инженерно-технический центр
+7 (495) 482-17-05

заказать обратный звонок


о нас услуги прейскурант статьи контакты


Диагностика

Ремонт и техническое обслуживание двигателей

Ремонт ТНВД

Ремонт ТНВД и форсунок системы Common Rail

Ремонт насос-форсунок

Ремонт автодорожной и строительной техники

Выезд к заказчику и эвакуация

Качество и гарантия

Запасные части (распродажа)

 

Чистое будущее дизельных двигателей

По материалам www.vwvortex.com
Обработано: Джейми ВонДруска, 30.10.2000

В то самое время когда в течении многих лет велась интенсивная разработка более или менее перспективных приводных систем, двигатель внутреннего сгорания, которому уже больше ста лет, только недавно показал свой огромный потенциал развития. Этот потенциал включает в себя новые разработки в термодинамической корреляции камеры сгорания и улучшения состава топлива и смазок. Как один из участников соревнования между типами двигателей, дизельный двигатель достиг уровня развития, являющегося очень близким к теоретическим значениям эффективности, благодаря новым разработкам в области запуска. И именно успехи достигнутые в области воспламенения сжатия, в свою очередь, стимулируют продолжающееся развитие двигателей искрового воспламенения, например, совершенствование направленного впрыска. Благодаря более эффективному формированию смеси, два типа двигателей отвечают одинаковым требованиям, однако благодаря большей эффективности, дизельный двигатель остается более экономичным источником энергии. Несмотря на все эти преимущества, дизельный двигатель вынужден постоянно бороться против предубеждений. Хотя этот тип двигателей больше не рассматривается как шумный и вялый, остается устойчивый стереотип, что автомобили воспламенения сжатия производят большее количество вредных составляющих выхлопного газа, чем автомобили воспламенения искры. Однако, по этому поводу, появились новые результаты и новые авторитетные мнения, которые должны быть рассмотрены при оценке загрязнения окружающей среды.

С переходом к высоким давлениям впрыска топлива , используя принцип насоса - форсунки, инженеры Фольксвагена получили данные, достаточные для ответа на следующие вопросы:

  1. Как должны оцениваться, согласно текущим аспектам, число и размер частиц, содержащееся в выхлопном газе дизельного двигателя? Поддержат или даже поощрят ли новые разработки старые предубеждения или лишат их законной силы?
  2. Какие усовершенствования состава выхлопного газа являются допустимыми внутренними ресурсами двигателя, и будут ли усовершенствования достаточно быстрыми для удовлетворения будущих стандартов эмиссии?
  3. Какие применяются дополнительные меры очистки, для обеспечения развития технологии?

В сказанном выше, Фольксваген предполагает, что дизельный двигатель останется обязательной частью будущего развития двигателей. Причиной этому является то, что без дизельных двигателей не может быть достигнуто сокращение эмиссии CO2, заявленных немецкой автомобильной промышленностью и сокращение топливного потребления двигателей.

Поэтому Фольксваген работает над систематическим достижением будущих стандартов эмиссии.

Предварительные условия для исполнения норм весьма благоприятны, так как весь современный дизельный парк Фольксвагена, использует принцип насос - форсунки, который уже отвечает требованиям Euro 3, последнему стандарту эмиссии. Модель под маркой "3 литра" (имеется ввиду потребление топлива на 100 километров), Фольксваген Lupo TDI 3L, уже отвечает требованиям стандарта Euro 4. Это пока единственный дизельный автомобиль, отвечающий данным требованиям, однако, Фольксваген будет следовать данной технологии и в других моделях. Дизельный двигатель, таким образом, рекомендует себя более чем когда-либо как простой для оснащения, прогрессивный агрегат, который объединяет в себе высокую эффективность с экономией топлива.

Но прежде, чем дизельный двигатель будет совершенствоваться, необходимо сначала исследовать вопрос его среды эмиссии частиц более подробно.

Что такое частицы, где и как они формируются?

Жидкие или твердые непосредственные составляющие в воздухе имеют различное происхождение. Типичные источники частиц, вызванные хозяйственной деятельностью в промышленных странах, включают частные домашние хозяйства (32 процента) и промышленность (31 процент). Дизельные двигатели работающие на транспортных средствах всех видов, производят вокруг 20 процентов от частиц, обнаруживаемых в промышленных странах, но только 2 процента могут быть приписаны легковым автомобилям с дизельными двигателями. Благодаря все более и более строгим условиям состава выхлопного газа, эмиссии частиц от дизельных двигателей были уменьