
Вероятней всего машина заглохнет так как холостой ход не настроен правильно, а лишь приблизительно.
ХОЛОСТОЙ ХОД — (БОЛТ латунного цвета + БОЛТ чувствительности мембраны пластиковый черный)
-Болт ХОЛОСТОЙ ХОДА — (БОЛТ латунного цвета) начинаем ЗАКРУЧИВАТЬ что бы понять в каком он положении, закручивая обороты должны падать.
Если заглохла:
Пытаемся заводить на газе, если не держит холостой ход или не заводится — ОТКРУЧИВАЕМ болт ХХ (латунный) на 1 оборот.
Опять пытаемся завести.
Если не держит холостые обороты, то ОТКРУЧИВАЕМ ХХ (латунный) опять на 1 оборот.
ВАЖНО !!! не крутите более 1 оборота так как можно пропустить нужный момент!!!
Короче нужно найти то положение болта ХХ (латунный) когда машина завелась и хоть как-то держит холостые обороты и не глохнет.
Теперь нужно найти наш стабильный и правильный холостой ход.
Начинаем ЗАКРУЧИВАТЬ болт по немногу пока не почувствуете, что вот-вот и машина заглохнет.
С этого момента начинаем по не многу и плавно ОТКРУЧИВАТЬ.
ПРИМЕЧАНИЕ:
Этот момент я специально дважды описал и повторил, так как частые ошибки скрыты именно в этом моменте при настройке.
Нам очень важно найти момент, когда смесь именно БЕДНАЯ и из-за этого у нас падают обороты, и если крутить больше, то машина точно заглохнет.
Так как если перекрутить болт можно обогатить смесь и обороты тоже будут падать, и вы запутаетесь при настройке.
Будьте внимательны !!!
Так как у всех шланг подачи разный по длине от коллектора до редуктора то реакция при ОТКРУЧИВАНИИ болта будет не сразу.
Делайте эту процедуру медленно с небольшой задержкой что бы новая порция газа успела достигнуть двигателя и сгореть.
-ОТКРУЧИВАНИЯ болт ХХ вы нашли стабильный холостой ход двигателя.
Ждем включение вентилятора (дополнительной нагрузки), можете включить вентилятор печки и ближний свет.
Это тоже создаст дополнительную нагрузку.
Если обороты холостого хода упали, то немного подрегулируйте болт ХХ, что бы двигатель работал стабильно.
ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ ОТКЛИКА НАСТРОЙКА
-Поднимаем обороты примерно до 1200-1700 оборотов в минуту делаем это резко в момент резкого набора вы почувствуете провал при наборе оборотов.
-БОЛТ чувствительности мембраны (пластиковый черный) начинаем преоткручивать в момент резкого набора оборотов двигателем.
Делаем поправку (черным) болтом чувствительности мембраны плавно и проверяем несколько раз, для уверенности что все правильно.
Провал должен по не многу сглаживаться (исчезнуть).
ПРОВЕРКА СМЕСИ И ОТКЛИКА:
При правильно настроенном редукторе у вас должно получиться следующее:
1 МОЩНОСТЬ найден правильный ПИК оборотов схожих с оборотами на бензине. (бензин 3000 об.мин = 3000 об.мин газ)
2 Ровный и стабильный ХХ холостой ход как при нагрузке (вентилятор печки или свет) так и без неё.
3 Ровный набор оборотов, когда газуем.
При правильно подобранной смеси на холостом ходу ХХ, лампочка должна светиться красного цвета, а не зеленого.
А при наборе оборотов, лампочка должна светиться зеленым цветом.
ПРИМЕЧАНИЕ:
-Если горит зеленого цвета на ХХ (холостом ходу), то смесь бедная и нужно ОТКРУТИТЬ болт чувствительности и болт ХХ до такого состояния, что бы загорелась красная, холостой ход должен оставаться стабильным.
После поправки перепроверить правильность срабатывания болта чувствительности, в нужном диапазоне оборотов.
-Если горит красного цвета при наборе оборотов, зафиксировать обороты в районе 3000 оборотов в минуту и подправить болтом жадности (1 камера для карбюраторных машин) ЗАКРУЧИВАЯ болт (обедняя смесь) что бы загорелась зеленая.
Перепроверить после что горит на холостых и подправить если требуется.
Ну вот и все мы настроили машинку сложным способом, своими силами без помощи кого-либо.
PS.
В заключение скажу, что с СЛОЖНЫМ способом вы скорее всего намучаетесь, и вы будете не первый))))
Да кстати забыл добавить, что редуктор имеет свойство стареть и так далее.
Потому перенастраивать вам придется часто, если хотите нормального расхода как на том или другом методе.
Так как пики настроек — золотая середина- будет смещаться с течением старения вашего редуктора.
Удачи с вами был Сашка газовщик))))
Про редуктор:
Настройка ГБО 2 поколения на карбюраторе и инжекторе
ГБО 2 поколения относится к морально устаревшему типу газобаллонного оборудования, которое ставится на карбюраторные двигатели и моновпрыск. В отличие от ГБО 4 поколения, которое работает на базе электронного блока управления (ЭБУ), ГБО 2 имеет полумеханический принцип действия. Подача пропан-бутана осуществляется за счет поднятия в магистралях давления, параметры которого регулируются на редукторе. Настройка ГБО 2 поколения осуществляется за счет корректировки винтов вакуумного редуктора, которые отвечают за давление в камерах. В разных режимах работы двигателя выставляется оптимальная подача таким образом, чтобы исключить попадание в цилиндры богатой или обедненной смеси.Настройка ГБО на карбюраторе и инжекторе
Вакуумный редуктор имеет два варианта настройки: регулировка давления во второй ступени холостого хода и регулировка количества пропан-бутана, проходящего через канал холостого хода. Если форсунки откалиброваны, то дальнейшая настройка ГБО 2 проводится исключительно корректировкой винтов:- двигатель запускается на бензине и прогревается до рабочей температуры. Корректировкой винта холостого хода достигаются обороты 800-900 об. , подача бензина останавливается;
- дозатор газа выворачивается на максимум. Настройка редуктора ГБО 2 поколения проводится путем соответствующего винта: машина заводится, дроссельной заслонкой выставляются обороты 1700-2000 об., подсос понемногу убирается, с помощью корректировки положения винта находится момент максимальных оборотов;
- настройка чувствительности редуктора ГБО 2 на карбюраторе и инжекторе проводится с помощью корректировки винта дозатора. Если объем двигателя менее 3000 куб. см, винт лучше закрутить его полностью.
Не испытывайте судьбу — приезжайте к специалистам KOSTA GAS, которым можно доверить абсолютно все, начиная от ремонта ГБО самых сложных комплектаций 6 поколения, заканчивая диагностикой и настройкой. СТО специализируется на итальянском оборудовании, имеет требуемое техническое оснащение и лицензию производителя. Преимущества СТО:
- партнерская сеть СТО по всей Украине;
- лучшие цены без посреднической наценки;
- бесплатное страхование двигателя каждому клиенту.
Регулировка ГБО 2 и 4 поколения (инжектор, карбюратор)
Монтаж комплектующих ГБО в автосервисе – это только часть работы по его установке. Правильно функционировать на автомобиле (будь то инжектор или карбюратор) газовое оборудование сможет после его настройки. В такой процедуре нуждаются многие компоненты автогазового оборудования. Поскольку ГБО – система достаточно сложная, то работы по её настройке (регулировке) необходимо доверять имеющим богатый опыт, знания и навыки специалистам, использующим необходимый арсенал инструментов и специализированного оборудования.
Специалисты СТО «Мобил-Газ Гарант» (Харьков, Киев, Днепр) первоначальную регулировку газобаллонного оборудования производят, устанавливая газ на авто. При этом:
- оптимизируют расход топлива;
- устанавливают минимальными обороты холостого хода;
- синхронизируют работу газового ЭБУ с электроникой автомобиля.
Снова заставляет вспомнить автовладельца о необходимости проведения регулировки ГБО появившиеся во время эксплуатации проблемы: стаёт заметным повышение расхода топлива, авто глохнет при остановках в пробках, в работе двигателя появились посторонние звуки или бортовой компьютер «зажигает» транспарант Check, а ошибка указывает на неисправности ГБО.
Регулировка ГБО 2 поколения инжектор
Перед регулировкой параметров ГБО на авто мастера СТО каждый раз убеждаются в исправности инжекторного двигателя (нормальная компрессия, рабочие свечи и т.п.). Многие неполадки в работе ГБО 2 поколения устраняются регулировкой газового редуктора-испарителя. Регулировка ГБО 2 поколения (инжектор) выполняется специалистами СТО с помощью регулировочных винтов и газоанализатора (эмулятора лямбда-зонда). При этом добиваются оптимального смешивания газовоздушной смеси (коэффициент λ должен стремиться к 1).
Регулировка ГБО на карбюраторных автомобилях
Для карбюраторных автомобилей ГБО 2 поколения подходит идеально, так как их небольшой впускной коллектор «мокрого» типа не даёт воспламениться газовоздушной смеси.
Регулировка ГБО на карбюраторных автомобилях не представляет большой сложности, но правильно выполняется только специалистами, имеющими большой опыт подобных работ.
Сначала мастера убеждаются в исправности механической части двигателя и системы зажигания и прогревают двигатель. Затем:
- добиваются устойчивой работы ДВС на холостых оборотах;
- настраивают чувствительность редуктора;
- регулируют дозатор.
Регулировка ГБО 4 поколения
Правильная регулировка газового оборудования 4 поколения обеспечивает не только хорошую динамику движения автомобилю, но и незначительный расход топлива.
Для проведения такой регулировки (настройки) специалисты СТО «Мобил-Газ Гарант» используют специальные Программы для компьютерной настройки оборудования 4 поколения, кабели для подключения к газовому ЭБУ и диагностические кабели.
Главная задача при «электронной» настройке ГБО 4 поколения – добиться одинакового времени впрыска при работе ДВС на бензине и газе.
Помимо электроники, при настройке ГБО производят коррекцию работы и других компонентов ГБО (в том числе и регулировку давления редуктора).
Помните, грамотная регулировка газового оборудования, выполненная специалистами СТО «Мобил-Газ Гарант» (Харьков, Киев, Днепр), даст уверенность автовладельцу в том, что работа компонентов ГБО длительное время будет максимально корректной и без сбоев.
Регулировка ГБО 2 поколения — как она проводится?
Регулировка ГБО 2 поколения — не прихоть, а необходимость. В условиях постоянного повышения цен на бензинное топливо многие водители задаются вопросом о том, какое средство или тип оборудования можно использовать для экономии топлива. Поскольку электрический транспорт на сегодняшний день является достаточно дорогостоящим средством передвижения, единственным вариантом для многих начинающих и бывалых автолюбителей является газовое оборудование для автомобилей.
Стоит отметить, что распространенное мнение о том, что ГБО полностью заменяет заводскую систему двигателя, является неправильным. ГБО всего лишь качественно дополняет автомобиль, позволяя более выгодно и экономно использовать привычное топливо. ГБО 2 поколения принято считать наиболее оптимальным и выгодным вариантом оборудования. Благодаря ему многие автолюбители получили возможность использовать меньше бензина и тратить меньше средств на его покупку при условии постоянного передвижения.
Отличительные характеристики ГБО 2 поколения
Стоит сказать, что такой оптимизированный тип оборудования, как газобаллонная установка, используется в автомобильной промышленности уже достаточно давно. За это время компании-производители успели осуществить много прорывов в данной сфере. Были разработаны максимально качественные модели оснащения, которые выигрывают на фоне первых линеек и позволяют водителю использовать гораздо большее количество преимуществ.
Второе поколение ГБО считается на сегодняшний день немного устаревшей линейкой моделей. Однако этот факт совсем не значит, что такие установки сегодня никто не приобретает. Многие современные эксперты и специалисты в области установки и обслуживания ГБО 2 поколения заверяют, что среди множества вариантов стоит использовать именно системы второго поколения.
В чем же преимущества данного типа оборудования и каковы его отличительные характеристики? Вот лишь некоторые особенности ГБО второго поколения:
- Простота эксплуатации. Второе поколение ГБО славится своей максимальной простотой и легкостью в эксплуатации. После выпуска первого поколения ГБО производители пересмотрели множество недочетов. В результате второе поколение получилось более надежным и качественным.
- Простота регулировки. Регулировка ГБО 2 (второго) поколения качественно отличается от настройки других более поздних моделей, оснащенных дополнительной электроникой.
- Простота ремонта. Ремонт и регулировка ГБО 2 поколения не требуют обязательного обращения в специализированный сервис. Второе поколение по своей простоте не уступает ни одной другой модели такого типа оснащения, что позволяет производить ремонт, настройку ГБО 2 или замену деталей в домашних условиях.
- Низкая цена. В сравнении с последними моделями, ГБО второго поколения является максимально доступным и бюджетным вариантом оснащения. Современные ГБО установки по причине наличия многих дополнительных функций и электроники стоят на порядок выше предшественников. Поэтому для многих начинающих водителей приобретение второго поколения является максимально выгодным и удобным вариантом.
Как работает ГБО второго поколения?
Если сравнивать с моделями первого поколения, то газовое оборудование второй серии не особо отличается по своему функционалу от первоначального типа оснащения. Тем не менее, некоторые особенности существуют:
- Главным нововведением и преимуществом второго поколения ГБО является то, что модели таких установок были пересмотрены и оснащены дополнительными регуляторами подачи газового потока в двигатель. С помощью такого электромеханического устройства регуляции производители смогли значительным образом снизить уровень нагрузки на часть двигателя, потому что при контролируемой подаче газ способен гореть гораздо медленней, а это, в свою очередь, экономит топливо.
- Другой особенностью второго поколения ГБО является то, что такие установки более качественно влияют на ресурсную часть силового узла. Благодаря модернизированной функции ГБО описываемого типа не провоцируют появление нагара на стенках цилиндров и позволяют использовать их гораздо дольше обычного срока эксплуатации. Пониженный уровень накопления гари в цилиндрах делает выхлопные газы менее вредными для окружающей среды. Второе поколение ГБО способно предложить водителю самостоятельно регулировать подачу газа, что упрощает процесс эксплуатации и в то же время не нагромождает конструкцию.
Бывает, что после монтажа на автомобиль ГБО 2 поколения плавают холостые обороты. Подобное поведение автомобиля исправит качественная настройка. Как проводится регулировка ГБО 2 поколения, поговорим далее.
Основы регулировки ГБО
В случае установки, настройки ГБО 2 поколения и начала эксплуатации такого типа оснащения некоторые водители, как уже было сказано, могут столкнуться с проблемой плавающих оборотов. Также может возникнуть проблема чрезмерного расхода газа или появиться неприятные выхлопы, которых в нормальных условиях использования такого оборудования быть не должно. Появление вышеописанных признаков или большого расхода ГБО 2 поколения свидетельствует о том, что редуктор газового оборудования нуждается в настройке и правильной регулировке.
Регулировка ГБО 2 поколения пошагово
Правильная регулировка ГБО 2 поколения начинается с тщательного осмотра системы. Чтобы отрегулировать редуктор ГБО второго поколения, вам нужно обратить внимание на тип и количество регуляторов. В моделях описываемой линейки их два: первый отвечает за давление в цилиндрах, второй – за объем и количество подаваемого в двигатель газа. Далее принцип настройки будет таким:
- Перед тем, как приступить к настройке ГБО 2 поколения следует запустить работу двигателя автомобиля на бензине и прогреть его примерно до 95 градусов по Цельсию.
- Когда двигатель будет полностью прогрет, вам нужно выставить обороты на уровне 950-1000 единиц в минуту и прекратить подачу топлива в двигатель и остановить подачу бензина.
- После выполнения всех вышеуказанных действий вам потребуется выставить первоначальные показатели регуляторов на ГБО, которые находились на предельных значениях. Регулировку давления нужно полностью вкрутить, а далее выкрутить на 4 оборота. Второй регулятор, который отвечает за подачу газа нужно вкрутить на максимально возможный уровень.
- После установки показателей на регуляторах нужно снова включить подачу топлива и завести автомобиль.
- Когда двигатель снова будет прогрет, вам нужно выставить регуляторы силового узла на отметке 1500-2000.
- Когда силовой узел будет отрегулирован, вам необходимо вернуть показатель выкачивания газа на стабильно оптимальный показатель, который будет способствовать работе двигателя. Для этого винт стоит вращать до того момента, пока оборотные показатели не начнут расти вверх. Уровень всасывания газа нужно настраивать до тех пор, пока он не достигнет максимально допустимых показателей.
Далее надо стабилизировать работу ГБО установки и привести в норму ее показатели. Для этого используйте первый винт, отвечающий за подачу давления. Обороты, которых нужно добиться при такой настройке, должны полностью соответствовать показателям, которые может выдавать автомобиль в условиях использования бензинового топлива.
В процессе настройки следует помнить, что показатели датчиков могут меняться в течение пары секунд после вращения регуляторов и настройки подачи газа. Об этом стоит помнить всегда и делать небольшие паузы между этапами регулировки, дабы достичь максимально качественного результата.
Регулировка ГБО 2 поколения на финальном этапе
Для того чтобы все показатели ГБО установки пришли в норму, а вы могли и дальше использовать оптимизированный газовый прибор при езде на автомобилях, нужно удостовериться, что вся работа была проделана правильно и качественно. Чтобы проверить работу настроенной ГБО системы, вам нужно:
- Прокрутить винт, который отвечает за чувствительность, и удостовериться в его слаженной работе и правильной настройке.
- Проверить дозатор и его правильное функционирование.
Слаженная работа ГБО установки и регулировка этой системы напрямую сказывается на выхлопных газах. Чтобы проверить правильность всех проделанных манипуляций, вы можете просто проверить наличие в выхлопах углекислого газа.
В ситуации, когда газовое оборудование работает нормально, уровень газа в выхлопных потоках будет составлять не более 0,5%. Если же выхлопы являются чрезмерно загрязненными и аномальными, регулятор редуктора стоит прокрутить против часовой стрелки и ослабить давление, которое сдерживает подачу воздуха. Если уровень углекислого газа слишком занижен, манипуляции с регулятором стоит проделать с точностью наоборот, уменьшая поток подаваемого воздуха. На этом регулировка ГБО 2 поколения будет считаться завершенной.
Регулировка ГБО | Настройка и отладка ГБО 4 поколения
Современное газовое оборудование не терпит дилетантов. Если еще несколько лет назад владелец авто вникал в работу установки вынужденно, из-за отсутствия качественного сервиса, то сейчас такой необходимости нет. Обращаться к профессионалам нужно еще и потому, что аппаратура стала сложнее и ошибки в настройках обходятся дороже.
Поэтому регулировка газового оборудования – скорее удел компетентных мастеров-сервисменов, нежели повод собраться с друзьями в гараже.
Настройка газобаллонной установки – это не только регулировка редуктора ГБО, и манипуляции с винтами «жадности», но и IT-технологии. Полагаться на интуицию здесь не стоит.
Даже если вам покажется, что мотор работает нормально, а тяга вызывает восторг, это не значит, что через пару-тройку десятков тысяч километров пробега не случится беда.
В установках 4-го поколения навыки крутить винты и вовсе могут не пригодиться. Другое дело –компьютер с правильной программой диагностики.
Регулировка ГБО 4 поколения: мероприятия
В авто на системе впрыска топлива за все отвечает компьютер. С него и нужно начинать. То же касается ЭБУ газобаллонной установки – на станциях «Время Газа» не просто сбрасывают ошибку, а выявляют причину ее возникновения. Но главное – устраняют ее!
Почему вчера «ласточка» летела, а сегодня – будто за «хвост» кто-то держит?
Причин масса: от банальной нехватки газа из-за проблем с мультиклапаном или недогрева редуктора до фундаментальной – данная система ГБО не подходит конкретному авто.
Хорошо, если дело в регулировке мультиклапана или в низком уровне охлаждающей жидкости. Хуже, когда приходится шокировать клиента заменой форсунок и редуктора, потому что они не соответствуют мощности двигателя.
Так бывает, когда установка осуществлялась неквалифицированными мастерами. В наших центрах установки и регулировки ГБО в Киеве подобная ситуация просто недопустима. И на установленное ГБО мы даем гарантию.
Существуют и другие причины, почему машина «не едет». Вот только некоторые из них:
- засор газовых фильтров;
(поломка характеризуется снижением мощности, провалами при перегазовках)
- пришло время делать ревизию редуктора-испарителя;
На такую мысль наводит проблемы с переключением на газ, отсутствие тяги на средних оборотах, повышенный расход газа. В таком случае поможет регулировка редуктора ГБО.
- износ форсунок или неправильная их калибровка;
Также характеризуется высоким расходом газа и снижением мощности ДВС.
- газ неудовлетворительного качества…
Наконец, сбои в работе могут и вовсе не иметь связи с самим ГБО – проблема в бортовой электросети, свечах, датчиках или ВВ проводах. Ведь у них тоже ограниченный ресурс.
Эти, и другие поломки вводят в заблуждение электронные системы управления. А резкое изменение температуры или влажности только провоцируют и усугубляют ситуацию – что ведет к накоплению «багов» в работе. Здесь без компьютерной диагностики не обойтись. Поэтому первым делом мы сканируем электронику – графики и опыт помогают определить, где искать причину снижения тяги.
Каждый бренд ГБО имеет свой алгоритм работы и конструктивные особенности. Хотя сам принцип функционирования газобаллонной установки остается неизменным. Кроме того, комплектации газового оборудования одного и того же бренда могут иметь отличия. Зачастую, чтобы облегчить мастерам сервиса жизнь, производитель дает комплектациям отдельные названия.
Например, итальянская компания Lovato использует названия Easy Fast и Smart, хотя обе комплектации – это ГБО 4 поколения. А турецкий производитель ГБО Atiker применяет более замысловатые аббревиатуры. Отличаются эти комплекты и настройками, и ценой, и предназначением. Качество остается неизменным – оно всегда на высоте.
Настройка ГБО Lovato
Компания Lovato давно присутствует на отечественном рынке. В ассортименте представлены традиционные комплекты ранних поколений, которые отменно уживаются с суперсовременными системами, предназначенными для современных машин с системой впрыска топлива.
Помимо автонастройки, которая осуществляется программой, почти всегда требуется точная регулировка ГБО Ловато. Тут нам в помощь диагностическое оборудование. В «домашних» условиях этого не сделать, в «гараже» вам даже Гугл не поможет – такое оборудование есть только в сервисном центре на СТО!
То есть, окончательная регулировка делается под конкретно ваш автомобиль и учитывает его технические кондиции на текущий момент!
То же самое касается регулировки редуктора ГБО Ловато и калибровки форсунок. Благодаря внушительному опыту мы знаем сделать работу на газу безопасной для здоровья двигателя. Техническое оснащение СТО «Время Газа» дает возможность настроить работу форсунок на всех режимах нагрузки без ущерба для клапанов. При этом КПД двигателя будет максимальный.
Регулировка ГБО Atiker
Турецкая фирма Atiker входит в тройку мировых лидеров по производству ГБО. То, что компания поставляет свое оборудование в Европу, уже о многом говорит. Да и не стали бы мы связываться с этой компанией, если бы качество их продукции вызывало вопросы. Также у Атикер приятная цена, и оборудование подходит большинству автомобилей.
У бренда компьютерное ПО собственной разработки, и регулировка ГБО Атикер производится исключительно фирменной программой. Интерфейс считается удачным, поскольку прост и понятен. Редукторы компании отличаются компактностью, и хорошо себя зарекомендовали даже с газом низкого качества. Но злоупотреблять, конечно, некачественным топливом не стоит.
Настройка ГБО STAG
Польская компания STAG наиболее известна своей электроникой – контроллеры (ЭБУ), диагностические сканеры, эмуляторы форсунок. Последние разработки – контроллеры на «шустрой» 32-битной платформе – отлично работают на современных авто с системами впрыска, потому что в состоянии поддерживать высокую скорость открытия газовых форсунок.
Продукция фирмы хорошо совместима с «чужими» элементами ГБО – с агрегатами других брендов. Во всяком случае, специалисты центров Время Газа с регулировкой ГБО на STAG-контроллерах особых проблем не выявили.
Регулировка ГБО Prins
Компания Prins – это «голубая кровь» среди производителей газобаллонных установок. Не зря ее выбирают сами автопроизводители. Если заглянуть под капот авто с «заводским» ГБО, то с большей долей вероятности там обнаружится оборудование именно этого бренда. Голландцы – лидеры газовых технологий, и когда говорят о ГБО 5-6 поколений, то это Принс.
Бюджетных комплектов у компании в ассортименте нет – только премиум. Качество исполнения – соответствующее. В компании высочайшая культура производства.
Голландцы трепетно подходят к выбору партнерских сервисных компаний. Центры Время Газа соответствуют строгим требованиям компании Prins – мы устанавливаем и обслуживаем ГБО Prins уже не один год.
Регулируем, настраиваем и обслуживаем ГБО: Digitronic, AEB, Zenit, Zavoli, Atiker, SEC, Tamona, Optima, Versus, KME, AGIS, AKME, Argo, Bigas, Diego, EUROPEGAS, ELPIGAS, Alfatronic, Landi, Landi Renzo, Autogas Italia, Stella, Dreamjet, GasItaly, COMPACT и др.
Регулировка ГБО на карбюраторных автомобилях
Из-за отсутствия управляющей электроники, главным агрегатом, отвечающим за корректность впрыска газа в установках 2-го поколения, является редуктор-испаритель. Основная сложность здесь состоит в алгоритме механических регулировок, и проверке корректности настроек. Дело в том, что полагаться приходится на показатели газоанализатора. Поэтому мы всегда рекомендуем рассчитывать в этом вопросе на профессионалов.
Настройка ГБО 2 начинается с регулировок холостого хода. Все работы проводятся на прогретом моторе, дополнительные потребители энергии, влияющие на обороты ДВС, – кондиционер, печка, подогрев, свет – отключаются. Иначе регулировка ГБО на карбюраторных автомобилях будет некорректной.
Итак, винт жадности (регистр мощности) находится в положении открыто. Винт холостого хода закрыт.
Запускаем мотор в штатном режиме – на бензине. Затем переводим кнопку управления режимами в среднее положение, и даем выработаться остатку бензина в карбюраторе. Как только начинается нестабильная работа мотора, включаем газовый режим.
Настройка ГБО 2 продолжается следующим образом: снимаем газовый рукав с редуктора, принудительно открываем клапан, и слушаем, идет ли газ. В случае, если газ не поступает – откручиваем винт холостого хода, пока не услышим легкое шипение. После того как услышали шипение, устанавливаем газовый рукав обратно на редуктор и подключаем провода на клапан. После запускаем авто на газе. И проводим регулировку с помощью газоанализатора.
Следующий этап – регулировка ГБО 2 под нагрузкой. Для этого повышаем обороты в статичном положении, смотрим на показатели газоанализатора и при необходимости приоткрываем винт жадности (регистр мощности).
К слову, к настройкам следует приступать при полностью исправном карбюраторе – когда машина на бензине работает без нареканий. Если расход газа равен бензиновому, это однозначно указывает на неправильное смесеобразование.
Настройка ГБО 2 поколения на инжекторе
На инжекторные двигатели обычно рекомендуется ставить более современные установки – системы 4-го поколения, о которых мы скажем дальше, ведь их создавали специально под инжектор. Однако в некоторых случаях такая газификация лишена экономического смысла из-за преклонного возраста авто, поэтому автовладельцы выбирают менее совершенные системы. К слову, в большинстве случаев установка и регулировка газа 2 поколения на авто с системой впрыска технически возможна.
Итак, пропан-бутан попадает в цилиндры уже в смеси с воздухом через проставку-миксер между дросселем и воздуховодом. Тут есть нюанс: в коллектор поступает уже готовая топливно-воздушная смесь, и чтобы защититься от случайного воспламенения смеси вне цилиндров, система подачи пропана имеет предохранительный клапан – «антихлопок».
Настройка ГБО 2 поколения на инжекторном двигателе производится так же, как и на карбюраторе – винтами (см. выше) на редукторе-испарителе и дозаторе (регистре мощности). Корректность регулировок проверяется при диагностике. На автомобилях без обратной связи OBD II (Ланос и т. д.) главным проверочным звеном становится газоанализатор. Настройка газа 2 поколения считается завершенной, когда все показатели в норме.
Настройка ГБО 4 поколения
В отличие от более ранних газовых систем, где ключевым агрегатом газобаллонной установки является редуктор-испаритель, в установках под инжекторный двигатель за все отвечают электронный блок управления (ЭБУ), и прошитая в нем программа газового впрыска. В большинстве случаев приходится иметь дело с универсальными программами, которые требуют индивидуальных уточняющих регулировок под конкретный двигатель.
Отметим, что в одних случаях можно применять сборную комплектацию установки. Например, ЭБУ СТАГ, КМЕ а редуктор и форсунки – сторонних производителей. Однако мы рекомендуем применять монобрендовые комплекты ГБО, где каждый элемент разработан заводом производителем друг под друга.
Настройка ГБО 4 поколения начинается с автокалибровок и автонастройки. В этом отношении регулировка ГБО 2 поколения на инжекторе вызывает больше хлопот. Некоторые автовладельцы ошибочно ограничиваются этим этапом, полагая, что этим регулировки и ограничиваются.
Последствия от неправильного впрыска на инжекторных автомобилях проявляются раньше, чем на карбюраторных. Кроме прогара клапанов страдают также катализатор и турбина, если таковая имеется.
Чтобы этого не произошло, создается топливная карта, полностью повторяющая бензиновые алгоритмы, только с коэффициентом коррекции. Напомним, что блок управления двигателем и газовый блок работают по принципу ведущий-ведомый, и чтобы газовая программа могла «снять» бензиновые настройки, после автокалибровок и авторегулировки автомобиль некоторое время эксплуатируется в нормальном режиме. Газовый ЭБУ в это время собирает информацию о бензиновых алгоритмах.
Далее настройка ГБО 4 поколения заключается в создании альтернативной топливной карты с временем открытия газовых форсунок в отдельном диапазоне оборотов двигателя. На карбюраторе, как вы помните, в такой точности необходимости нет.
Заключительным этапом регулировочных работ является проверка корректности настроек при диагностике. Вопросы о том, как настроить ГБО 4 генерации, или как регулировать газ 2-го поколения, задавайте нашему консультанту.
Регулируем ГБО
В вопросах установки и эксплуатации современного газового оборудования нет места дилетантству. Если еще недавно, каких-то пару лет назад хозяин машины сам пытался разобраться в работе установки просто потому, что был вынужден, и на тот момент не было приличных сервисов, то сегодня такая необходимость отпала. Идти к профи своего дела следует еще и по той причине, что аппаратура стала гораздо сложнее и, если допустить ошибку в настройках, то платить придется гораздо больше.
Поэтому регулирование газового оборудования – это вопрос для настоящих профи своего дела, а не повод организовать кружок самодеятельности в гараже с друзьями. Ведь чтобы настроить газобаллонную установку, нужно не только выполнить регулировку редуктора ГБО и некоторые процедуры с винтами «жадности». Это – и прямая работа с IT-технологиями. Надеяться только на интуицию здесь нельзя.
Даже если на ваш взгляд двигатель хорошо работает, а от тяги вы вообще в восторге, это абсолютно не гарантирует, что уже через 20-30 тыс. км пробега не произойдет никакой беды. Умение крутить в установках 4-го поколения вообще может не понадобиться. Совсем же другое дело – это комп с правильным софтом.
ГБО 4 поколения: мероприятия по регулировке
Во впрысковых машинах отвечает за все компьютер. С него и спрос, как говорится. Это же относится и к ЭБУ газобаллонной установки. Часто случается такая история, что вот еще вчера «ласточка», как говорится, летела, а уже сегодня – словно за «хвост» кто-то держит. Почему так происходит? Причин тому может быть множество: банально – может не хватать газа из-за того, что есть проблемы с мультиклапаном либо возникает недогрев редуктора, а более глобально – ГБО просто не подходит этой машине.
Хорошо, когда загвоздка в регулировке мультиклапана либо в невысоком уровне охлаждающей жидкости. Гораздо сложнее обстоят дела, когда может потребоваться замена форсунок и редуктора по причине их несоответствия мощности мотора.
Такое случается, если установкой занимались неквалифицированные мастера или вовсе дилетанты.
Могут быть и прочие причины, почему авто «не едет». Вот, к примеру, лишь несколько из них:
- засорились газовые фильтры. Для этой неполадки характерно снижение мощности, а также такое явление, как провалы при перегазовках,
- настало время для ревизии редуктора-испарителя. Об этом может свидетельствовать наличие проблем при переключении на газ, а также если отсутствует тяга на средних оборотах и повышается расход по газу. В такой ситуации придется обратиться за услугой регулировки редуктора ГБО.
- форсунки могут быть изношены либо неправильно откалиброваны. Для этой проблемы также характерен повышенный расход газа, а также снижение мощности ДВС.
- виной может быть газ далеко не лучшего качества…
В конце концов, сбои в работе могут и не касаться никак самого ГБО – проблема может скрываться в бортовой электросети, в датчиках, свечах, либо ВВ проводах. Ведь их ресурс также имеет ограничения.
Эти и прочие неполадки могут приводить к сбою в электронных системах управления. А при резком изменении температуры или влажности ситуация может конкретно усугубиться – возникают «баги». Тут уже просто необходимо компьютерное диагностирование. Поэтому в первую очередь в качественном сервисе займутся сканированием электроники – благодаря графикам и опыту мастеров можно понять, где кроется причина, по которой снижается тяга.
Каждый бренд ГБО располагает своей индивидуальной схемой работы, а также конструктивными нюансами при неизменности принципа работы газобаллонной установки. Помимо этого, комплектация газового оборудования одного и того же бренда может различаться. Чащ всего, чтобы сотрудникам сервиса было немного проще, производитель наделяет комплектации отдельными названиями.
К примеру, компания из Италии Lovato пользуется названиями Easy Fast и Smart, при том, что обе комплектации являются ГБО 4 поколения. А производитель ГБО из Турции Atiker пользуется более закавыристыми аббревиатурами. Отличия этих комплектов и в настройках, и в цене, и, собственно, в предназначении. Одно неизменно – это высочайшее качество.
ГБО Lovato – тонкости настройки
Lovato – это компания, давно зарекомендовавшая себя на отечественном рынке. Ее ассортимент располагает традиционными комплектами ранних поколений, прекрасно уживающимися с ультрасовременными системами, который предназначены специально для современных впрысковых машин.
Кроме автонастройки, выполняемой специальной программой, практически всегда есть необходимость в точной регулировке ГБО Lovato. Тут-то и приходит на помощь оборудование для диагностики. В кустарных условиях и в «гараже» сделать это не получится – тут даже Google не придет на помощь, потому как таким оборудованием располагают только сервисные центры! Следовательно, финальная регулировка выполняется индивидуально под ваше авто с учетом его технических кондиций на конкретный момент.
Это же относится и к регулировке редуктора ГБО Lovato и калибровкам форсунок, что так по нраву «диванным мастерам из интернет-форумов». Ведь одно дело – это «выстроить ячейки» по своему личному пониманию, и совсем другое – выполнить работу на газу так, чтобы она была безопасна для здоровья мотора.
ГБО Atiker
Фирма из Турции Atiker включена в тройку компаний-лидеров, занимающихся производством ГБ, в мире. Уже то факт, что она занимается поставкой своего оборудования в Европу, свидетельствует о многом. Кроме того, у Atiker довольно приятные цены, а оборудование подойдет для большинства авто.
Бренд располагает компьютерным ПО собственной разработки, а регулируется ГБО этой компании только с использованием фирменной программы. Интерфейс характеризуется простотой и понятностью. Для редукторов компании характерна компактность и хорошая совместимость даже с «грязным» газом. Но это, конечно, не значит, что можно злоупотреблять, топливом плохого качества.
ГБО STAG
Компания из Польши STAG приобрела свою популярность в основном благодаря своей электронике – контроллерам (ЭБУ), сканерам для диагностики, эмуляторам форсунок. Из недавних разработок – контроллеры на «быстрой» 32-битной платформе – показали отличную работу на современных впрысковых машинах, потому что в них заложена поддержка высокоскоростного открытия газовых форсунок.
Выпускаемая фирмой продукция отлично совмещается с элементами «чужого» ГБО – то есть с агрегатами прочих брендов. В любом случае, специалистами сервисов каких-то особых проблем с регулировкой ГБО на STAG-контроллерах выявлено не было.
Тонкости регулировки ГБО Prins
Компанию Prins можно назвать «голубой кровью» среди остальных, занимающихся производством газобаллонных установок. Неспроста ведь именно на нее падает выбор самих автопроизводителей. Если посмотреть под капот машины, оснащенной «заводским» ГБО, то очень велика вероятность увидеть там оборудование конкретно этого бренда. Голландцы вообще являются лидерами в вопросах газовых технологий для авто, и когда идет речь о ГБО 5-6 поколений, значит, мы говорим о Принс.
В ассортименте продукции данной компании отсутствуют бюджетные комплекты – есть только премиум. При этом качество исполнения соответствует данному уровню. Компания характеризуется высочайшей культурой производства.
Нюансы регулировки ГБО на карбюраторных авто
При отсутствии управляющей электроники, ведущая роль отводится редуктору-испарителю, который отвечает за правильность впрыска газа в установках 2-го поколения. Главную трудность здесь представляет алгоритм механических регулировок, а также проверка правильности настроек. Суть в том, что полагаться полностью приходится на показатели, которые дает газоанализатор. Исходя из этого наша рекомендация одна – всегда в данном вопросе обращаться к профи своего дела.
Процесс настройки ГБО 2 начинается с того, что регулируется холостой ход. Работы все выполняются на прогретом двигателе, при этом отключат все приборы, который дополнительно потребляют энергию – речь о печке, кондиционере, подогреве, свете и пр. В противном случае регулировка ГБО на карбюраторных машинах не будет выполнена корректно.
Итак, положение винта жадности (он же регистр мощности) – открыто. Винт холостого хода закрыт. Выполняем запуск двигателя в штатном режиме – то есть на бензине. После надо перевести кнопку, управляющую режимами, в среднее положение и подождать, пока в карбюраторе выработается остаток бензина. И как только мотор начнет работать не устойчиво, нужно включить газовый режим.
Настраивается ГБО 2 дальше таким образом: выполняем снятие газового рукава с редуктора, дальше нужно открыть принудительно клапан и послушаем, идет газ или нет. Если вы видите, что газ не поступает, нужно открутить винт холостого хода до появления легкого шипения. Когда послышится характерное шипение, нужно произвести установку газового рукава назад на редуктор и подключить провода на клапан. Затем выполняем запуск машины на газе. И выполняем регулировку при помощи газоанализатора.
На следующем этапе нужно произвести регулировку ГБО 2 под нагрузкой. Чтобы это сделать, нужно повысить обороты в статичном положении, посмотреть на показатели газоанализатора и, если есть необходимость, приоткрыть винт жадности (он же регистр мощности).
Важно отметить, что начинать настройку нужно только если карбюратор полностью исправен – когда авто безупречно работает на бензине. В случае, когда газ расходуется наравне с бензином, это стопроцентно означает, что смесеобразование происходит неправильно.
Как настраивают ГБО 2 поколения на инжекторе
На инжекторные моторы, как правило, советуют устанавливать более современные установки – речь конкретно о системах 4-го поколения, о которых мы и поговорим, ведь они были созданы конкретно под инжектор. Правда, бывают случаи, когда в такой газификации отсутствует экономический смысл, потому что машина уже «в возрасте», поэтому владельцы авто чаще прибегают к менее совершенным системам. Кстати, во многих случаях устанавливать, а также регулировать газ 2 поколения на впрысковых машинах технически возможно.
Так, происходит попадание пропана-бутана в цилиндры уже непосредственно в смеси с воздухом через проставку-миксер между воздуховодом и дросселем. Тут важно обратить внимание на один нюанс: в коллектор происходит поступление уже готовой топливовоздушной смеси, и для защиты от воспламенения смеси вне цилиндров, которое может возникнуть случайно, в системе подачи пропана предусмотрено наличие предохранительного клапана, его называют «антихлопок».
Настраивается ГБО 2 поколения на инжекторном моторе таким же образом, как и на карбюраторе – посредством винтов (см. выше) на редукторе-испарителе и дозаторе (он же регистр мощности). Проверить, насколько корректно выполнены регулировки, можно при диагностировании. На машинах, не оснащенных обратной связью OBD II (такие, к примеру, как Lanos и т. д.) газоанализатору отводится роль главного проверочного звена. Процесс настройки газа 2 поколения можно считать законченным лишь тогда, когда все показатели в норме.
ГБО 4 поколения — тонкости настройки
В отличие от газовых систем более раннего образца, где роль ключевого агрегата газобаллонной установки отводится редуктору-испарителю, в установках, которые идут под инжекторный двигатель, ответственность за все ложится на электронный блок управления, а также прошитую в нем программу газового впрыска. Чаще всего приходится сталкиваться с универсальными программами, нуждающимися в специальных уточняющих регулировках под конкретный мотор.
Обращаем внимание на то, что в некоторых случаях возможно применение сборной комплектации установки. К примеру, ЭБУ СТАГ, КМЕ, а форсунки и редуктор – другого производства. Правда профессионалы рекомендуют использовать монобрендовые комплекты ГБО, потому что в них каждый компонент разрабатывается на заводе-производителе специально друг под друга.
Процесс настройки ГБО 4 поколения начинают с процедуры автокалибровки и автонастройки. В этом плане процесс регулировки ГБО 2 поколения на инжекторе отличается большей хлопотностью. Некоторые владельцы машин по ошибке ограничиваются лишь этим этапом, потому что думают, что на этом процедура регулировки и заканчивается.
При неправильном впрыске неприятные последствия на инжекторных авто не заставят себя долго ждать – они вылазят скорее, чем на карбюраторных. Помимо того, что прогорают клапаны, значительному ущербу подвергаются также турбина и катализатор, если они есть.
Во избежание этого создают специальную топливную карту, которая полностью повторяет бензиновые алгоритмы, только с коэффициентом коррекции. Напоминаем, что работа бортового компьютера и «газомозга» осуществляется по принципу ведущий-ведомый, и для того, чтобы газовой программой могли «сниматься» бензиновые настройки, после выполнения процедуры авторегулировки и автокалибровок машина какое-то время должна поработать в нормальном режиме. На протяжении этого времени газовым ЭБУ будет осуществляться сбор данных о бензиновых алгоритмах.
Дальше процесс настройки ГБО 4 поколения состоит в том, что создается альтернативная топливная карта с временем открытия газовых форсунок в отдельном диапазоне оборотов мотора. Как мы уже говорили, на карбюраторе нет нужды в подобной точности.
И завершающим этапом в работе по регулировке будет проверка правильности настроек при диагностировании.
Влияние выбранных параметров настройки на работу импульсных форсунок паровой фазы СУГ
Journal of Natural Gas Science and Engineering 34 (2016) 1127e1136Списки содержания доступны на ScienceDirect
Домашняя страница журнала Journal of Natural Gas Science and Engineering: www.elsevier.com/locate/jngse
Влияние выбранных параметров настройки на работу импульсных форсунок паровой фазы сжиженного нефтяного газа Дариуш Шпица Белостокский технологический университет, факультет машиностроения, ул., 15-351 Белосток, Польша
articleinfo
аннотация
История статьи: Поступила 4 мая 2016 Получена в исправленном виде 24 июля 2016 Принята 1 августа 2016 Доступна онлайн 3 августа 2016
Исследования, направленные на доказательство влияния выбранных параметров по текучести парофазных инжекторов СУГ. В основном автор оценивал давление подачи, подъем поршня форсунки, диаметр выходного сопла и реализацию модулирующего ток сигнала.Определены функциональные связи и проведена качественная оценка совместимости. Кроме того, была проведена оценка влияния анализируемых параметров на время полного открытия и закрытия форсунки, что подтверждает реакцию на импульс и может иметь решающее значение в случае короткого времени впрыска. Было подтверждено, что подъем поршня форсунки существенно влияет на время отклика (для полного открытия — 1,00 мс и полного закрытия — 1,08 мс), а рабочий цикл ШИМ ниже 50% может привести к закрытию форсунки из-за недостаточной противодействующей силы ( разница за полное закрытие на 7.53 мс при времени открытия 10 мс). Для измерения времени отклика был предложен расходомер. В анализ времени открытия введен новый параметр, который можно использовать в упрощенном анализе потока. Исследования являются ответом на рыночный спрос на этот тип анализа и на растущий спрос на многоточечные системы впрыска паровой фазы сжиженного нефтяного газа. Исследования могут оказаться полезными при расчетах или проверке имитационных моделей. © 2016 Elsevier B.V.Все права защищены.
Ключевые слова: Двигатели внутреннего сгорания Подача топлива Сжиженный углеводородный газ Исследования
1. Введение Несмотря на то, что в последнее время цены на топливо на основе сырой нефти довольно нестабильны, в то время как уровень добычи сырой нефти постоянно меняется, инженеры все еще ищут альтернативные виды топлива для транспортные приложения. В случае транспорта, а также в других случаях, связанных с сжиганием топлива, весь процесс преобразования химической энергии в механическую определяется выбросом CO2 (Bleischwitz and Bader, 2010; Litschke and Knitschky, 2012).Первым шагом, который позволил бы сократить выбросы, было уменьшение размеров. Для экономичного автомобиля, оснащенного двигателем 0,8 л вместо двигателя 1,6 л, сокращение выбросов CO2 составило 18% в стационарных условиях. Крутящий момент при 1250 об / мин увеличивается на 50%. BMEP составляет 1,7 МПа, выходная мощность агрегата составляет 83 кВт / л, в то время как BSFC колеблется около 300 г / кВт · ч (Leduc et al., 2003). Нередко такие двигатели работают на очень бедной (A / F) смеси при малых и средних нагрузках (GDI). При полной нагрузке двигатель по-прежнему работает на стехиометрической смеси.Работа на очень бедной смеси приводит к увеличению выбросов NOx (Ye and Li, 2010), в то время как двигатели с прямым впрыском топлива (GDI) вносят вклад только в
Адрес электронной почты: [электронная почта защищена] http: //dx.doi. org / 10.1016 / j.jngse.2016.08.014 1875-5100 / © 2016 Elsevier BV Все права защищены.
— общий выброс ТЧ от транспортного средства (Gordon et al., 2013). Чтобы снизить выбросы CO2, можно оптимизировать процесс сгорания и выхлопных газов после очистки или, в качестве альтернативы, использовать топливо с пониженным содержанием углерода (Hunicz and Kordos, 2011; Kenihan, 1999).На транспорте используются следующие виды топлива с более низким содержанием углерода: сжиженный нефтяной газ (LPG) (Mockus, 2007; MacLean and Lave, 2003; Johnson, 2003; Streimikiene et al., 2013; Masi, 2012; Wendeker et al., 2007; Szpica). and Czaban, 2014a, b; Myung et al., 2014; Erkus¸ et al., 2013; Puławski and Szpica, 2015; Ashok et al., 2015), сжатый природный газ (CNG) (MacLean and Lave, 2003; Streimikiene et al., 2013; Frick et al., 2007; Hekkert et al., 2005; Aslam et al., 2006; De Carvalho, 1985; Suurs et al., 2010) и сжиженный природный газ (LNG) (MacLean and Lave , 2003; Arteconi et al., 2010; Кумар и др., 2011). По причинам доступности и низкой конкурентоспособности плохо разработанные технологии жидкого биотоплива, топливных элементов и водорода они могут заменить традиционные виды топлива лишь в очень ограниченной степени по сравнению со сжиженным нефтяным газом (Gula et al., 2009; Anandarajah et al., 2013; Autogas in Europe , 2013). В Европе СНГ используется для питания 7 миллионов легковых автомобилей, что делает его наиболее распространенным альтернативным топливом (Raslavicius et al., 2014). Основой правильной работы любой заправочной системы является топливо
1128
D.Szpica / Journal of Natural Gas Science and Engineering 34 (2016) 1127e1136
quality. В случае бензина это регулируется законодательством (Lekkas et al., 2003), в то время как в случае сжиженного нефтяного газа это не так просто. Средний корпоративный расход топлива (CAFE) — важный инструмент в политике сокращения удельного расхода топлива на тормозную систему (BSFC). Закон об альтернативном топливе для двигателей (AMFA) гарантирует, что транспортные средства, работающие на альтернативном топливе, будут подвергаться особому учету при расчете расхода топлива.Это делается для того, чтобы обеспечить более широкое производство и использование альтернативных производителей. Это представляет собой стимул к увеличению производства топлива CAFE на природные виды топлива и, следовательно, к увеличению доли альтернативного топлива на рынке (Всемирная ассоциация сжиженного газа и Программа Организации Объединенных Наций по окружающей среде, 2008 г .; Всемирная ассоциация сжиженного газа, 2009 г .; Лю и Хельфанд, 2009 г.). Значительное сокращение выбросов HC и CO (65% и 50% соответственно) для сжиженного нефтяного газа при небольшом снижении тепловой эффективности по сравнению с бензином делает это топливо потенциально полезным в двигателях (Bhale et al., 2005; Мурильоа и др., 2008). Однако более высокие выбросы выхлопных газов наблюдаются при различных пропорциях сжиженного нефтяного газа в некоторых топливных системах при определенных условиях (Gumus, 2011). Ранние решения альтернативных систем заправки сжиженным нефтяным газом основывались на смесителе (принцип действия аналогичен карбюратору) с той лишь разницей, что сопло карбюратора заменялось регулируемым дросселем на топливопроводе сжиженного нефтяного газа (Raslavicius et al., 2014). Регулировка может выполняться периодически, ежегодно или постоянно (показания датчика кислорода).К сожалению, системы такого типа, как и системы с бензиновым карбюратором, не могли точно контролировать дозировку топлива, что приводило к увеличению выбросов выхлопных газов, что не соответствовало последующим строгим стандартам выбросов (Mitukiewicz et al., 2015). Внешние индексы также отклоняются от показателей базовой заправки топливом, не в случае заправки паровой фазой сжиженного нефтяного газа (Szpica and Czaban, 2011), поэтому на рынке преобладают инжекторы паровой фазы сжиженного нефтяного газа. Современные системы прямого впрыска бензина можно частично заменить системами впрыска паровой фазы СНГ (Mitukiewicz et al., 2015). Впрыск сжиженного нефтяного газа в паровой фазе действительно влечет за собой определенные проблемы из-за специфики дозировки топлива в топливной системе (Czarnigowski, 2012). Преобразование жидкого состояния в пар вызывает 300-кратное увеличение диаметра проточных каналов (Duk et al., 2014). Вес элементов управления (клапанов) и связанная с ними инерция имеют решающее значение для точности дозирования топлива, особенно его неравномерность в многоцилиндровых двигателях (Szpica and Czaban, 2014a, b). Здесь также важны точность изготовления и преждевременный износ (Szpica, 2016).Системы впрыска паровой фазы сжиженного нефтяного газа используют сигналы от контроллера бензиновой системы, где они перехватывают управляющий сигнал бензиновой форсунки о начале впрыска и его продолжительности. Выдающиеся сигналы от датчиков носят исключительно информативный характер, поскольку удвоение регулировки невозможно, базовая регулировка обеспечивается контроллером. Очень часто сигнал от кислородного датчика считается равносильным контролю сжиженного нефтяного газа, поскольку это значение отображается в программе калибровки.По сути, сигнал кислородного датчика — это просто информация о чрезмерном отклонении состава смеси от стехиометрического, что позволяет быстро перейти на базовую (бензиновую) заправку, пропустив реакцию модуля управления бензином. Бензиновый модуль не может проверить, работает ли двигатель на сжиженном нефтяном газе или нет, поскольку он посылает сигналы на бензиновые форсунки. Затем эти сигналы перехватываются модулем сжиженного нефтяного газа. Двигатель работает и вырабатывает выхлопные газы, следовательно, процесс продолжается.Системы паровой фазы сжиженного нефтяного газа универсальны, и когда применяется множитель времени впрыска k, они могут быть адаптированы к любому данному двигателю.
tLPG ¼ k $ tpetrol
(1)
Множитель очень часто связан с различиями в теплотворной способности основного и альтернативного топлива и их физико-химическими различиями. Однако в общем смысле множитель k указывает на правильность выбора компонентов системы заправки СУГ (система составляется из индивидуально подобранных элементов уже на начальном этапе ее построения).Производители систем сжиженного нефтяного газа предоставляют диапазоны значений, в которые должен падать множитель, чтобы обеспечить непрерывную подачу топлива. Однако бывают случаи, когда универсальность парофазных систем сжиженного нефтяного газа не является преимуществом (Borawski, 2015). Дозирование паровой фазы LPG осуществляется инжекторами. Существует множество конструктивных решений, отсюда и разная точность их работы (Czarnigowski, 2012; Szpica, 2016). После установки и запуска топливной системы ее окончательная калибровка заключается в определении значения множителя k.Если калибровка не удалась, обычно виноваты форсунки форсунок, которые отвечают за окончательную массовую подачу топлива. Возможны и другие причины: * * * * *
Давление в топливной системе, подъем рабочего компонента, параметры змеевика, скважность модулированного сигнала (ШИМ), различия в ходе процессов открытия и закрытия бензиновые и газовые форсунки.
С этой целью автор попытался исследовать влияние выбранных параметров на функциональные свойства инжекторов паровой фазы сжиженного нефтяного газа.За основу были выбраны представители самых популярных форсунок. Результаты исследований могут служить источником характеристик, применимых в программном обеспечении для калибровки форсунок, конструкции форсунки (конструкции топливной системы), расчетах или исследованиях с помощью моделирования. Результаты должны ответить на вопрос, что произойдет, если во время калибровки системы заправки сжиженным нефтяным газом изменится одно из анализируемых значений. Это окажется очень полезным перед разборкой подкомпонентов и их регулировкой или модификацией (заменой форсунок).Очевидно, что не все проанализированные параметры применимы мгновенно; иногда они требуют дополнительных адаптивных действий. Исследования намекают на определенную процедуру с этими действиями, которые, следовательно, сократят процесс калибровки системы. Методология исследования и обработка результатов, представленные в дальнейшей части работы, представляют собой определенную альтернативу трудоемким и дорогостоящим исследовательским процедурам с использованием передовых измерительных технологий (Kakuhou et al., 1998; Park, 2005; ~ o and Moreira, 2005; Aleiferis et al. ., 2010; Чжан Оливейра Пана и др., 2011 г .; Алейферис и ван Ромунде, 2013; Movahednejad ~ o et al., 2013; Серрас-Перейра и др., 2013). et al., 2013; Оливейра Пана. Целью работы было предложить набор измерений, позволяющий быстро оценить влияние выбранных параметров на работу парофазных инжекторов сжиженного нефтяного газа в количественном аспекте. Помимо фирменного стенда для испытания паровой фазы сжиженного нефтяного газа, вместо измерительной карты использовались полностью оборудованный осциллограф с частотой дискретизации 2Gs и оригинальный датчик расхода на основе давления.Выборки осциллографа достаточно для оценки курсов при импульсе порядка нескольких миллисекунд. 2. Материал и методы 2.1. Предварительные исследования На начальном этапе был проведен анализ результатов исследований, проведенных на автомобиле Skoda Fabia (1,2 л, 12 В, 2006 модельный год), оснащенном альтернативной системой последовательного впрыска паровой фазы сжиженного нефтяного газа (STAG 2000 от AC LLC). . Испытания были выполнены
D. Szpica / Journal of Natural Gas Science and Engineering 34 (2016) 1127e1136
на динамометрическом стенде (LPS 3000 MAHA) с использованием специального оборудования для нормированных тестов на вождение (Czaban and Szpica, 2013).Было проведено два испытания — одно на бензине, другое на сжиженном нефтяном газе. Для записи данных использовалась программа производителя AC GAS SYNCHRO 1.12.5.0 LPG. Анализ трасс (рис. 1) привел к выводу, что система LPG поддерживает постоянное давление подачи p на уровне прибл. 1105 Па. Это давление устанавливается на разных уровнях на входе, и три таких уровня являются доминирующими: (1, 1,2 и 1,7) 105 Па. Наиболее популярными являются (1 и 1,2) 105 Па, поэтому их можно рассматривать как представитель.Что касается давления впрыска, то типичным можно считать tinj (2,5, 5 и 10) мс. На основании этой информации были установлены диапазоны ввода в основное исследование. 2.2. Объект исследования Объект исследования — инжекторная рейка ООО «АК». 4 новых поршневых форсунки AC-W02-4 LPG / CNG были установлены в рейку. Инжекторы поставлялись в комплекте с лотком 133140287 и комплектующими (рис. 2). Основные технические данные испытанных форсунок представлены в таблице 1. Автор также провел испытания характеристик характеристик катушки для различных частот импульсов, реализованных с помощью измерителя LCR CMT 417.Результаты представлены в таблице 2. Из информации в таблице 2 мы знаем, что на частоте 100 Гц импеданс близок к значению сопротивления, заявленному производителем. Эта частота (100 Гц) находится за пределами диапазона максимальной частоты импульсов форсунки, определяемой частотой вращения двигателя. Определение параметров для более высоких частот может иметь значение при использовании сигнала широтно-импульсной модуляции. Сигнал ШИМ используется для уменьшения тока на выводах катушки в момент, когда форсунка уже открыта (рис.3). Чтобы вызвать резкое движение поршня, требуется высокий ток, но для удержания форсунки в открытом состоянии требуется гораздо меньший ток. Рабочий цикл ШИМ влияет на ток удержания (рис. 4).
1129
Рис. 2. Объект исследования — система форсунок.
Таблица 1 Основные технические данные протестированных форсунок (www.ac.com.pl/en…). Дополнительные технические данные макс. Расход при размере форсунки 1,2 бар сопротивление время открытия катушки время закрытия макс. Рабочее давление рабочая температура гарантия омологация соединителя
Нл / мин мм
120 мин 1.5 / макс 2,8 1,9 2 1400 20 ÷ 120 100 000
U
мс мс кПа C км SuperSeal E8 67R-017064; E8 110R-007085
Таблица 2 Испытания параметров катушки форсунки. Частота f, Гц
Импеданс Z, U
Индуктивность L, мГн
100120 1000 10 000
2,00 ± 1,059 2,10 ± 0,998 6,89 ± 0,442 41,20 ± 0,584
3,08 3,07 2,48 1,12
± ± ±
0,949 1,115 2,26 1,711
Емкость C, мФ 824,00 ± 1,055 574,00 ± 0.898 10,28 ± 0,443 0,23 ± 0,584
n, 103 об / мин
4 2 0 1,5 p, 105 Па
Рис. 3. Примерные зависимости напряжения и тока на клеммах форсунки при скважности сигнала ШИМ 80% (tinj ¼ 10 мс, ШИМ при 2,5 мс, n 1000 об / мин).
MAP p
LPG
1 0,5 0
tinj, мс
20
бензин LPG
10 0 0
200 400 600 800 1000 1200 т, с
Рис. тест на Skoda Fabia 1.2 л 12 В.
Это соответствует характеристикам потока форсунки. Значение тока удержания — это одно из значений, с помощью которого можно регулировать КПД форсунки. Уменьшения удерживающего тока за счет уменьшения рабочего цикла ШИМ может быть недостаточно для преодоления силы замыкающей пружины форсунки. Анализируя изменение напряжения, показанное на рис. 4, можно заметить, что сигнал ШИМ возникает с частотой ок. 2000 Гц. Время, по истечении которого появляется сигнал, его частота и рабочий цикл, варьируются в зависимости от производителя модуля управления или требований производителя инжектора.Также автором определены значения индуктивности L для разного положения поршня h и разной частоты подачи топлива (рис. 5). Испытания на частоте 1 кГц были направлены на оценку параметров, которые могут быть полезны при моделировании работы инжектора, в котором применялось ограничение тока ШИМ. Частота подачи достигает прибл. Частота 1 кГц 10 кГц была исследована в исследовательских целях. Чтобы вызвать резкое движение поршня форсунки, необходим импульс тока, но только в фазе открытия.Позже, в фазе выдержки, значение тока может быть ниже, которое составляет
1130
D. Szpica / Journal of Natural Gas Science and Engineering 34 (2016) 1127e1136
Рис. 4. Влияние режима ШИМ включите ток на клеммах форсунки. (Tinj ¼ 10 мс, ШИМ при 2,5 мс, n ¼ 1000 об / мин): 50% ШИМ, 70% ШИМ, 90% ШИМ.
L, мH
4 3,5
3,5
3
3
2,5 0 3 2,8 л, мH
4
100 Гц
0.5
2,5 0
1
1 кГц
1,16
2,6
1,14
2,4
1,12
2,2 0
0,5 h, мм
1,1 0
Гц 1
Гц 0,5
1
10 кГц
0,5 h, мм
1
Рис. 5. Влияние смещения поршня h на индуктивность катушки L при различных частотах подачи топлива.
почему применяется ограничение тока с помощью сигнала ШИМ.Это позволяет держать инжектор открытым без чрезмерного нагрева змеевика. В систему управления включен транзисторный ключ с диодом, предотвращающим обратное напряжение, а управление осуществляется посредством замыкания на массу. Используя масс-расходомер BRONKHORST F-113AC-M50-ABD-00-V, автор определил объемный расход (нл / мин) исследуемой форсунки с исходными настройками (выходное сопло 3 мм). Результаты представлены в таблице 3. 2.3. Методика исследования. Испытания проводились на испытательном стенде, в котором рабочей средой служил сжатый воздух (рис.6). Сжатый воздух от источника 1 поступает в систему стабилизации давления 2, а затем в цилиндр демпфирования пульсаций 3. На манометре 5 видно давление подачи. Из цилиндра 3 воздух поступает в испытуемую форсунку 6, параметры открытия которой регулируются с помощью специальной системы управления 5. Автор использовал четырехканальный осциллограф 13, позволяющий одновременно регистрировать четыре сигнала. К осциллографу подключалось следующее оборудование: пробник напряжения, токовые линии 8, датчик перемещения 9, акселерометр 12 и датчик расхода 11.Автор использовал поток
Таблица 3 Результаты тестов потока. Параметр
750 об / мин tinj ¼ 5 мс ШИМ ¼ 100%
2000 об / мин tinj ¼ 5 мс ШИМ ¼ 100%
5000 об / мин tinj ¼ 5 мс ШИМ ¼ 100%
MAX
44,40
121.20
1,2 $ 105 Па, U ¼ 14 В Нл / мин4,64
16.60
метр 10, вольтметр и таблица преобразования расходомера производителя для расчета расхода. Для справки, в исследованиях автор использовал датчик перемещения CL80 ZEPWM.Установка датчика потребовала прикрепления специальной измерительной иглы к поршню инжектора, что увеличило вес движущегося компонента на 0,64 г или 11,26% (весы ABT-100 KERN). Определены статические характеристики сенсора, для которых получен коэффициент детерминации на уровне R2 99,97%. Фирменный датчик расхода был основан на измерении давления на выходе из форсунки. Этот тип испытаний позволяет косвенно получить информацию о процессе открытия и закрытия форсунки.Это альтернатива датчику перемещения, установка которого является инвазивной и требует повреждения поршня или применения расходомеров (Duk and Czarnigowski, 2012) или любого другого исследовательского оборудования. Указанный датчик смещения также находит ограниченное применение при исследовании клапанных, дисковых или мембранных инжекторов. В случае расходомера (рис. 7) воздух из сопла инжектора попадает во входное сопло по гибкой линии 8. Когда инжектор открыт, давление во входном сопле 8 соответствует датчику 5 MPXH6400A.Чтобы предотвратить постоянный рост давления вокруг датчика 8, в верхнем корпусе выполнены 3 картерных отверстия. Импульсы давления, преобразованные в напряжение датчика 8, передаются через электрическое соединение 2 на осциллограф. Датчик закрывает демпфер пульсаций, установленный на корпусе 6, и воздух направляется по трубопроводу, диаметр которого в 10 раз превышает диаметр входного сопла. После закупорки картерных отверстий была получена статическая характеристика датчика давления на выходе, для которой коэффициент детерминации составил R2 99.86%. Чтобы выполнить прерывистое открытие форсунок, необходимо было разработать систему индукции импульсов. Для этого использовался модифицированный контроллер СУГ STAG AC LLC вместе со специализированным программным обеспечением DM VISION, позволяющим контролировать рабочие параметры (рис. 8). В сравнительных тестах автор стремился использовать косвенное измерение с помощью запатентованного датчика расхода (рис.7), поэтому в начале исследований сравнивались показания датчиков расхода и датчиков перемещения (9 на рис.6) для проверки правильности косвенного метода. Автор использовал другую форсунку для испытаний, аналогичную по конструкции использованной в исследовании (максимальный подъем поршня VALTEK Rail Type 30 0,45 мм), чтобы избежать разрушения базовой форсунки. Дополнительно с помощью осциллографа RIGOL MSO4014 регистрировались напряжение (RIGOL), ток (HAMEG HZ050) и колебания корпуса форсунки (KELAG KAS903-02A). Исследования показали (рис. 9), что датчик протока правильно отражает процесс открытия форсунки, что подтверждалось протеканием тока на выводе форсунки и вибрациями корпуса.Расхождение происходит в процессе закрытия форсунки. Датчик расхода измеряет давление на выходе из форсунки и из-за декомпрессии воздуха реагирует с определенной задержкой при закрытии форсунки. Момент закрытия отличается прибл. 0,1 мс. Этот результат следует считать удовлетворительным, поскольку производитель MPXH6400A
D. Szpica / Journal of Natural Gas Science and Engineering 34 (2016) 1127e1136
1131
Рис. 6. Схема испытательного стенда: 1 e источник сжатый воздух, 2 системы стабилизации давления воздуха, 3 цилиндра, 4 манометра, 5 контроллер импульсной индукционной системы на базе eSTAG AC LLC, 6 испытанных инжекторных газовых форсунок с газовой фазой; 7 разъем напряжения eRIGOL, 8 линий тока HAMEG HZ050, 9 e CL 80 индукционный датчик перемещения ZEPWM, 10 расходомер eBRONKHORST F113AC-M50-ABD-00-V, 11 e собственный датчик расхода, 12 — акселерометр KELAG KAS903-02A, 13 — Осциллограф RIGOL MSO4014.
Рис. 8. Коммуникационный интерфейс импульсного индуктора форсунки.
3. Результаты и обсуждение 3.1. Влияние выбранных параметров на массовый расход
Рис. 7. Фирменный датчик расхода: 1 — нижний корпус, 2 — электрическое соединение, 3 — верхний корпус с продувными отверстиями, 4 — гайка I, 5 — датчик eMPXH6400A, 6 Фитинг демпфера пульсаций, 7 гайка II, 8 входной патрубок.
Датчикзаявляет время отклика 1 мс. На этом основании косвенный метод был признан удовлетворительным.В ходе исследований потребовалась регулировка подъема поршня форсунки. Для этого использовался коммерчески доступный тестер на основе индикатора, увеличивающего расстояние (рис. 10).
На начальном этапе был проведен анализ повторяемости измерений. На основании 30 испытаний с теми же входными параметрами было замечено, что стандартная ошибка расходомера составляет 0,012 нл / мин. На величину ошибки, а следовательно, и на повторяемость измерений, мог повлиять модуль генерации управляющих импульсов, однако, основываясь на 50 (перекрывающихся) курсах импульсов, никаких значительных изменений не наблюдалось (они были идентичными).На начальном этапе было проанализировано влияние давления подачи на объемный расход (Q) инжектора. Этот параметр очень важен (Czarnigowski, 2010, 2015), потому что системы впрыска паровой фазы сжиженного нефтяного газа используют давление для калибровки топливной системы. Испытания ограничивались диапазоном (0,5… 2,5) бар. Это немного выходит за пределы диапазона обычных систем сжиженного нефтяного газа этого типа, но целью было определение меняющихся тенденций. Значения постоянных параметров были следующими: частота вращения двигателя n ¼ 1000 об / мин, время впрыска tinj ¼ 10 мс, модуляция сигнала удержания 90% PWM на 2.5 мс, напряжение U ¼ 14 В, высота подъема поршня h 0,6 мм, диаметр сопла d 3,2 мм с расходом, измеренным с помощью прибора
1132
D. Szpica / Journal of Natural Gas Science and Engineering 34 (2016) 1127e1136
Q = Qmin + (- 1.1108p2 + 13.7076p-2.7368) R2 = 99.93%
Q, Нл / мин
30 20 10 0 0
0,5
1 1,5 p 105, Па
2
2,5
Рис. 11. Соотношение объемного расхода и давления подачи.
Фиг.10. Комплект для проверки и регулировки поршня форсунки: 1 е корпус с тисками, 2 е электрическое соединение с адаптером 12 В, 3 е электрическое соединение форсунки, 4 е кнопка включения, 5 е индикатор увеличения расстояния со шкалой 0,01 мм, регулировочный ключ на 6 шт.
BRONKHORST F-113AC-M50-ABD-00-V расходомер. Характер связи между Q и давлением подачи близок к полиномиальному, поэтому при применении нелинейной регрессии и метода наименьших квадратов были определены важные коэффициенты уравнения (рис.11). Минимизация суммы квадратов отклонений проводилась в Matlab с использованием симплекс-метода Нелдера-Мида (требуемая точность расчета была получена 106). Значение коэффициента детерминированности R2 99,93% свидетельствует о высокой сходимости модельной кривой с экспериментальными точками. Другим параметром, который подвергался анализу, был диаметр выходного сопла форсунки. В данном случае диаметр был изменен от 1,2 мм (стандартное значение набора, прилагаемого к изделию) до 3 мм, что является максимальным значением, рекомендованным производителем.Значения постоянных параметров были следующими: давление подачи p ¼ 1,2,105 Па и непрерывное открытие,
Q = Qmin + Qmaxexp (-0,3593 (3,2617-d) 3,4693) R2 = 99,97% 150 Q, Нл / мин
Рис. 9. Примеры курсов для оценки косвенного метода (давление pe, перемещение he, ток I e, напряжение U e, a — ускорение).
h ¼ 0,6 мм. Характер зависимости Q от диаметра выходного сопла близок к функции Гаусса (рис. 12), поэтому автор остановился на таком типе функции.В этом случае коэффициент детерминации достиг R2 99,97%, что позволяет сделать вывод, что функция, принятая для описания отношения, была правильной. Помимо выпускного сопла, регулировка расхода форсунки может осуществляться путем изменения подъема поршня (Czarnigowski, 2013). Следовательно, следующим параметром был подъем поршня (смещение). В этом случае значение было изменено от 0,2 мм, при котором нормальная работа была возможна, до 1 мм, при которой форсунка имела избыточный детонацию.Значения постоянных параметров были следующие: давление подачи p 1,2 105 Па и непрерывное открытие, d 3 мм. Характер изменения Q в зависимости от максимального подъема поршня также был близок к функции Гаусса (рис. 13). Это подтверждается коэффициентом детерминированности R2 99,97%. На заключительном этапе оценки расхода был проанализирован рабочий цикл модулирующего сигнала при максимальном открытии форсунки. Этот параметр иногда используется для регулировки расхода форсунки во время калибровки. Это выполняется в качестве альтернативы регулировке диаметра сопла или если сопло меньшего размера не может быть применено, а скорость потока все еще слишком высока.Значения постоянных параметров были следующие: p 1,2 105 Па, n 1000 об / мин, tinj ¼ 10 мс, модуляция через 2,5 мс, U ¼ 14 В, h 0,6 мм, d 3 мм. Также в этом случае характер изменения Q близок к функции Гаусса (рис. 14). Однако значение коэффициента детерминированности R2 98,57% указывает на определенное несовершенство функции. В диапазоне (0,3… 0,6) 100% функция Гаусса не отражает характер экспериментальных изменений, однако, как показано на (рис. 4), рабочий цикл ниже 50% может привести к закрытию инжектора при недостаточном генерируемом электромагнитном поле. катушкой.Только в диапазоне (70… 80)% рабочего цикла ШИМ возможна значительная регулировка объемного расхода. Это одна из альтернатив
100 50 0 1
1,5
2 d, мм
2,5
3
Рис. 12. Связь между объемным расходом и диаметром выпускного сопла.
D. Szpica / Journal of Natural Gas Science and Engineering 34 (2016) 1127e1136
поршневой подъемник (производители против этого угрожают аннулированием гарантии), но в целях исследования стоит проанализировать влияние этих параметров.
Q = Qmin + Qmaxexp (-0,0088 (1,8655-h) 11,8870) R2 = 99,97%
100
3.2. Влияние выбранных параметров на время открытия и закрытия форсунок
50 0 0,2
0,4
0,6 h, мм
0,8
1
Рис. 13. Соотношение объемного расхода и максимального подъема поршня .
Q = Qmin + Qmaxexp (-62,9033 (1,2938-PWM) 8,0015) R2 = 98,57% 20 15 10 5 0 0
0,2
0,4 0,6 PWM
0.8
1
Рис. 14. Связь между объемной скоростью потока и скважностью сигнала ШИМ.
методов корректировки дозы топлива. Этот тип процедуры, однако, не является стандартным (выбор на уровне программного обеспечения), но требует внесения изменений в структуру контроллера сжиженного нефтяного газа. Определенные параметры функций, характеризующие влияние выбранных параметров на объемный расход (Q), могут найти применение в конфигурационных наборах, предназначенных для определенных типов двигателей.В принципе, системы впрыска паровой фазы сжиженного нефтяного газа универсальны, но на практике во время адаптации возникает множество проблем. На упаковке своей продукции производители часто заявляют диаметры форсунок, подходящие для выходной мощности двигателя, но это неверно. Во времена уменьшения габаритов небольшие двигатели с турбонаддувом производят мощность, эквивалентную мощности двигателей более старых поколений, как минимум вдвое превышающих рабочий объем. Хотя выходная мощность схожа, расход топлива сильно отличается, поэтому форсунки не следует выбирать таким образом.Значения, представленные в таблице 4, могут быть полезны при разработке, как автор называет это, программного обеспечения «что, если…», полезного в процессе калибровки. При запуске процедуры калибровки в программном обеспечении контроллера во время адаптации двигателя к заправке сжиженным нефтяным газом наиболее частым сообщением является «слишком маленькие форсунки» или «форсунки слишком большие», что не обязательно должно приводить к регулировке диаметра форсунки. С помощью приложения на основе проведенных испытаний можно корректировать анализируемые параметры для улучшения условий работы двигателя и только в случае невозможности такой регулировки можно было заменить форсунку.Однако не рекомендуется изменять
. Для этих регулировок, то есть давления подачи, диаметра сопла, максимального подъема поршня и рабочего цикла сигнала ШИМ, испытания проводились для пульсирующего потока. Автор искал влияние отдельных регулировок на время, необходимое для полного открытия и закрытия форсунок. Как и раньше, вначале проводился анализ повторяемости измерений. На основе 30 испытаний с теми же входными параметрами и максимальной дискретизацией осциллографа было обнаружено, что стандартная ошибка при измерении времени до полного открытия составляет 0.0089 мс и до полного закрытия е 0,0049 мс. Регулировка давления в диапазоне (0,25… 2,5) бар, с постоянными параметрами: n ¼ 1000 об / мин, tinj ¼ 10 мс, без ШИМ, U ¼ 14 В, h 0,6 мм, d 3 мм, приводила к разнице в время полного открытия D1 0,37 мс и время полного закрытия D2 0,13 мс (рис. 15). Это небольшие значения, так как в большинстве случаев время открытия форсунок в реальных условиях работы превышает 2,5 мс. Различия достигают ок. (0,1… 0,2) мс может быть результатом неповторяемости последующих открытий.Диаметр сопла в диапазоне (1,2… 3) мм влияет на время открытия и закрытия немного меньше, чем давление подачи топлива. Для постоянных параметров: p 1,2 105 Па, n 1000 об / мин, tinj ¼ 5 мс, без ШИМ, U ¼ 14 В, h ¼ 0,6 мм, разности D1 ¼ 0,35 мс до полного открытия и D2 ¼ 0,12 мс до полное закрытие (рис. 16). Это не должно существенно влиять на работу топливной системы. Максимальный подъем поршня в диапазоне (0,25… 1) мм существенно влияет на время открытия и закрытия форсунок.При постоянных параметрах: p 1,2 105 Па, n 1000 об / мин, tinj ¼ 5 мс, без ШИМ, U ¼ 14 В, d 3 мм, разница во времени полного открытия составила D1 ¼ 1,00 мс, а полное время открытия время закрытия D2 ¼ 1,08 мс (рис. 17). Это может повлиять на правильную работу топливной системы, поэтому производители запрещают любые регулировки подъемника поршня по гарантии. Тем не менее, эта корректировка была произведена по исследовательским причинам. Наибольшие различия были получены при настройке сигнала ШИМ (рис.18). Постоянными параметрами в данном случае были:
15 p, Па
Q, Нл / мин
150
Q, Нл / мин
1133
x 10
5
10 5 0 2
Δ
4
6
8 t, мс
10
Δ
12
0,25 0,5 0,75 1 бар 1,25 1,5 1,75 2 2,5
Рис. 15. Давление на выходе из форсунки в зависимости от давления подачи.
Таблица 4 Параметры функции, описывающей изменчивость.Параметр
Функция
Давление
yminþ (Ax2þBx þ C)
ШИМ хода форсунки
C
ymin þ ymax exp (A (B x))
Qmin Нл / мин
/ мин Qmin
/ мин Q A
B
C
R2
4.2000
e
1.1108
13.7076
2.7368
99.93%
40.8000 0 2.0800
121.1330032617 1,8655 1,29383,4694 11,887 8,0015
99,97% 99,97% 98,57%
1134
Д. Шпика / Journal of Natural Gas Science and Engineering 34 (2016) 1127e1136 5
6
x 10 9000 Па
4 2 0 2
3
4
5 t, мс
Δ
6
7
8
1,2 1,5 1,7 1,9 2,1 2,3 2,5 3 мм
Δ
Рис. 16. Давление на выходе из сопла в зависимости от диаметра его выхода.
5
x 10
p, Па
6 4 2 0 2
3
4
5 t, мс
Δ
6
7
8 Δ
0,40,6 0,7 0,8 0,9 1 мм
Рис. 17. Давление на выходе из сопла в зависимости от подъема поршня.
5
x 10
p, Па
6 4 2 0 2
Δ 4
6
8 t, мс
10
Δ
12
10% 20 30 40 50 60 70 80
Рис.18. Давление на выходе в зависимости от скважности сигнала ШИМ.
p 1,2 105 Па, n 1000 об / мин, tinj ¼ 10 мс, ШИМ через 2,5 мс, U ¼ 14 В, h 0,6 мм, d 3 мм. Различия во времени, необходимом для полного открытия, были небольшими и составили D1 0,10 мс, что могло быть следствием неповторяемости последующих открытий. Разница во времени до полного закрытия составляла D2 7,53 мс, что подтверждает предположение о том, что электромагнитная сила, удерживающая поршень в открытом положении, недостаточна при низком рабочем цикле сигнала ШИМ.Сравнивая рис. 18 с рис. 14, корреляция была подтверждена. Диапазон (70… 80)% рабочего цикла ШИМ позволяет существенно регулировать время открытия инжектора. 3.3. Влияние выбранных параметров на время открытия форсунки В дальнейшей части исследования автор остановился на
Рис. 19. Определение момента открытия форсунки.
оценка времени открытия, то есть область ниже линии давления, снятой с выходного датчика, воспроизводящего отверстие форсунки (Рис.19). Для этого в Matlab было разработано специальное приложение. Стандартная ошибка в этом случае для 30 испытаний составила 4,2091 Па · с. Определяя время для представленных регулировок пульсирующего потока описанным выше способом, автор искал корреляцию между временем и объемным расходом. В случае переменного давления подачи при сравнении возникают небольшие различия (рис. 20). Связь, полученная из таймингов, является линейной. В остальных проанализированных случаях наблюдается сближение по характеру изменчивости объемного расхода (Q) и времени изменения давления (T).Сравнения показаны на рис. 21e23. К сожалению, описание коэффициента пропорциональности, с помощью которого можно было бы перевести результаты измерения времени в объемный расход в этих условиях исследования, не увенчалось успехом. 4. Выводы Альтернативные системы, основанные на многоточечном впрыске паровой фазы сжиженного нефтяного газа, очень популярны во многих странах (Южная Корея, Италия, Польша, и это лишь некоторые из них). Главным фактором, определяющим его применение, является цена на обычное топливо. Разнообразие конструктивных решений, а также предположение об универсальности этих систем также способствовали их популярности.К сожалению, в процессе адаптации применяются только общие рекомендации производителей систем сжиженного нефтяного газа, и система часто модернизируется в автомобиле без углубленного анализа. Несмотря на передовое программное обеспечение, разработанное для обслуживания системы сжиженного нефтяного газа, отрицательные заключения на заключительном этапе калибровки обычно указывают на проблемы с форсунками форсунок. Следует отметить, что системы впрыска паровой фазы сжиженного нефтяного газа часто состоят из случайно выбранных узлов, основным критерием которых является цена, поэтому исследование проводилось с целью определения влияния выбранных параметров на работу инжектора в указанных случайно составленных системах.Автор учитывал, что форсунка является ключевым элементом системы. В результате проведенных измерений и расчетов были сделаны следующие выводы: 1 Регулировка давления подачи при испытаниях постоянного открытия форсунки влияет на объемный расход (близкий к полиномиальному). Коэффициент детерминированности в этом случае превышал 99,9%. 2 Регулировка максимального подъема поршня форсунки и диаметра сопла во время испытаний на непрерывное открытие указывает на функциональную связь с объемным расходом, близкую к функции Гаусса.Коэффициент детерминации для каждого из этих случаев превышал 99,9%. 3 Регулировка рабочего цикла ШИМ-сигнала для пульсирующего потока также указывает на функциональную связь с объемным расходом
Рис. 20. Сравнение объемного расхода (Q) и времени (T) как функции давления подачи.
D. Szpica / Journal of Natural Gas Science and Engineering 34 (2016) 1127e1136
Рис. 21. Объемный расход (Q) и время (T) как функция диаметра сопла.
1135
означает изменение времени открытия газовых форсунок, которые используют сигналы модуля управления бензиновыми форсунками.Второй случай в основном связан с изменением сопротивления проволоки, используемой в катушках, после изменения температуры. Это влияет на параметры магнитной цепи. Однако температура не изменяется резко, с чем легко справляется модуль управления газом в адаптивной системе. Результаты проведенных исследований могут оказаться полезными при калибровке топливных систем, когда необходима корректировка заданного параметра для получения желаемого диапазона подачи топлива. Благодарности Исследования, описанные в этой статье, являются частью исследовательского проекта № S / WM / 2/13, реализованного в Белостокском технологическом университете.Каталожные номера
Рис. 22. Объемный расход (Q) и время (T) как функция максимального подъема поршня.
Рис. 23. Объемная скорость потока (Q) и синхронизация (T) как функция рабочего цикла ШИМ-сигнала.
близка к функции Гаусса. Коэффициент детерминации превышал 98,5%. Используя специальный датчик расхода на основе датчика давления, была проведена оценка разницы во времени, необходимом для полного открытия и закрытия форсунки для пульсирующего потока. Автор подтвердил, что: 1 Регулировка давления подачи привела к разнице времени, необходимой для полного открытия 0.37 мс, а полное закрытие 0,13 мс. 2 Диаметр выходного патрубка изменил время, необходимое до полного открытия на 0,35 мс, а до полного закрытия — на 0,12 мс. 3 Максимальный подъем поршня форсунки привел к разнице во времени, необходимом до полного открытия, на 1,00 мс и полного закрытия, на 1,08 мс 4 Регулировка рабочего цикла сигнала ШИМ изменила время, необходимое до полного открытия форсунки только на 0,10 мс и для полного закрытия на 7,53 мс. Автор также провел оценку таймингов открытия, т. Е.е. область под давлением от выходного датчика, воспроизводящего отверстие форсунки для описанных выше регулировок. Доказано, что характер изменений близок к результатам, полученным при измерениях объемного расхода. Из выдающихся исследований, которые могли быть выполнены в отношении влияния на параметр инжектора паровой фазы сжиженного нефтяного газа, все еще есть напряжение. Модуль управления бензиновыми форсунками регулирует время открытия в зависимости от напряжения питания.Таким образом, это будет
Aleiferis, PG, Serras-Pereira, J., Augoyea, A., Daviesb, TJ, Cracknellb, RF, Richardsonc, D., 2010. Влияние температуры топлива на кавитацию в сопле и образование брызг жидкие углеводороды и спирты из оптического инжектора реального размера для двигателей с искровым зажиганием с прямым впрыском. Int. J. Heat. Mass Transf. 53 (21e22), 4588e4606. http://dx.doi.org/10.1016/ j.ijheatmasstransfer.2010.06.033. Алейферис П.Г., ван Ромунде З.Р., 2013. Анализ распыления изооктана, н-пентана, бензина, этанола и н-бутанола из инжектора с несколькими отверстиями в условиях горячего топлива.Топливо 105, 143е168. http://dx.doi.org/10.1016/ j.fuel.2012.07.044. Анандараджа, Г., Макдауэл, В., Экинс, П., 2013. Декарбонизация автомобильного транспорта водородом и электричеством: долгосрочные сценарии глобального обучения технологиям. Int. J. Hydrogen Energy 38, 3419e3432. http://dx.doi.org/10.1016/ j.ijhydene.2012.12.110. Артекони, А., Брэндони, К., Евангелиста, Д., Полонара, Ф., 2010. Анализ парниковых газов жизненного цикла СПГ в качестве топлива для тяжелых транспортных средств в Европе. Прил. Энергия 87, 2005e2013. http://dx.doi.org/10.1016 / j.apenergy.2009.11.012. Ашок, Б., Ашок, С.Д., Кумар, К.Р., 2015. Дизельный двухтопливный двигатель, работающий на СНГ, и критический обзор. Алекс. Англ. J. 54, 105e126. http://dx.doi.org/10.1016/j.aej.2015.03.002. Аслам М.Ю., Масджуки Х.Х., Калам, М.А., Абдесселам, Х., Махлия, Т.М.И., Амалина, М.А., 2006. Экспериментальное исследование КПГ в качестве альтернативного топлива для модернизированного бензинового автомобиля. Топливо 85, 717е724. http://dx.doi.org/ 10.1016 / j.fuel.2005.09.004. Автогаз в Европе, 2013. Устойчивая альтернатива. Дорожная карта отрасли сжиженного нефтяного газа.Европейская ассоциация сжиженного нефтяного газа (AEGPL), Брюссель, Бельгия, стр. 40. Бхейл, П.В., Ардхапуркар, П.М., Дешпанде, Н.В., 2005. Экспериментальные исследования для изучения сравнительного влияния сжиженного нефтяного газа и бензина на характеристики и выбросы двигателя SI. В: Материалы весенней технической конференции 2005 г. Отделения двигателей внутреннего сгорания ASME, стр. 289e294. http://dx.doi.org/10.1016/j.fuel.2009.11.025. Бляйшвиц, Р., Бадер, Н., 2010. Политика перехода к водородной экономике: пример ЕС.Энергетическая политика 38, 5388e5398. http://dx.doi.org/10.1016/ j.enpol.2009.03.041. Боравски, А., 2015. Модификация установки LPG четвертого поколения для улучшения питания двигателя с искровым зажиганием. Эксплоат. Niezawodn. 17 (1), 1e6. http://dx.doi.org/10.17531/ein.2015.1.1. Чабан, Дж., Шпица, Д., 2013. Испытательная система привода для использования на роликовом динамометре. Механика 19 (5), 600e605. http://dx.doi.org/10.5755/j01.mech.19.5.5542. Чарниговский, Дж., 2013. Влияние метода калибровки на поток газа через импульсный газовый инжектор: имитационные испытания.Гореть. Двигатели 154 (3), 383e392. ISSN 0138e0346. Чарниговский, Дж., 2010. Влияние давления подачи на расходные характеристики газовых форсунок. Гореть. Двигатели 2 (141), 18е26. ISSN 0138e0346. Czarnigowski, J., 2012. Teoretyczno-empiryczne Studium Modelowania Impulsowego Wtryskiwacza Gazu. Монография. Люблинский технологический университет, Люблин .. ISBN 978-83-63569-09-9. Czarnigowski, J., 2015. Экспериментальное исследование влияния параметров управления импульсным инжектором на его расход. Гореть.Двигатели 163 (4), 15е20. ISSN 2300e9896. Де Карвалью-младший, А.В., 1985. Природный газ и другие альтернативные виды топлива для транспортных целей. Энергия 10, 187e215. http://dx.doi.org/10.1016/0360-5442(85)
0. Дук, М., Чарниговски, Дж., 2012. Метода средней идентичности качи цасу опо зниениа отвиерании импульссового весрыскиваца газа. Prz. Elektrotechniczn. Электр. Ред. 88 (10b), 59e63. ISSN 0033e2097. ski, P., Zyska, T., Iskakova, A., 2014. Badania Duk, M., Czarnigowski, J., Jaklin eksperymentalne wpływu wypełnienia sygnału steruja˛ cego na czas wyła˛ czania impulsowego wtrysku gazu.Prz. Elektrotechniczn. 90 (3), 199e202. http://dx.doi.org/10.12915/pe.2014.03.45.1136
Д. Шпица / Journal of Natural Gas Science and Engineering 34 (2016) 1127e1136
Erkus¸, B., Sürmen, A., Karamangil, IM, 2013. Сравнительное исследование методов карбюрации и впрыска топлива. в двигателе SI, работающем на сжиженном нефтяном газе. Топливо 107, 511э517. http://dx.doi.org/10.1016/j.fuel.2012.12.061. Фрик, М., Акхаузен, К.В., Карл, Г., Вокаун, А., 2007. Оптимизация распределения станций заправки сжатым природным газом (КПГ): исследования по Швейцарии.Трансп. Res. D Trans. Environ. 12, 10e22. http://dx.doi.org/10.1016/ j.trd.2006.10.002. Гордон, Т.Д., Ткачик, Д.С., Престо, А.А., Чжан, М., Джатар, С.Х., Нгуен, Н.Т., Массетти, Дж., Чыонг, Т., Цицеро-Фернандес, П., Мэддокс, К., Ригер, П. ., Чаттопадхьяй, С., Мальдонадо, Х., Матти Марик, М., Робинсон, А.Л., 2013. Первичные выбросы в газовой фазе и фазе частиц, а также производство вторичных органических аэрозолей из бензиновых и дизельных двигателей повышенной проходимости. Environ. Sci. Technol. 47 (24), 14137e14146. http: //dx.doi.org / 10.1021 / es403556e. Гула, Т., Кипреос, С., Туртона, Х., Баррето, Л., 2009. Анализ сценариев энергосбережения альтернативных видов топлива для личного транспорта с использованием глобальной многорегиональной модели MARKAL (GMM). Энергия 34, 1423e1437. http://dx.doi.org/ 10.1016 / j.energy.2009.04.010. Гумус, М., 2011. Влияние объемного КПД на рабочие характеристики и характеристики выбросов двигателя с двойным топливом (бензин и сжиженный газ) с искровым зажиганием. Топливный процесс. Technol. 92, 1862e1867. http://dx.doi.org/10.1016/j.fuproc.2011.05.001. Hekkert, M.P., Hendriks, F.H.J.F., Faaij, A.P.C., Neelis, M.L., 2005. Природный газ как альтернатива сырой нефти в автомобильных топливных цепях, анализ от скважины к колесу и разработка стратегии перехода. Энергетическая политика 33, 579e594. http://dx.doi.org/ 10.1016 / j.enpol.2003.08.018. http://www.ac.com.pl/en/produkt/380/ac-w02. Hunicz, J., Kordos, P., 2011. Экспериментальное исследование стратегий впрыска топлива в бензиновых двигателях CAI. Exp. Therm. Fluid Sci. 35, 243e252. http://dx.doi.org/10.1016/ j.exptherm fl usci.2010.09.007. Джонсон, Э., 2003. СНГ: безопасное и чистое транспортное топливо? Политическая рекомендация для Европы. Энергетическая политика 31, 1573e1577. http://dx.doi.org/10.1016/S03014215(02)00223-9. Какухоу, А. и др., 1998. LIF-визуализация образования смеси в цилиндрах в двигателе SI с прямым впрыском. В: Материалы 4-го Международного симпозиума COMODIA 98. Япония, Киото. Кенихан, С., 1999. Снижение выбросов от вашего парка Совета. Города за защиту климата Австралия. Программа ICLEI в сотрудничестве с AGO 1999.Кумар, С., Квон, Х.Т., Чой, К.Х., Лим, В., Чо, Дж. Х., Так, К.Л.Н.Г., 2011. Экологичное криогенное топливо для устойчивого развития. Прил. Энергия 88, 4264e4273. http://dx.doi.org/10.1016/j.apenergy.2011.06.035. Leduc, L., Dubarm, B., Ranini, A., Monnier, G., 2003. Уменьшение габаритов бензинового двигателя: эффективный способ сокращения выбросов CO2. Нефтяной газ. Sci. Technol. 58 (1), 115e127. http://dx.doi.org/10.2516/ogst: 2003008. Леккас, Т.Д., Каллигерос, С., Занникос, Ф., Стурнас, С., Лоис, Э., Анастопулос, Г., 2003. Влияние качества бензина на работу двигателя и выбросы. Proc. Интер. Конф. Environ. Sci. Technol. 340e345. ISSN 1106e5516. Litschke, A., Knitschky, G., 2012. Будущее развитие автомобильного грузового транспорта в отношении более экологически чистых транспортных технологий. Процедуры Soc. Behav. Sci. 48, 1557e1567. http://dx.doi.org/10.1016/j.sbspro.2012.06.1131. Лю Ю., Хельфанд Г.Э., 2009. Закон об альтернативных моторных топливах, автомобили на альтернативном топливе и выбросы парниковых газов. Трансп. Res.Pol. 43, 755e764. http://dx.doi.org/10.1016/j.tra.2009.07.005. Маклин, Х.Л., Лаве, Л.Б., 2003. Оценка технологий автомобильного топлива / силовой установки. Прог. Энергия сгорания. 29, 1e69. http://dx.doi.org/10.1016/S03601285(02)00032-1. Маси, М., 2012. Экспериментальный анализ бензинового двигателя с искровым зажиганием, работающего на СУГ (сжиженный нефтяной газ). Энергия 41, 252e260. http://dx.doi.org/10.1016/ j.energy.2011.05.029. Митукевич, Г., Дихто, Р., Лейко, Дж., 2015. Взаимосвязь между сжиженным нефтяным газом и продолжительностью впрыска бензина для бензиновых двигателей с прямым впрыском.Топливо 153, 526е534. http://dx.doi.org/10.1016/j.fuel.2015.03.033. Моцкус, С., 2007. Влияние газообразного топлива на характеристики автомобильных двигателей. Каунасский технологический университет, Каунас. Кандидатская диссертация. Movahednejad, E., Ommi, F., Nekofar, K., 2013. Экспериментальное исследование характеристик впрыска форсунки с несколькими отверстиями при различных давлениях и температурах впрыска топлива. EPJ Web Conf. 45, 5. http://dx.doi.org/10.1051/epjconf/ 20134501116. Мурильоа, С., Мигеза, Дж. Л., Портейроа, Дж., Лопес-Гонсалесб, Л.М., Гранада, Э., Морана, Дж. К., Паза, К., 2008. Выбросы выхлопных газов дизельных, газовых и бензиновых двигателей малой мощности. Источник энергии 30 (12), 1065e1073. http://dx.doi.org/ 10.1080/15567030701258170. PA RUEE Myung, Ch L., Ko, A., Lim, Y., Kim, S., Lee, J., Choi, K., Park, S., 2014. Токсичные выбросы в атмосферу из мобильных источников в результате искрового зажигания с прямым впрыском. легковые автомобили на бензине и сжиженном нефтяном газе при различных режимах движения транспортных средств в Корее. Топливный процесс. Technol. 119, 19e31. http://dx.doi.org/10.1016/j.fuproc.2013.10.013. ~ o, M.R., Moreira, A.L.N., 2005. Характеристики потока распыляемого материала Oliveira Panament в системах впрыска PFI. Exp. Жидкости 39, 364e374. http://dx.doi.org/ 10.1007 / s00348-005-0996-2. ~ o, M.R., Moreira, A.L.N., Durao, D.F.G., 2013. Статистический анализ воздействия спрея Oliveira Pana для оценки подготовки топливной смеси в двигателях внутреннего сгорания. Топливный процесс. Technol. 107, 64e70. http://dx.doi.org/10.1016/j.fuproc.2012.07.022. Парк, К., 2005. Поведение впрыска жидкого сжиженного нефтяного газа из сопла с одним отверстием.Int. J. Automot. Technol. 6/3, 215e219. Пулавский, Г., Шпица, Д., 2015. Моделирование работы компрессионного двигателя с воспламенением
, работающего на дизельном топливе с добавкой СУГ. Механика 21 (6), 501e506. http://dx.doi.org/10.5755/j01.mech.21.6.11147. Раславичюс, Л., Керсис, А., Моцкус, С., Керсиене, Н., Старевичюс, М., 2014. Сжиженный углеводородный газ (СНГ) как среднесрочный вариант перехода к экологически безопасным видам топлива и транспорту. Обновить. Sust. Энергия Ред. 32, 513e525. http: // dx.doi.org/ 10.1016 / j.rser.2014.01.052. Серрас-Перейра, Дж., Алейферис, П.Г., Валмслиб, Х.Л., Дэвис, Т.Дж., Кракнеллб, Р.Ф., 2013. Характеристики теплового потока при столкновении с распылительной стенкой этанола, бутанола, изооктана, бензина и топлива E10. Int. J. Heat. Поток жидкости. 44, 662e683. http: // dx.doi.org/10.1016/j.ijheat fl uid ow.2013.09.010. Стреймикиене, Д., Балезентис, Т., Балезентиене, Л., 2013. Сравнительная оценка технологий автомобильного транспорта. Обновить. Sust. Энергия. Ред. 20, 611e618. http: // dx.doi.org / 10.1016 / j.rser.2012.12.021. Суурс, Р.А.А., Хеккерт, М.П., Кибум, С., Смитс, Р.Е.Х.М., 2010. Понимание стадии становления развития системы технологических инноваций: на примере природного газа в качестве автомобильного топлива. Энергетическая политика 38, 419e431. http://dx.doi.org/ 10.1016 / j.enpol.2009.09.032. Шпица Д., 2016. Неравномерность дозирования топлива импульсных паровых форсунок СУГ на разных стадиях износа. Механика 22 (1), 44e50. http://dx.doi.org/10.5755/ j01.mech.22.1.13190. Шпица Д., Чабан Дж., 2011.Оценка внешних и эксплуатационных показателей двигателей, работающих на сжиженном нефтяном газе. Гореть. Двигатели 3 (146), 68е75. ISSN 0138e0346. Шпица Д., Чабан Дж., 2014a. Оперативная оценка правильности дозирования выбранных форсунок паров бензина и СУГ. Механика 20 (5), 480e488. http://dx.doi.org/10.5755/j01.mech.20.5.7780. Шпица Д., Чабан Дж., 2014b. Оценка правильности адаптации двигателя к альтернативной заправке газом на основе характеристик работы двигателя с полной нагрузкой. Гореть. Двигатели 159 (4), 3е11.ISSN 2300e9896. Ski, P., Czarnigowski, J., Boulet, P., Breaban, F., 2007. Эксплуатационные Вендекер, М., Jaklin Параметры двигателя SI, работающего на сжиженном нефтяном газе, и сравнение одновременного и последовательного впрыска через порт. http://dx.doi.org/10.4271/2007-01-2051. Технический документ SAE 2007-01-2051. Всемирная ассоциация сжиженного нефтяного газа и Программа Организации Объединенных Наций по окружающей среде, 2008. Руководство по надлежащей практике безопасности в отрасли сжиженного нефтяного газа. Франция. Всемирная ассоциация сжиженного газа, 2009. Исключительная энергия сжиженного газа. International System and Communication Limited (ISC).Е., З.М., Ли, З.Дж., 2010. Влияние технологии контроля обедненной смеси на экономию топлива и выбросы NOx бензиновых двигателей. P. I. Mech. Англ. D J. Aut. 224 (8), 1041e1058. http://dx.doi.org/10.1243/09544070JAUTO1409. Чжан, Дж., Яо, С., Патель, Х., Фанг, Т., 2011. Экспериментальное исследование характеристик распыления бензина с прямым впрыском и характеристик распыления спиртового топлива и изооктана. В. Распылители 21, 363e374.
Номенклатура MAP: абсолютное давление в коллекторе, средняя экономия топлива по предприятию CAFE: AMFA: действие альтернативных видов моторного топлива BMEP: среднее эффективное давление в тормозной системе BSFC: удельный расход топлива при тормозе A / F: соотношение воздух-топливо GDi: бензин с непосредственным впрыском LPG: сжиженный нефтяной газ CNG : сжатый природный газ LNG: сжиженный природный газ PWM: широтно-импульсная модуляция CO2: диоксид углерода CO: монооксид углерода HC: углеводороды NOx: оксиды азота PM: твердые частицы Глоссарий и единицы t: время впрыска, мс T: период, мс k: множитель, — частота f, Гц Z: полное сопротивление, UL: индуктивность, мГн C: емкость, F p: давление, Па h: перемещение, мм d: диаметр, мм I: ток, AU: напряжение, V a: ускорение, м / с2 A, B, C: коэффициент, — n скорость вращения, об / мин R2: коэффициент определения, — Q объемный расход, нл / мин D: отклонение, мс PT: время измерения давления, Па с
О сжиженном нефтяном газе | Назорати
LPG или сжиженный нефтяной газ используется не только для приготовления пищи или питания определенных бытовых приборов, он также может использоваться для питания автомобилей, а также в качестве стационарного оборудования, например, генератора.Фактически, многие автомобилисты в Европе и других частях мира используют свой автомобиль на автомобильном газе. Его использование в качестве источника топлива для транспортных средств началось еще в 1940-х годах, и с тех пор население города постепенно растет. Считается, что это третье по популярности топливо для транспортных средств во всем мире. Из 600 миллионов легковых автомобилей около 25 миллионов работают на газе. Этот показатель составляет 3% от общего количества автомобилей, работающих на сжиженном нефтяном газе.
СНГ — это природный газ, содержащий пропан и бутан, который производится в процессе переработки нефти или извлекается в процессе производства природного газа.
Преимущества сжиженного нефтяного газа
Он более экономичен, чем бензиновый, дизельный и другие источники энергии. Стоимость заправки бака сжиженного нефтяного газа составляет примерно половину стоимости заправки бака бензина или дизельного топлива.
Помимо экономической выгоды от использования автомобильного газа, газ также является экологически чистым. Он используется как экологически чистое топливо, поскольку снижает выбросы выхлопных газов. Одна из проблем, стоящих сегодня перед миром, — это проблема глобального потепления, вызванного выбросами парниковых газов в атмосферу в больших количествах.Эти газы разъедают озоновый слой, защищающий Землю от прямых солнечных лучей. Выбросы выхлопных газов от транспортных средств, работающих на бензине и дизельном топливе, являются одним из основных источников парниковых газов. Использование автогаза в большей степени помогает решить проблему, поскольку снижает выбросы CO2 на 15% по сравнению с бензином.
+ LPG нетоксичен, не вызывает коррозии и не содержит каких-либо присадок, имеет высокое октановое число и горит более чисто, чем бензин.
— LPG имеет более низкую удельную энергию, чем бензин, поэтому расход условного топлива выше.
Развитие систем сжиженного нефтяного газаСамые первые системы конверсии сжиженного нефтяного газа были разработаны в Италии в конце 1930-х годов с целью замены бензина на сжиженный газ, когда поставки бензина были строго ограничены. Их основные принципы до сих пор используются в некоторых типах автомобилей, особенно с карбюраторными двигателями.
Введение катализатора в выхлопную систему привело к первым значительным изменениям в бензиновых системах. Карбюратор устарел и был заменен системами одно- и многоточечного впрыска, оснащенными лямбда-датчиками.Последнее позволило более точно контролировать состав топливовоздушной смеси, что, в свою очередь, обеспечивает эффективность катализатора с точки зрения снижения содержания вредных соединений в выхлопных газах. В результате системы сжиженного нефтяного газа стали более управляемыми с помощью электроники и более точными с точки зрения распределения топлива. Однако общая идея работы не изменилась и по-прежнему базировалась на оригинальной итальянской концепции.
Введение более строгих норм выбросов повлекло за собой широкое внедрение бортовых систем диагностики (EOBD), отвечающих за мониторинг качества процесса сгорания.Системы автогаза должны были развиваться, чтобы газовое топливо можно было более точно распределять по порциям. Так появились системы постоянного и последовательного впрыска сжиженного нефтяного газа. Последние стали стандартными в наши дни и являются наиболее распространенным решением для современных двигателей.
Анализ эволюции силовых установок, работающих на сжиженном нефтяном газе, позволяет разделить их на категории с точки зрения технического прогресса. Как правило, существует пять поколений автогазовых систем:
1-е поколение — система ВентуриЭто самая простая и простая автогазовая система, которая подходит для установки на карбюратор или двигатели с одноточечным впрыском топлива без каталитического нейтрализатора или датчика кислорода. .Эта система все еще используется сегодня в некоторых частях мира с момента ее первого появления в конце 1930-х годов. Как почти во всех парофазных системах, в нем используется преобразователь для испарения жидкого топлива, поступающего из бака, которое затем подается в смеситель на входе при регулируемом / пониженном давлении. Здесь воздушный поток, проходящий через смеситель, автоматически измеряет поток газа, примерно достигая приблизительного соотношения воздух-топливо.
Преимущества:- простота установки,
- простота обслуживания,
- низкие затраты на переоборудование.
- ручная регулировка расхода газа на всем обороте и диапазоне нагрузок двигателя,
- отсутствие возможности запуска двигателя непосредственно на сжиженном газе,
- проблемы с работой в холодное время года,
- потеря мощности двигателя.
Этот тип системы в основном такой же, как и система 1-го поколения, но управляется электронным контроллером, который снимает показания с датчика кислорода в выхлопе, TPS (положение дроссельной заслонки). Датчик) и оборотов, таким образом получается оптимальная топливовоздушная смесь.Эта система подходит для двигателей с одно- или многоточечным впрыском топлива с каталитическим нейтрализатором.
Преимущества:- простота установки,
- лучший уровень выбросов,
- низкие затраты на преобразование.
опасность возгорания в системе воздухозаборника,
проблемы с работой в холодное время года,
потеря мощности двигателя.
3-е поколение — непрерывный впрыскЭта система используется в двигателях с одно- или многоточечным впрыском топлива с лямбда-зондом и катализатором.В отличие от систем 1-го и 2-го поколения, газ подается в отдельные линии впускного коллектора, рядом с клапанами. Несмотря на то, что топливо подается в двигатель постоянно, топливовоздушная смесь распределяется по всем цилиндрам намного лучше, чем в предыдущих поколениях. Порции топлива регулируются электроникой, и система использует сигналы датчиков двигателя (кислородный датчик, число оборотов в минуту и TPS) для расчета оптимального состава смеси, необходимого для правильной работы катализатора. Благодаря отсутствию смесителя по сравнению с предыдущими поколениями производительность двигателя улучшена, в то же время снижен расход газа.Топливо подается более точно, и явление обратного воспламенения практически устраняется, поскольку газ впрыскивается в конце системы впуска. Из-за довольно высокой стоимости этой системы и по мере того, как система 4-го поколения начала становиться популярной, спрос на систему 3-го поколения резко упал и, как следствие, исчез с рынка.
Преимущества:- простота установки,
- более точное дозирование топлива,
- дружественный для двигателей с пластиковым и металлическим впускным коллектором,
- возможные сложности в автомобилях с EOB28
- D
- высокая стоимость
Это самая популярная система автогаза на рынке сегодня, известная как многоточечная последовательная система впрыска топлива.В системе по-прежнему используется регулятор для испарения газа, как и в старых системах, но впрыск осуществляется через ряд инжекторов с электрическим управлением. Это позволяет более точно дозировать топливо в двигатель, чем это было возможно в предыдущих поколениях. В результате значительно улучшаются экономия топлива, мощность и выбросы. Время открытия форсунки контролируется исходным блоком управления бензином, которое затем преобразует газовый ЭБУ в правильные значения с учетом различного поведения топлива и конструкции форсунки.Система 4-го поколения может использоваться на автомобилях с прямым (TSI, TFSI, GDI и т. Д.) Или косвенным последовательным впрыском топлива и совместима с экологическими требованиями EURO-3, EURO-4 и EURO-5, а также с бортовыми диагностическими системами OBD II, OBD III и EOBD.
Преимущества:- очень точная дозировка топлива,
- полностью автоматическая регулировка впрыска топлива,
- намного лучший уровень выбросов,
- отсутствие изменений мощности и производительности при любых дорожных или погодных условиях,
- сложность установки
- относительно высокая стоимость
Эта система больше не нуждается в редукторе, потому что, в отличие от всех предыдущих поколений, газ подается в двигатель в его жидкая форма почти такая же, как и в системе впрыска бензина.Как и в 4-м поколении, LPG попадает во впускную систему в самом конце, возле впускных клапанов. Сжиженный газ испаряется в потоке воздуха, движущемся к камерам сгорания, таким образом охлаждая заряд и повышая объемный КПД, что приводит к повышению производительности в определенных диапазонах оборотов. Система 5-го поколения работает и управляется так же, как и ее предшественница, и использует сигналы управления бензиновыми форсунками. Эта система обеспечивает лучшую экономию топлива и мощность, а также более низкие выбросы, чем паровые системы.
Преимущества:- очень точная дозировка топлива,
- без изменения давления,
- лучшая интенсивность выбросов, чем у всех других систем,
- повышенная мощность,
- сложность установки
- очень высокая стоимость
Очевидно, изменения, которые двигатели претерпели за долгие годы под давлением норм выбросов, в равной степени повлияли и на газовую технологию.Работы все еще продолжаются, и разрабатываются новые системы, в том числе для бензиновых двигателей с прямым впрыском топлива (также с прямым впрыском жидкого сжиженного нефтяного газа) и для дизельных двигателей (двухтопливные системы, смешивающие дизельное топливо и автогаз для снижения эксплуатационных расходов и вредных выбросов). Все эти новые приложения основаны на системах 4-го и 5-го поколений, так как они могут быть легко адаптированы к новым условиям работы просто путем внесения модификаций программного обеспечения.
Разработка и применение контроллера соотношения воздух / топливо для транспортных средств, работающих на сжиженном нефтяном газе, на типичном спуске
В последние несколько десятилетий факторы окружающей среды стали основным направлением технологического развития, особенно в отношении вопросов здоровья.Помимо промышленного сектора, транспорт является одним из секторов, нацеленных на сокращение глобального потепления, загрязнения воздуха и выбросов [1,2,3]. Следовательно, при разработке автомобильной техники необходимо учитывать коэффициенты выбросов [4, 5]. С другой стороны, существует также потенциальный глобальный энергетический кризис, и это требует разработки технологий для повышения эффективности использования топлива для новых и эксплуатируемых транспортных средств [6].
Электромобили (EV) и автомобили на топливных элементах (FCV) очень многообещающи для снижения расхода топлива и выбросов, даже до нулевого значения, в будущем.Однако внедрение электромобилей и FCV в развивающихся странах ограничено из-за неконкурентоспособных цен и ограниченного пробега [7]. В электромобилях аккумулятор требует длительного времени для зарядки с высокой потребляемой мощностью [8], в то время как FCV ограничивается инфраструктурой, необходимой для производства водорода. В среднесрочной перспективе разумным выбором будет гибридный автомобиль (HV), который предполагает сочетание двигателей внутреннего сгорания (бензин / дизель) с электродвигателями [8, 9]. Однако эта технология еще не получила широкого распространения из-за относительно высокой совокупной стоимости владения (TCO).
Таким образом, в краткосрочной перспективе управление воздушно-топливным соотношением (AFR) является альтернативным методом снижения расхода топлива и выбросов. Эта система быстро развивалась, даже с использованием пропорционально-интегрально-производной (PID) для стехиометрических целей [10]. Нейронные сети как интеллектуальные системы управления также применялись для управления AFR с концепцией ткани мозга [11]. Несколько других исследований были проведены путем обработки сигналов, генерируемых датчиками кислорода [12], с применением генетических алгоритмов [13], контроллеров нечеткой логики (FLC) [14,15,16], диагональной рекуррентной нейронной сети (DRNN) [17] и система управления тормозами [18].
Кроме того, были исследованы другие методы сокращения выбросов, включая применение альтернативных видов топлива, таких как этанол, метанол, сжатый природный газ (КПГ) и СНГ [19, 20]. Этанол обеспечивает высокую эффективность и снижает выбросы, но его нельзя производить в больших количествах, за исключением тех случаев, когда в стране имеется надежная политика в отношении сельскохозяйственных земель для производства продуктов питания и энергии [21]. Таким образом, СНГ считается альтернативой и выбором нескольких стран из-за многих преимуществ, таких как высокое октановое число, более низкие выбросы выхлопных газов и доступность.
Исследования по нескольким параметрам сжиженного нефтяного газа в качестве альтернативного топлива были проведены разными исследователями. Например, Морганти [22] провел исследование для проверки октанового числа (RON) и моторного октанового числа (MON) для изобутана, пропилена, n, -бутана и пропана с последующими наблюдениями самовоспламенения от смесь пропана и бутана. В другом исследовании Чихи [23] исследовал выбросы CO, HC, NOx и CO 2 , производимые 17 единицами двухтопливного транспортного средства, использующими СНГ вместо бензина и дизельного топлива.Кроме того, можно также контролировать серу и токсичные газы, производимые транспортными средствами, работающими на сжиженном нефтяном газе, для достижения лучших выбросов [24, 25]. Другие исследования сосредоточены на изооктановых и воздушных смесях [26], эксплуатационных характеристиках транспортных средств, работающих на СНГ, КПГ и СПГ [27], применении прямого впрыска с методами обедненного сжигания [28] и анализе рисков безопасности автомобилей, работающих на СНГ. [29].
Между тем, было проведено несколько исследовательских работ по контролю за сжиженным нефтяным газом. В 2015 году Эркус [30] разработал систему управления сжиженным нефтяным газом, которая будет применяться в карбюраторных двигателях.Результаты этого исследования подтверждают повышение производительности двигателя и улучшение выбросов выхлопных газов по сравнению с карбюраторной системой. Другие исследования, в том числе метод отсечки топлива для прекращения подачи сжиженного нефтяного газа в двигатель во время замедления путем управления соленоидом испарителя [31, 32], сравнение выбросов с использованием системы управления впрыском жидкой фазы (LPI) и прямым впрыском ( DI) [33], а также характеристики продолжительности впрыска и контроля [34,35,36]. Это привело к разработке интеллектуальных систем управления для поддержки топливной экономичности.Однако в проведенных исследованиях не учитывались контуры земли, такие как восходящие и нисходящие. Когда транспортное средство движется вниз, кинетическая сила и гравитация влияют на его движение. Между тем, когда автомобиль ускоряется на спуске, топливо уменьшается или даже прекращается.
Кроме того, хотя технология комплектов для сжиженного нефтяного газа теперь равна технологии GDI, на самом деле, все больше автомобилей, работающих на сжиженном нефтяном газе, используют комплекты для сжиженного нефтяного газа второго поколения (впрыск паровой фазы, VPI) без строгих настроек AFR и выбросов [37].При использовании комплектов для сжиженного нефтяного газа второго поколения стехиометрия AFR достигается только при частичных условиях. Когда автомобиль ускоряется на спуске, тенденция к низкому AFR больше, чем к высокому AFR. Поэтому мы разработали систему управления AFR для автомобилей, работающих на сжиженном нефтяном газе, которая обращает внимание на уклон дороги. Эта система управления работает на основе первичной информации от датчика наклона.
Прикладные науки | Бесплатный полнотекстовый | Влияние двойного топлива дизель / СНГ на производительность и выбросы в одноцилиндровом дизельном генераторе
1.Введение
В связи с быстрым ростом населения во всем мире потребности в механизации и энергии возросли во многих областях, таких как транспорт, сельское хозяйство, производство электроэнергии и тяжелая промышленность. Дизельный двигатель имеет очень высокий коэффициент использования в этих областях из-за выработки высокой мощности при низких затратах по сравнению с другими типами двигателей в том же диапазоне размеров. В зависимости от широкого использования дизельных двигателей, основные научные исследования, связанные с дизельными двигателями, улучшают характеристики и сокращают вредные выбросы при снижении расхода топлива.Из-за истощения срока службы ископаемых видов топлива и ужесточения стандартов выбросов во всем мире разработка экологически безопасных видов топлива и топливных систем для дизельных двигателей сохраняет свое значение. В дизельных двигателях проводится множество исследований по улучшению характеристик двигателя и сокращению вредных выбросов за счет использования альтернативных видов топлива [1,2,3,4]. Основным топливом, используемым в дизельных двигателях, является дизельное топливо, а также многие жидкие или газообразные топлива используются в качестве альтернативные виды топлива. Биодизельное топливо, производимое из различных источников, таких как растительное масло, животный жир, отходы пластмасс и отработанные масла для жарки, топливо из шин (TDF), полученное из отработанных шин, и различные смеси спиртов являются предпочтительными альтернативными жидкими видами топлива [5,6,7,8,9 , 10,11,12,13].В дополнение к жидкому топливу в дизельных двигателях может использоваться газовое топливо, такое как водород, сжатый природный газ (CNG), дизельный метиловый эфир (DME), биогаз и LPG [14,15,16,17,18,19] . Сжиженный нефтяной газ (LPG) и CNG в настоящее время имеют самую простую доступность и удобство использования среди газовых топлив. В газовой фазе он подвергается фумигации в воздухозаборнике, и смесь LPG-воздух образуется во впускном коллекторе [19,20,21,22]. Когда СНГ является жидкой фазой, он смешивается с дизельным топливом под давлением выше 0.5 МПа. Сжиженный СНГ смешивается с дизельным топливом и нагнетается насосом высокого давления. Насос высокого давления подает смесь дизельного топлива и сжиженного нефтяного газа в форсунку [23,24,25,26]. Жидкая фаза LPG впрыскивается либо в виде смеси LPG-дизель через одну форсунку, либо отдельно второй форсункой [27]. В дизельных двигателях, работающих на LPG в газовой фазе, испаренный LPG забирается в цилиндр вместе с всасываемым воздухом и Смесь LPG-воздух сжимается, как в обычном дизельном двигателе. Смесь LPG-воздух не воспламеняется автоматически из-за высокой температуры самовоспламенения.Для воспламенения воздушно-газовой смеси впрыскивается небольшое количество дизельного топлива, называемого пилотным. Пилотное дизельное топливо, которое впрыскивается обычным оборудованием для впрыска дизельного топлива, обычно составляет лишь небольшую часть выходной мощности двигателя [28]. Использование сжиженного нефтяного газа в газовой фазе широко изучено. Это приводит к улучшению характеристик двигателя, снижению выбросов твердых частиц и дыма [20,28,29]. Ciniviz [19] исследовал влияние двойного топлива дизель / СНГ в дизельном двигателе на производительность и выбросы.Они разработали систему регулирующих клапанов газа, чтобы подавать сжиженный газ с расходом 30% во впускной коллектор. Результаты экспериментов показали, что мощность двигателя, крутящий момент двигателя и удельный расход топлива были улучшены при работе на двух видах топлива. В результате при двухтопливном режиме работы по сравнению с одинарным режимом момент и мощность двигателя были увеличены на 5,8%, а выбросы NO x и коэффициент k уменьшились на 5,9% и 1/9 соответственно. Кроме того, они показали, что выбросы CO 2 были ниже, чем в однотопливном режиме, потому что выбросы CO не могли быть преобразованы в CO 2 в двухтопливном режиме.Alam et al. [20] изучали характеристики и выбросы дизельного двигателя с прямым впрыском, работающего на 100% бутане. Они добавили ди-трет-бутилпероксид (DTBP) и алифатический углеводород (AHC) в топливо LPG, чтобы повысить цетановое число. Стабильная работа дизельного двигателя в широком диапазоне нагрузок была возможна с помощью LPG с улучшенным цетановым числом. Несколько различных топливных смесей LPG были получены путем изменения концентрации DTBP и AHC. Согласно результатам экспериментов, LPG и только смешанное топливо AHC увеличивают выбросы NO x по сравнению с работой на дизельном топливе.Экспериментальный результат показал, что тепловой КПД дизельного двигателя, работающего на сжиженном нефтяном газе, сопоставим с работой на чистом дизельном топливе. Что касается выбросов выхлопных газов, NO x и дымность могут быть значительно уменьшены с использованием различных смесей LPG, DTBP и AHC. Сале [21] сосредоточил внимание на влиянии изменения соотношения пропана в содержании LPG на выбросы и производительность в двухтопливные дизельные двигатели. В ходе исследования сжиженный нефтяной газ с различным содержанием пропана подавался в дизельный двигатель с функцией рециркуляции отработавших газов.Наилучший КПД двигателя был достигнут при соотношении пропана 40%. В зависимости от содержания сжиженного нефтяного газа высокое соотношение бутана привело к снижению выбросов NO x , а высокое содержание пропана также привело к снижению выбросов CO. В смеси с содержанием 30% бутана и 70% пропана характеристики двигателя остались на том же уровне, что и у чистого дизельного топлива. Выбросы NO x снизились примерно на 27% при полной нагрузке в смеси 70% пропана и 30% бутана. Rao et al. [30] провели оценку характеристик двухтопливного двигателя дизель / сжиженный нефтяной газ.10%, 20%, 30%, 40% и 50% сжиженного нефтяного газа были отправлены во впускной коллектор одноцилиндрового испытательного двигателя. Эксперименты проводились при постоянной частоте вращения двигателя 1500 об / мин при различных нагрузках. Топливное соотношение сжиженного нефтяного газа 50% могло использоваться только до 40% нагрузки двигателя. При всех соотношениях топливной смеси LPG эффективный КПД увеличился по сравнению с чистым дизельным топливом. Они доказали, что дымовыделение и удельный расход топлива постепенно снижались, в то время как соотношение сжиженного нефтяного газа в топливной смеси увеличивалось.Эргенч и Коджа [31] экспериментально исследовали использование СНГ в дизельных двигателях. Они использовали инжектор LPG, установленный во впускном коллекторе. Измерения проводились при соотношении сжиженного нефтяного газа 10%, 20% и 25%. Максимальные улучшения в мощности двигателя, крутящем моменте двигателя и удельном расходе топлива были достигнуты при 25% -ном соотношении сжиженного нефтяного газа. Что касается выбросов выхлопных газов, выбросы NO x и HC снизились при всех соотношениях сжиженного нефтяного газа, в то время как выбросы CO и CO 2 увеличились. [32] исследовали влияние добавления водорода и сжиженного нефтяного газа на эффективность и выбросы двухтопливного дизельного двигателя.Они показали, что эффективность была увеличена с использованием сжиженного нефтяного газа при высоких нагрузках, в то время как выбросы углеводородов, NO x и дыма были уменьшены. Они наблюдали серьезную детонацию в испытательном двигателе при соотношении газа 70%. Наилучшие характеристики двигателя были получены при соотношении сжиженного нефтяного газа 40%. Миргал и др. [33] изучал двухтопливный двигатель дизель / газ. Газовое топливо LPG подавалось во впускной коллектор одноцилиндрового дизельного двигателя. Эксперименты проводились при 50% нагрузке на двигатель и постоянной частоте вращения 1500 об / мин.Экспериментальные результаты были зарегистрированы при соотношении топлива сжиженного нефтяного газа примерно 35%, 67%, 73% и 90%. По мере увеличения топливного отношения сжиженного нефтяного газа выбросы NO x уменьшались, а выбросы HC регулярно увеличивались. Кроме того, выбросы CO сначала увеличились, а затем немного снизились. Было видно, что произошло небольшое снижение давления в цилиндре из-за увеличения топливной смеси LPG. LPG в жидкой фазе смешивается с дизельным топливом и подается в насос высокого давления, когда жидкое топливо LPG используется в дизельные двигатели.Смесь жидкого LPG и дизельного топлива впрыскивается в цилиндр с дизельной форсункой под высоким давлением. Жидкая фаза сжиженного нефтяного газа может легко перейти в газовую фазу при впрыске в цилиндр из-за низкой температуры кипения сжиженного нефтяного газа. Быстрое испарение сжиженного нефтяного газа в смеси дизельное топливо / сжиженный нефтяной газ может улучшить распыление распыляемого топлива. Увеличение содержания сжиженного нефтяного газа в топливной смеси снизит цетановое число смеси дизельное топливо / сжиженный нефтяной газ, и это приведет к увеличению задержки воспламенения.Кроме того, скрытая теплота испарения и нижняя теплотворная способность (LHV) смеси дизельного топлива / сжиженного нефтяного газа немного увеличивают задержку воспламенения. Добавление сжиженного нефтяного газа в дизельное топливо может обеспечить хорошее распыление и способствует процессу смешивания топлива с воздухом, однако высокая доля сжиженного нефтяного газа в смесях может вызвать детонацию в двигателе или шум сгорания [23,24,25,26]. и другие. [23] изучали сравнение сжиженного нефтяного газа и дизельного топлива в дизельных двигателях. СУГ в жидкой фазе и дизельное топливо подавались в насос высокого давления в виде смеси.Смесь LPG-дизельное топливо впрыскивается в цилиндр под давлением от 180 до 260 бар с помощью общей форсунки. Они провели эксперименты с соотношениями% 100 дизельного топлива,% 10 и% 30 LPG. Они отметили, что мощность и крутящий момент двигателя оставались на том же уровне в соотношении использованного топлива при постоянной скорости 1800 об / мин. Наилучшие выбросы CO, NO x и дыма были достигнуты при соотношении LPG 30%. С другой стороны, наилучшие выбросы УВ были получены при использовании дизельного топлива 100%. Qi et al. [24] исследовали характеристики горения и выбросов двойного топлива дизель / СНГ в двигателе с воспламенением от сжатия.Они смешивали дизельное топливо и жидкую фазу LPG с соотношением 10%, 20%, 30% и 40% и впрыскивали с помощью общего инжектора. Испытания проводились при частоте вращения двигателя от 1500 до 2000 об / мин при нагрузке двигателя от 15% до 90%. Было замечено, что при всех нагрузках и циклических условиях давление в цилиндре снижалось, а соотношение сжиженного нефтяного газа увеличивалось. Что касается выбросов, NO x уменьшился, а HC увеличился на обеих оборотах двигателя и при всех нагрузках, когда соотношение сжиженного нефтяного газа было увеличено. Основная причина заключается в том, что температура газа в цилиндре ниже для работы на смешанном топливе при низкой нагрузке двигателя с увеличением массового расхода сжиженного нефтяного газа, а также тем, что в сжиженном нефтяном газе содержится больше ароматических углеводородов, которые слишком стабильны для полного сгорания.С другой стороны, хороший распылитель может уменьшить количество смешанного топлива вблизи стенки камеры цилиндра, что значительно снижает выбросы углеводородов. При работе на чистом дизельном топливе существенных изменений в выбросах CO не наблюдалось. Выбросы дыма постепенно уменьшались, и наилучшее выделение дыма было достигнуто при использовании 40% -го содержания сжиженного нефтяного газа. Ma et al. [26] изучали влияние дизельного топлива и дизель-пропановых смесей на время впрыска топлива в одноцилиндровом двигателе с воспламенением от сжатия. Расход пропана, максимальная скорость тепловыделения, выделение предварительно смешанного тепла, максимальная температура газа в цилиндре и выбросы NO x увеличились для тех же оборотов двигателя, нагрузки двигателя и опережения впрыска, в то время как общее время сгорания, выбросы CO, HC и дыма уменьшились.Целью данного исследования является наблюдение за влиянием двойного топлива дизель / СНГ на характеристики двигателя и выбросы выхлопных газов небольшого дизельного двигателя DI при постоянной частоте вращения двигателя и различных нагрузках. С этой целью обычный небольшой дизельный двигатель был преобразован в двухтопливный дизельный двигатель с непосредственным впрыском / сжиженный нефтяной газ. Испытательный двигатель работал при постоянной частоте вращения 3000 об / мин и различных нагрузках двигателя, изменяющихся от 500 до 1500 Вт. Для каждой смеси топлива и нагрузки двигателя было исследовано влияние прямого впрыска сжиженного нефтяного газа на одноцилиндровый дизельный двигатель на характеристики двигателя (эффективный КПД, расход топлива, BSFC, EGT) и выбросы (NO x , HC, CO, дым).Несмотря на то, что в литературе было обнаружено множество исследований двойного топлива LPG / дизельное топливо, эти исследования обычно показывают, что LPG впрыскивается во впускной коллектор и отправляется в цилиндр вместе с всасываемым воздухом. Считается, что это исследование может помочь восполнить пробел в литературе о непосредственном впрыске СНГ в дизельные двигатели.
3. Результаты и обсуждение
Влияние экспериментальных топлив на эффективный КПД в зависимости от нагрузки двигателя показано на рисунке 4. Наивысший КПД был достигнут около 28.34% на топливе LPG-70 при нагрузке двигателя 1250 Вт. Задержка зажигания, неконтролируемое сгорание и фазы дожигания произошли за короткое время из-за лучшего распыления сжиженного нефтяного газа в цилиндре. Более низкая теплотворная способность и отношение C / H сжиженного нефтяного газа приводят к более высокой температуре пламени и эффективному сгоранию. Кроме того, прямой впрыск сжиженного нефтяного газа не влияет на всасываемый воздух, и максимальная наддувка воздуха приводит к такту впуска воздуха. Это явление привело к уменьшению расхода топлива и увеличению общего коэффициента полезного действия сжиженного нефтяного газа.Результаты по эффективному КПД согласуются с другими исследованиями [21,22,36,37]. Изменения EGT в зависимости от нагрузки двигателя показаны на рисунке 5. В экспериментах количество потребляемого топлива и EGT непрерывно увеличивалось за счет увеличения. нагрузки двигателя. Кроме того, EGT представила инкрементное поведение для всех видов топлива. Однако по мере увеличения нагрузки двигателя увеличение соотношения сжиженного нефтяного газа больше отразилось на EGT. При более низких нагрузках двигателя увеличивается период задержки воспламенения дизельного топлива, а также не происходит точного воспламенения и сгорания СУГ из-за низкой температуры и давления внутри камеры сгорания.Однако при более высоких нагрузках двигателя период задержки воспламенения дизельного топлива уменьшается, а также давление и температура внутри цилиндра становятся выше, увеличение EGT происходит из-за этого точного зажигания и сгорания сжиженного нефтяного газа. Кроме того, низкое отношение C / H в LPG, высокая скорость сгорания и лучшее распыление топлива, чем у дизельного топлива, улучшают процесс сгорания. Подобные результаты наблюдались и другими исследователями [21,34,35,36,37,38]. Влияние изменения нагрузки двигателя на величину расхода топлива показано на рисунке 6.Расход топлива был снижен за счет лучшего сгорания, поскольку более низкая теплота сгорания сжиженного нефтяного газа выше, чем у дизельного топлива, примерно на 8%. Эту ситуацию можно объяснить увеличением расхода сжиженного нефтяного газа, что увеличивает тепловыделение из-за общего коэффициента эквивалентности, и сгорание имеет тенденцию быть более полным, что приводит к высокому давлению в цилиндрах и увеличению выходной мощности. Результаты по расходу топлива согласуются с результатами других исследователей [21,30,32,37,39]. BSFC для экспериментальных видов топлива представлена как функция нагрузок двигателя на рисунке 7.Самый низкий BSFC был достигнут при использовании топлива LPG-70 при нагрузке двигателя 1000 Вт. При сравнении BSFC с точки зрения D-100 и LPG-70 было замечено, что BSFC демонстрирует снижающие свойства примерно на 6%. Таким образом, BSFC уменьшилась из-за того, что более низкая теплота сгорания сжиженного нефтяного газа была выше, чем у чистого дизельного топлива. Аналогичные результаты были получены в других исследованиях [21,30,40,41,42]. Выбросы NO x представлены как функция нагрузки двигателя на рис. 8. Хотя в цилиндре желательно улучшить сгорание топлива и повысить эффективный КПД. в автомобильной промышленности они вызывают непосредственное увеличение выбросов NO x .Хорошо известно, что выбросы NO x являются результатом реакции азота с кислородом при высокой температуре в цилиндре. Пиковое давление в цилиндре, максимальная скорость тепловыделения, максимальная средняя температура газа в цилиндре, доля предварительно смешанного тепловыделения и выбросы NOx увеличиваются при увеличении доли пропана в топливных смесях [42,43]. По мере увеличения нагрузки более богатая смесь приводит к более высоким температурам, что, в свою очередь, приводит к более высоким выбросам NO x .Из-за местного обогащенного сгорания выбросы NO x дизельного двигателя менее чувствительны к повышению температуры в результате увеличения нагрузки [31,32,33]. Для двухтопливного двигателя дизель / СНГ максимальное давление всегда выше, чем при работе на чистом дизельном топливе из-за сгорания и дополнительного тепла, выделяемого газообразным топливом [1]. Более высокий коэффициент сжиженного нефтяного газа в двухтопливном режиме приводит к двум последствиям. Во-первых, сгорание с предварительной смесью и скорость распространения пламени увеличиваются, но сгорание жидкого топлива с контролируемым перемешиванием снижается.Во-вторых, уменьшенное количество пилотного впрыска приводит к меньшему размеру источников воспламенения, следовательно, увеличивает путь, по которому пламя должно распространяться, чтобы поглотить всю предварительно перемешанную смесь в камере [44]. Это может быть постулировано более высокой задержкой воспламенения жидкого топлива и / или более низкой температурой самовоспламенения газообразного топлива. Топливо LPG имеет более низкое цетановое число, и это может увеличить время задержки воспламенения топлива по сравнению с чистым дизельным топливом. Кроме того, сжиженный нефтяной газ имеет более высокую температуру самовоспламенения по сравнению с дизельным топливом.Следовательно, ожидается, что смесь дизельного топлива / сжиженного нефтяного газа будет демонстрировать более длительную задержку воспламенения чистого дизельного топлива, а более низкая температура самовоспламенения сжиженного нефтяного газа может увеличить скорость повышения давления во время сгорания. Таким образом, NO x будет увеличиваться из-за чрезмерного изменения давления на единицу СА и увеличения максимальной температуры цикла.В случае работы на двух видах топлива дизельное топливо / сжиженный нефтяной газ, соотношение впрыскиваемого большего количества дизельного топлива создает большее начальное пламя, что обеспечивает более плавное сгорание газообразного топлива при увеличении нагрузки.Увеличение газовой топливной смеси, попадающей в цилиндр, заставляет топливо сгорать с большей скоростью. Кислород в избыточном воздухе, поступающем в цилиндр во время такта впуска воздуха, соединяется с азотом из-за высокой температуры сгоревшего газа и вызывает повышенные выбросы NO x .
В экспериментах выбросы NO x увеличивались по мере увеличения нагрузки на двигатель и доли сжиженного нефтяного газа. Эта ситуация возникла из-за того, что LPG показал лучшую реакцию сгорания и более высокую температуру в конце сгорания, чем D-100.Эти результаты согласуются с другими исследованиями [21,26,38,41,42]. Значения выбросов дыма от испытательного двигателя показаны на рисунке 9. СНГ является более чистым топливом, чем дизельное топливо, поскольку сжиженный нефтяной газ имеет более низкое содержание углерода и может быть смешивается с воздухом однородно. Кроме того, увеличение топливной смеси сжиженного нефтяного газа и температуры сгорания в цилиндре привело к эффективному снижению дымовыделения. Кроме того, поскольку сжиженный нефтяной газ имеет более низкое отношение C / H, чем дизельное топливо, он имеет более низкую эмиссию дыма. По этой причине двухтопливный режим работы дизель / сжиженный нефтяной газ снижает выброс дыма при всех условиях нагрузки двигателя по сравнению с работой на чистом дизельном топливе.Двойное топливо дизельное топливо / сжиженный газ сохраняет двигатель чистым и бездымным. Выбросы дыма согласуются с другими исследованиями [24,30,34,41,42,43,45,46]. Измеренные значения выбросов УВ в зависимости от соотношений нагрузки двигателя приведены на рисунке 10. Выбросы УВ при использовании различных соотношений сжиженного нефтяного газа уменьшились на средства улучшения реакции горения с дизельным пилотным топливом и выполнения более эффективной реакции горения с помощью сжиженного нефтяного газа. Существенными факторами образования выбросов УВ являются более низкая температура горения в чрезвычайно бедной смеси, недостаток кислорода и ограниченное время реакции в чрезмерно богатой смеси.Прямой впрыск сжиженного нефтяного газа имеет лучшие характеристики наддува воздуха, и это явление также привело к уменьшению количества несгоревшего топлива. В экспериментальной установке использование чрезвычайно бедных и чрезмерно богатых смесей предотвращалось с помощью электронного блока управления во время впрыска сжиженного нефтяного газа в жидкой фазе в цилиндр. Таким образом, выбросы углеводородов при работе дизельного топлива / сжиженного нефтяного газа были снижены примерно на 20% по сравнению с топливом D-100. Аналогичные результаты были получены в других исследованиях [24,26,36,46]. Измеренные значения выбросов CO в зависимости от нагрузки двигателя показаны на рисунке 11.В целом, выбросы CO 2 образовались из-за полного сгорания большого количества топлива в цилиндре. С другой стороны, выбросы CO произошли, когда оставшееся от полного сгорания топливо было сожжено неадекватно. Выбросы УВ образовались за счет негорючей части топлива. Причины образования выбросов CO и HC очень похожи. Прямой впрыск сжиженного нефтяного газа в цилиндр под высоким давлением с помощью инжектора позволил достичь лучшего уровня распыления сжиженного нефтяного газа по сравнению с дизельным топливом.Таким образом, улучшение реакции горения с использованием сжиженного нефтяного газа позволило снизить выбросы CO. Лучшее сгорание и более высокая теплотворная способность сжиженного нефтяного газа улучшают распространение пламени и реакции окисления, что несколько снижает выбросы HC и CO. Более того, более низкое соотношение C / H в сжиженном нефтяном газе снижает выбросы HC и CO. Выбросы CO снизились при использовании топлива LPG-70 примерно на 30% по сравнению с топливом D-100. Эти результаты согласуются с другими исследованиями [21,23,26,40].4. Выводы
В этом исследовании влияние прямого впрыска СНГ в цилиндр на производительность и выбросы было исследовано экспериментально.Испытания проводились с использованием различных топливных композиций и нагрузок двигателя при постоянной частоте вращения двигателя 3000 об / мин. В экспериментах использовались топлива Д-100, LPG-30, LPG-50 и LPG-70. Испытательный двигатель нагружали нагрузками мощностью 500, 750, 1000, 1250 и 1500 Вт через загрузочную единицу. В зависимости от этих параметров измерялись расход топлива и выбросы выхлопных газов. Как результат;
Наибольший КПД достигнут на топливе LPG-70. Оно было увеличено примерно на 1% по сравнению с топливом Д-100. BSFC был уменьшен линейно в зависимости от более низкой теплотворной способности, которая увеличивалась с соотношением топлива LPG.BSFC был уменьшен на 6% при нагрузке двигателя 1000 Вт при сравнении топлива LPG-70 с топливом D-100.
В целом, значения EGT для всех соотношений топлива LPG были выше, чем для топлива D-100. Топливо LPG дает более высокую температуру примерно на 10%, чем топливо D-100. NO x выбросы увеличились примерно до макс. 4% при работе двигателя на сжиженном нефтяном газе. Выбросы CO и HC были снижены за счет низкого содержания углерода в сжиженном нефтяном газе и повышения температуры в цилиндрах. Наибольшее улучшение выбросов было получено для дымовыделения.Постепенное уменьшение дымовыделения за счет добавления в топливную смесь сжиженного нефтяного газа. Кроме того, увеличение топливной смеси пилотного дизельного топлива привело к значительному увеличению дымовыделения. Выделение дыма уменьшилось на 70% для LPG-50 и на 80% для LPG-70 по сравнению с результатами D-100.
Двухтопливный двигатель улучшает экономию топлива и уровень выбросов выхлопных газов, но у него есть некоторые недостатки, такие как второй инжектор, отдельная топливная магистраль, электронные и программные модификации в системах впрыска топлива.Кроме того, при необходимости его можно легко заменить на чистый дизельный двигатель.
Toyota Prius 2-го поколения — переоборудована на гибридный газ | Стр. 6
Я хочу рассказать вам о щелчке по анонсу, еще раз говорю, что я не эксперт, но я упомянул несколько потоков назад, что очень важен выбор контроллера, а также то, как он подключен из-за характера запуска стоп гибрид, блок питания для контроллера подключается немного по-другому в Prius, на большинстве автомобилей, я думаю, они подключают его к источнику зажигания, щелкает один раз при запуске двигателя, выключается, когда он останавливается, поэтому вы замечаете это больше всего в трафик, на Prius нужно подключить к готовому реле или что-то в этом роде, чтобы он не щелкал все время, когда двигатель останавливается или запускается, это не здесь, я не думаю, также система, которую я получил, чтение к руководству у него есть функция запуска и остановки для гибридов, а также bmw valvetronic и multiair для коллектора с выделенным воздушным трактом холостого хода, я хочу сказать, что stag должен иметь такие функции, цитата из руководства«VALVETRONIK / START & STOP
Эти отключение транспортных средств также при зажигании.»
эти соленоиды сгорят преждевременно. Я не хочу расстраивать вас из-за этого, вы намного дальше меня, просто говорю, что я не думаю, что это правильно, и должен быть лучший способ как и с инжекторами. Спросите об этом вашего установщика, возможно, он не знаком с гибридом, я не думаю, что для него было бы слишком сложно переместить провод питания к другому источнику.
[SIZE = 1] [FONT = Verdana] [SIZE = 1] [FONT = Verdana] Меня не слишком беспокоят монтажные пластины, и я получаю совершенно другую систему / комплект, поэтому спрашивайте у вашего установщик о них будет бесполезен, одна вещь, которая мне любопытна, — это размер сопел, которые он использовал, я считаю, что у оленя есть калькулятор сопел в программном обеспечении, я знаю, что он отличается в зависимости от мощности, тип инжектора и мой разные, но он даст мне примерная цифра, в моем программном обеспечении такого нет, везде упоминается, что очень важно иметь правильную калибровку форсунки с отверстиями, но нет инструкций по их расчету.мои форсунки должны быть RAIL IG1 [/ FONT] [/ SIZE] [/ FONT] [/ SIZE]
Конструкция поршня с прямым впрыском и теории настройки
В индустрии производительности появился новый акроним — GDI, обозначающий непосредственный впрыск бензина. Среди двигателей отечественного производства, которые активно вошли в сегмент GDI, являются двигатели Chevrolet Gen V LT, но Ford был первым, кто в 2010 году применил бензиновый двигатель с непосредственным впрыском топлива и выпустил серию двигателей EcoBoost.
Просмотреть все 24 фотографии Топливная система двигателя GDI намного более совершенная, чем система многоточечного впрыска (MEFI). Механический насос высокого давления питает форсунки высокого давления, которые способны создавать давление топлива более 2000 фунтов на квадратный дюйм.Что такое GDI и почему это может быть будущее для всех серийных бензиновых двигателей? Все дело в эффективности сгорания. На протяжении десятилетий основное внимание в двигателестроении уделялось настройке с впускной и выпускной трубами и повышению объемного КПД.Но, в конце концов, все эти усилия сводятся к физическому акту горения. Важнейшая часть этого процесса требует максимально эффективной подачи правильного количества топлива в камеру сгорания. Сразу после того, как динозавры перестали бродить по земле, карбюраторы были предпочтительным устройством для смешивания топлива. Затем последовал механический впрыск топлива, за которым последовал многоточечный электронный впрыск топлива (MEFI), но даже это сейчас считается элементарным по сравнению с впрыском топлива непосредственно в камеру сгорания.
Посмотреть все 24 фотографии Вот головка блока цилиндров LT1, конструкция чаши которой похожа на LS. Большая разница в том, что топливная форсунка расположена напротив свечи зажигания.GDI имеет множество преимуществ. Во-первых, даже при многоточечном впрыске топлива определенное количество топлива оседает на стенках впускного отверстия перед впускным клапаном. Это топливо в конечном итоге способствует сгоранию, но не обязательно в нужное время или в лучшем состоянии. Состояние топлива так же важно, как его отношение к окисляющему воздуху.Жидкое топливо плохо горит; только испаренное топливо способствует процессу сгорания.
Яркий пример этого можно найти в гонках Top Fuel. Нитрометан легко воспламеняется, но скорость пламени нитрометана не сильно отличается от бензина. Однако в двигателях Top Fuel обычно используется угол опережения зажигания, превышающий 50 градусов до ВМТ. Причина такого невероятно раннего зажигания заключается в том, что испаряется только 10 процентов топлива в камере. Остальное остается жидкостью. Это потому, что эти двигатели работают с соотношением воздух / топливо, очень близким к 1: 1! Цилиндр требует наличия искрового света с температурой 50 градусов до ВМТ, чтобы начать процесс горения достаточно рано, чтобы произвести достаточно тепла, чтобы испариться и сжечь большое количество топлива в камере.
Посмотреть все 24 фотографии Даже при добавлении наддува к LT1 с высокой степенью сжатия соотношение воздух / топливо при полностью открытой дроссельной заслонке будет в диапазоне от 11,8 до 12: 1. Двигатели можно безопасно эксплуатировать с меньшей мощностью благодаря повышенной эффективности двигателя с прямым впрыском.Бензиновые двигатели работают с значительно более бедной топливно-воздушной смесью, но концепция остается той же: полностью сгорает только испарившееся топливо. При прямом впрыске топливо может подаваться в цилиндр при давлении, превышающем 2200 фунтов на квадратный дюйм, так что большая часть топлива быстро испаряется.Даже в этом случае прямой впрыск при очень высоком давлении требует изменений в пространстве сгорания. В двигателях
GDI обычно используется конструкция днища поршня, которая сильно отличается от аналогичных двигателей без GDI. Идея состоит в том, чтобы использовать желоб или углубление в головке поршня, которое будет направлять топливо после его впрыска. Цель этого желоба — направить расслоенный или направленный заряд относительно богатой топливной смеси на свечу зажигания, чтобы инициировать процесс сгорания. Как только происходит возгорание, оставшееся топливо можно сжечь, чтобы получить общую эффективную смесь.
Посмотреть все 24 фотографии Двигатель Ford EcoBoost объемом 2,3 л был создан на базе Focus ST 2,0 л. Немного более прочная версия 2.3L теперь находится в Focus RS.Как правило, топливная форсунка высокого давления расположена недалеко от центра цилиндра. Исследования показывают, что поздний впрыск топлива в цилиндр положительно влияет на выбросы и топливную экономичность при расположении поршня около ВМТ. Централизованный желоб в головке поршня имеет тенденцию перенаправлять брызги топлива вверх к выпускной стороне камеры рядом со свечой зажигания.Это порождает то, что инженеры по исследованию горения называют турбулентной кинетической энергией (TKE). Более высокий TKE имеет тенденцию поддерживать улучшенный тепловой КПД, когда при сгорании используется больше топлива.
У этого подхода есть несколько преимуществ. Во-первых, это снижает вероятность детонации, поскольку топливо больше концентрируется к центру камеры сгорания рядом со свечой зажигания. Детонация обычно происходит от отходящих газов с достаточным количеством топлива, которые самовоспламеняются ближе к концу процесса сгорания.За счет концентрации топлива вокруг свечи зажигания это значительно снижает необходимость чрезмерного опережения зажигания. За счет подачи топлива за микросекунды до требуемого момента зажигания предварительное зажигание практически исключается, поскольку нет топлива для предварительного воспламенения!
Посмотреть все 24 фотографии Подход к вторичному рынку
По словам инженера JE Pistons Клейтона Стотерса, кроме конструкции днища поршня, нет существенной разницы в конфигурации поршня между кованым поршнем GDI и поршнем, предназначенным для карбюраторных двигателей или двигателей MEFI.Очевидно, что прочность — это серьезная проблема, чтобы приспособиться к более высокому давлению в цилиндре, которое будет генерировать больше лошадиных сил.
Еще одно преимущество правильной конструкции верхней части поршня состоит в том, что больше топлива сосредоточено в центре пространства сгорания, что предотвращает возможное скопление топлива вблизи внешней окружности цилиндра. Топливо, которое имеет тенденцию скапливаться вокруг внешнего края камеры сгорания, часто не горит и, следовательно, не способствует выработке энергии.Эти несгоревшие углеводороды выходят с выхлопными газами и способствуют снижению термического КПД и выбросов.
Посмотреть все 24 фотографии В настоящее время Ford использует свое второе поколение двигателя EcoBoost объемом 3,5 л, который был первой основной платформой для двигателей EcoBoost компании. ДвигателиGDI последовательно сокращают количество топлива, которое задерживается по окружности поршня, что — особенно при частичном открытии дроссельной заслонки — позволяет двигателю работать на гораздо более бедных смесях воздух / топливо, что улучшает топливную экономичность. Конечным результатом этого являются примеры современных двигателей GDI, работающих с соотношением воздух / топливо, превышающим 30: 1! Для сравнения: стандартный бензин MEFI редко затмевает 14.7: 1.
Благодаря повышенной эффективности сгорания двигатели GDI также могут работать с более высокими степенями статического сжатия. Например, GM LT1 использует конструкцию GDI для увеличения статического сжатия до 11,5: 1. Поршни EcoBoost V6 компании JE (с турбонаддувом) имеют впечатляющее соотношение 10,0: 1. Обычные многоточечные двигатели EFI не могут мечтать о работе турбонагнетателя с такой высокой статической компрессией на насосном газе. Конечно, преимуществом этой более высокой степени сжатия является дополнительная мощность, поскольку обычно считается, что одна полная точка сжатия обеспечивает от 3 до 4 процентов дополнительной мощности для двигателя без наддува.
Посмотреть все 24 фотографии Вот поршень JE Pistons со степенью сжатия 10,0: 1 рядом с поршнем 12,3: 1. Вы можете видеть, что область вокруг чаши DI изменяется по высоте. Это обеспечивает уникальную форму кармана клапана.Известный производитель двигателей с турбонаддувом Кенни Даттвейлер в настоящее время экспериментирует с двигателем EcoBoost 2.3L и сказал HOT ROD, что он ожидает, что двигатель потенциально может вырабатывать до 1100 л.с. с большим турбонагнетателем.
Таким образом, мы можем с уверенностью предположить, что двигатели GDI продолжат оставаться текущей тенденцией в двигателях производительности в ближайшем будущем.По прогнозам Bosch, к 2020 году 20% всех серийных двигателей для легковых автомобилей будут использовать непосредственный впрыск бензина.
Посмотреть все 24 фотографии LT4 Chevy был первым модификацией серийного двигателя V8 с форсированным двигателем. Конструкция поршня на этом двигателе практически плоская. См. Все 24 фотографии: Поршень EcoBoost объемом 3,5 л у Je Pistons показан слева, а EcoBoost объемом 2,3 л — справа. См. Все 24 фотографии Карманы выпускных клапанов на EcoBoost 2,3 л больше чем впускные клапаны из-за углов клапанов головки блока цилиндров 2.3.Просмотреть все 24 фотографии Просмотреть все 24 фотографии Тесты конечного исключающего анализа (FEA) помогают инженерам определить свою прочность и принять решение о том, куда добавить материал. Область, подверженная наибольшему напряжению почти в любом поршне, — это отверстие под палец. «Как правило, поршень GDI будет испытывать более высокое давление в цилиндре в целом, но эта конкретная поковка была разработана для приложений с большим наддувом», — сказал инженер JE Pistons Клейтон Стотерс. «Этот FEA помогает нам подтвердить это решение и убедиться, что конструкция поковки и коронки хорошо сочетается друг с другом.»Просмотреть все 24 фотографии.Влияние профиля скорости впрыска на процесс сгорания и выбросы в дизельном двигателе
Когда в дизельном двигателе реализован многократный впрыск через систему впрыска Common Rail высокого давления, изменение интервала между импульсами впрыска может вызвать изменение скорости впрыска. профиль для последовательного импульса впрыска, хотя другие параметры управления те же. Вариации формы скорости впрыска, которые влияют на смешивание воздух-топливо и процесс сгорания, будут важны для разработки стратегии впрыска.В этом исследовании численное моделирование CFD с использованием KIVA-3V было проведено для изучения влияния формы скорости впрыска на сгорание и выбросы дизельного топлива. После того, как модель была подтверждена экспериментальными результатами, были исследованы пять различных форм (включая прямоугольник, наклон, треугольник, трапецию и клин) профилей скорости закачки. Результаты моделирования показывают, что форма скорости закачки может иметь очевидное влияние на процесс тепловыделения и следы тепловыделения, которые вызывают различные процессы сгорания и выбросы.Замечено, что базовая, прямоугольная (плоская) форма скорости закачки может иметь лучший баланс между выбросами NOx и сажей, чем другие исследованные формы. Поскольку клиновидная форма обеспечивает самые низкие выбросы NOx из-за замедленного тепловыделения, она дает самые высокие выбросы сажи среди пяти форм. Форма трапеции имеет наименьшие выбросы сажи, в то время как выбросы NOx не самые высокие. Наибольшие выбросы NOx были произведены треугольником из-за более высокой пиковой скорости закачки.
1.Введение
Система впрыска топлива Common Rail (HPCR) под высоким давлением обеспечила значительные преимущества для оптимизации смешивания воздуха и топлива и управления воспламенением, сгоранием и выбросами в дизельных двигателях. С помощью электронных контроллеров система HPCR позволяет очень гибко регулировать давление впрыска, количество впрыска топлива, время впрыска и количество импульсов впрыска в каждом цикле сгорания [1–3]. Тогда оптимизированные стратегии впрыска могут улучшить сгорание дизельного двигателя для снижения шума сгорания, высокой эффективности сгорания и низких выбросов [4, 5].Он также может обеспечить постинъекцию для помощи системе последующей обработки для регенерации. В последнее время в качестве пьезоинжекторов широко используются системы впрыска HPCR [6, 7]; время впрыска и продолжительность впрыска для каждого импульса можно контролировать более точно. Затем все больше и больше используются стратегии многократного впрыска для минимизации выбросов и расхода топлива.
Когда используются стратегии множественного нагнетания, стало понятно, что волны давления, существующие в системе HPCR, могут приводить к значительному влиянию на давление нагнетания и скорость нагнетания последующих импульсов нагнетания [8, 9].Когда импульс впрыска завершен, клапан инжектора закрывается; волна давления внутри топливопровода действительно колеблется между клапаном форсунки и общей топливораспределительной рампой. Даже давление в рампе во время впрыска довольно стабильное, волна давления все равно остается, вызванная закрытием клапана форсунки. Тогда фактическое давление закачки и скорость закачки последующего импульса закачки будет изменяться волной давления [10, 11]. Когда момент начала последующего импульса впрыска находится как раз на пике волны давления, его давление впрыска в начале будет выше, чем давление в рампе.В противном случае давление впрыска будет ниже давления в рампе. Тогда интервалы между двумя соседними импульсами нагнетания играют очень важную роль в управлении давлением нагнетания и скоростью нагнетания последующего импульса нагнетания.
В настоящее время большинство стратегий впрыска для дизельных двигателей разработаны таким образом, чтобы избежать различий в давлении впрыска между импульсами впрыска, чтобы обеспечить простое управление процессами сгорания. Однако такие устройства могут быть не лучшим вариантом для достижения оптимального сгорания и минимальных выбросов.Повышенное или пониженное давление впрыска, а затем изменяющаяся скорость впрыска и даже форма скорости впрыска для последующего импульса впрыска могут привести к необходимому улучшению смешивания воздух-топливо и скорости сгорания при определенных условиях работы двигателя. По этой проблеме все еще необходимы дополнительные исследования, чтобы получить четкое представление о том, как изменяющееся давление, разная скорость впрыска и разная форма скорости впрыска между импульсами впрыска влияют на процесс сгорания и выбросы.
Предыдущие исследования показали, что влияние скоростей впрыска и их формы на смешивание воздух-топливо и процессы сгорания имеют большое значение для организации сгорания дизельного топлива [12, 13].Сух [13] провел эксперименты на высокоскоростном дизельном двигателе с прямым впрыском (HSDI), для которого степень сжатия 15,3: 1 уменьшена с 17,8: 1 путем изменения формы камеры сгорания, чтобы исследовать влияние стратегии двойного пилотного впрыска на производительность сгорания и выбросы выхлопных газов. Исследование показывает более низкие выбросы NOx (наблюдались до 45,7%), тогда как уровень образования сажи практически не изменился в случае многократного впрыска. Desantes et al. [14] исследовали влияние формы скорости загрузки типа ботинка на характеристики двигателя и выбросы.Из своего исследования, состоящего из двух частей, они пришли к выводу, что большая длина багажника и низкое давление в багажнике снижают выбросы NOx, но увеличивают удельный расход топлива при торможении (BSFC) и выбросы сажи. Более того, они обнаружили, что формы скоростей загрузочного типа вызывают существенное изменение режима диффузионного горения по сравнению с режимом горения с предварительной смесью.
Был проведен ряд исследований для изучения скорости закачки системы HPCR, в частности, для этих одиночных импульсов закачки. Многократная закачка до сих пор не дает адекватного понимания скорости закачки с гибким интервалом закачки, в частности, с учетом воздействия волны давления.Настоящее исследование применяет численное моделирование CFD для изучения того, как изменяющаяся скорость впрыска повлияет на процесс сгорания и выбросы в дизельных двигателях. Модель полного сгорания дизельного двигателя, включая подмодели впрыска топлива, испарения, смешивания топлива с воздухом, сгорания и выбросов, была подтверждена необходимыми экспериментальными результатами. Затем были исследованы процесс горения и выбросы путем рассмотрения пяти вариантов скорости закачки, которые, возможно, создаются системами HPCR под воздействием волны давления.Результаты моделирования дают представление о влиянии формы расхода впрыска на сгорание и выбросы дизельного топлива.
2. Цифровая модель
2.1. Описание модели
Численное моделирование проводилось с использованием кода KIVA-3V [15], который был улучшен путем введения нескольких подмоделей, как показано в таблице 1. Введенные подмодели были протестированы предыдущими исследователями [16], и было высказано предположение, что эти новые подмодели подходят для дизельного топлива. Для разрешения турбулентных течений в цилиндре использовалась модель турбулентности k — ε [17].Передача тепла от стенки была рассчитана с помощью модели, разработанной Ханом и Рейцем [18], в которой учитывались изменения как плотности газа, так и турбулентного числа Прандтля в пограничном слое.
|
Процесс распыления моделировался методом распыления Процессы разрушения впрыскиваемых капель моделировались моделью Кельвина-Гельмгольца-Рэлея-Тейлора (KH-RT) [19].Используемая здесь модель столкновений была разработана Нордином [20] с улучшенной сеточной независимостью. Взаимодействие между струей и стеной было представлено моделью, предложенной Han et al. [21], в котором рассмотрены эффекты изменения плотности газа при моделировании размера вторичных капель при разбрызгивании.
Решатель CHEMKIN [22] был соединен с кодом KIVA-3V для расчета химической реакции. Восстановленный механизм реакции н-гептана [23] был использован для моделирования химии дизельного топлива, где образование сажи было решено с помощью феноменологической модели, а образование NOx было представлено с помощью расширенного механизма Зельдовича.Результаты моделирования [24] показали удовлетворительное согласие с экспериментальными результатами, которые могли быть достигнуты при использовании метода моделирования.
2.2. Технические характеристики двигателя
Двигатель, использованный в этом численном исследовании, представлял собой дизельный двигатель HSDI (высокоскоростной непосредственный впрыск), такой же, как тот, который использовался для экспериментальных исследований Херфатманеш и др. [9]. Двигатель имеет четыре клапана и рабочий объем 0,55 л на цилиндр. Большинство параметров двигателя оставались такими же, как те, которые использовались в исходных экспериментах для проверки модели, за исключением некоторых модификаций, внесенных в форсунку для дальнейшего моделирования сгорания.Технические характеристики двигателя приведены в таблице 2.
|
2.3. Вычислительная сетка
Поскольку дизельная форсунка, используемая в исследовании, имеет 6 равномерно распределенных отверстий, камера сгорания была представлена секторной сеткой 60 ° с периодическими граничными условиями, как показано на рисунке 1.Сетка для объема цилиндра в ВМТ (верхняя мертвая точка) имеет примерно 25 231 гексаэдрическую ячейку. Типичный размер ячейки меньше 3 мм в трех измерениях, что соответствует уровню, используемому Кимом и др. [25]. Kim et al. также использовали KIVA-3V для своего моделирования с сетками (2,2 × 2,2 × 3,0 мм 3 ), и их результаты продемонстрировали достаточную уверенность в точности для моделирования горения. Поэтому считается, что использованная здесь сетка дает разумную точность для этих прогнозов.
(a) Объем цилиндра в ВМТ
(b) Объем в цилиндре в НМТ
(a) Объем в цилиндре в ВМТ
(b) Объем в цилиндре в НМТ
2.4. Проверка модели
Проверка, представленная здесь, была в основном объединена с результатами экспериментов с двигателем, представленными предыдущими исследователями [16]. Масса топлива за цикл для валидации составляла 1 мг для пилотного впрыска и 21 мг для основного впрыска. Частота вращения двигателя 1800 об / мин, давление впрыска 180 МПа.Остальные рабочие условия поддерживались такими же, как описано в [16]. На рисунке 2 показано сравнение давления в цилиндре между результатами моделирования и эксперимента. Из рисунка видно, что было достигнуто хорошее согласие между результатами эксперимента и моделирования. Для выбросов, которые показаны на рисунке 3, выбросы NOx и сажи сравнивались между экспериментальными результатами и моделированием путем изменения времени основного впрыска. Эти результаты показывают, что модель может прогнозировать выбросы с необходимой точностью.
3. Условия моделирования
Предыдущее экспериментальное исследование показало, что последовательный импульс закачки может иметь очень различный профиль скорости закачки. В то время как другие параметры являются постоянными, увеличение интервала между импульсами впрыска может привести к постепенному уменьшению формы скорости впрыска для последовательных импульсов. Форма скорости закачки последовательного импульса для интервала, который увеличилась с 750 мкм с до 2500 мкм с, сильно отличается, как показано на рисунке 4.
На Рисунке 4 видно, что средние скорости закачки для разных интервалов закачки сильно различаются. С увеличением интервала средняя скорость закачки продолжает снижаться, в частности с 1250 до 1500, а затем до 1750 мк с. Скорости закачки с интервалами менее 1250 мк с имеют аналогичную тенденцию и форму. У них есть высокий пик в начальной точке, а затем второй низкий пик после некоторого снижения. Заключительный этап имеет плавно убывающий наклон.Скорость впрыска 1500 мк с вначале имеет некоторую задержку, а затем показывает тенденцию, аналогичную тенденции менее 1250 мк с. После увеличения интервала более 1750 μ с, все трассы скоростей закачки имеют очень похожий профиль, после более длительной задержки, чем у 1500 μ с, затем с очень медленным увеличением и длительным и равномерным постоянством и, наконец, быстро уменьшающимся.
Принимая во внимание изменение формы скорости закачки на практике, в этом исследовании было выбрано пять различных форм скорости закачки для изучения эффектов.Как показано на рисунке 5, среди пяти различных форм скорости впрыска общее количество топлива, длительность импульса и средняя скорость впрыска остаются неизменными. В то время как прямоугольная форма имеет полностью плоскую скорость впрыска, наклонная имеет плавное увеличение по всему импульсу, а клиновидная имеет немного более резкое увеличение в начале, а затем остается ровным на поздней стадии. Форма треугольника состоит только из стадии увеличения, а затем стадии уменьшения с самой высокой пиковой скоростью в средней точке. Трапеция имеет более быстрое увеличение в начале и быстрое уменьшение на финише, но между ними есть некоторая пологая стадия.
Хотя эти формы рассматриваются здесь больше для теоретического анализа, похожие профили могут быть получены при определенных условиях нагнетания, в частности, трапеция, которая более близка к большинству практических профилей скорости нагнетания. Чтобы изучить влияние формы скорости впрыска, было предположено, что все топливо впрыскивалось до ВМТ с моментом впрыска при 8,6 ° CA до ВМТ. Количество топлива 49,2 мг.
4. Результаты и обсуждения
4.1. Влияние на процесс сгорания и скорость тепловыделения
Следы давления в цилиндре и кривые скорости тепловыделения для пяти случаев представлены на рисунке 6. Поскольку прямоугольник имеет самую высокую скорость впрыска в начальной точке, его момент зажигания равен самый ранний и вначале скорость его тепловыделения увеличивается быстрее, чем у других форм. Поскольку треугольник имеет самую высокую скорость впрыска вблизи ВМТ, он дает наибольшую скорость тепловыделения вблизи ВМТ.
Во время поздней стадии сгорания, поскольку прямоугольник один и один наклонный не получают дальнейшего слишком большого увеличения скорости впрыска, увеличение скорости тепловыделения не так очевидно по сравнению с другими тремя формами.У клинового есть более поздний пик на поздней стадии из-за его максимальной скорости закачки в течение длительного времени на поздней стадии закачки.
Базовый процесс можно проанализировать, проверив распределение температуры в цилиндре. Результаты для четырех разных углов поворота коленчатого вала показаны в таблице 3. Показано, что на начальной и поздней стадиях впрыска топлива распределения температуры в цилиндрах очень похожи для всех пяти форм. Но при средней стадии горения (около 5 ° CA ВМТ) треугольник и трапеция, очевидно, имеют большие области высокой температуры, чем другие три формы.Это может быть связано с более высокой скоростью нагнетания на средней стадии нагнетания для этих двух форм.
На поздней стадии горения (например, при 10 ° CA ATDC, как показано в таблице 3) все пять имеют одинаковое распределение температуры, хотя клин имеет наименьшую область высокой температуры (красный цвет), а наклон имеет наименьшую площадь средне-высокая температура (желтый цвет).В Таблице 3 можно увидеть, что наклонные и клиновидные формы все еще имеют явную струю топлива в ВМТ, в то время как впрыск других форм почти полностью прекратился. Это может быть связано с более высокой скоростью закачки на поздней стадии закачки для наклонной и клиновидной формы. Анализируя кривые температуры в цилиндрах по кривым давления в цилиндрах для пяти форм, по результатам, показанным на рисунке 7, можно заметить, что они согласуются с информацией, приведенной в таблице 3. Хотя начальное повышение температуры не привело к имеют место слишком рано для трапециевидных и треугольных форм, их температуры повышаются очень быстро и сохраняют высокие значения, чем для других трех форм.Для клиновидной формы его температура не так высока, хотя его пиковое значение тепловыделения примерно в два раза выше, чем у прямоугольной формы. Основная причина может заключаться в том, что его наибольшее тепловыделение происходит на более поздней стадии по сравнению с другими формами. 4.2. Влияние на выбросыНа основании разницы пиковых температур в цилиндрах (как показано на рисунке 7) треугольная форма показывает самые высокие выбросы NOx, а клин показывает самые низкие выбросы NOx, как показано на рисунке 8.Особенностью является то, что прямоугольная форма имеет более низкую пиковую температуру, чем наклонная, но ее выбросы NOx выше. Проверив распределение температуры в цилиндрах двух форм (как показано в таблице 3), можно заметить, что высокотемпературная область прямоугольной формы больше, чем наклонная под углом поворота коленчатого вала, при котором будет завершено сгорание. Выбросы сажи и NOx, как показано на Рисунке 9, в основном показывают их взаимосвязь как компромисс. Но треугольник один, который имеет самые высокие выбросы NOx, не следует тенденции к самым низким выбросам сажи.Анализируя скорость тепловыделения, можно увидеть, что пиковая скорость тепловыделения слишком ранняя по сравнению с другими. Причина увеличения выбросов сажи в том, что было впрыснуто много топлива из-за максимальной скорости впрыска. Следовательно, внутри чаши поршня может образовываться жидкая пленка, как показано в таблице 3. Если выбросы NOx и сажи рассматриваются как важные факторы, прямоугольная форма может иметь лучший компромисс между ними, тогда как треугольная форма является наихудшим случаем. Для практических приложений это означает, что следует избегать высоких пиков в форме скорости нагнетания. На рисунке 10 показаны результаты выбросов CO и HC. Для треугольной формы, поскольку она имеет самую высокую температуру в цилиндре, выбросы углеводородов являются самыми низкими. Но выбросы CO здесь самые высокие. Это может быть связано с плохим смешиванием воздуха и топлива, когда большая часть топлива впрыскивается на средней стадии с очень высокой скоростью впрыска. Форма клина также имеет очень высокие выбросы CO, поскольку имеет высокую скорость впрыска на поздней стадии впрыска. Выбросы углеводородов в нем самые высокие. Очевидно, это связано с его низкой температурой горения.Наклон и прямоугольник имеют низкие выбросы CO, но высокие выбросы HC. Это может быть связано с тем, что их скорость закачки плоская по сравнению с другими формами. С одной стороны, постоянная скорость закачки может привести к лучшему перемешиванию, а затем к снижению выбросов CO. С другой стороны, их низкие температуры сгорания способствуют высоким выбросам углеводородов. Можно заметить, что на склоне выбросы CO и HC ниже, чем у прямоугольника. Это говорит о том, что медленное увеличение скорости закачки может принести пользу как выбросам углеводородов, так и CO по сравнению с полностью постоянной скоростью закачки. Наличие этого набора симуляций предполагает, что различная форма скорости впрыска для отдельного импульса впрыска также может влиять на процесс сгорания и выбросы. Прямоугольная форма может иметь лучший баланс между выбросами NOx и сажи, потому что другие формы с более высокой скоростью впрыска в какой-то момент (временные) приведут к более высоким выбросам NOx или сажи. 5. ВыводыВ представленной исследовательской работе влияние изменений формы скорости закачки, вызванное различными интервалами закачки, было изучено путем численного моделирования на основе кода КИВА-3В CFD.На основании результатов были сделаны следующие выводы: (i) Форма скорости впрыска влияет на процесс сгорания дизельного топлива, смешивание в цилиндрах, скорость тепловыделения и распределение температуры в цилиндрах. Форма треугольника имеет самую высокую пиковую температуру сгорания из-за слишком высокой скорости впрыска в какой-либо точке впрыска. Температура сгорания клиновидной формы является самой низкой на большинстве стадий сгорания из-за поздней синхронизации воспламенения. (Ii) Прямоугольная форма может иметь лучший баланс между выбросами NOx и сажей, в то время как другие формы с более высокой скоростью впрыска в какой-то момент (временные) приведут к более высокие выбросы NOx или сажи.(iii) Форма треугольника дает самые высокие выбросы NOx из-за самой высокой температуры сгорания. Трапецеидальная форма показывает самые низкие выбросы сажи благодаря лучшему перемешиванию и высокой температуре сгорания. (Iv) Наклонная форма имеет самые низкие выбросы CO и не очень высокие выбросы HC. Что касается выбросов CO и HC, то он лучше прямоугольной формы. Сокращения
|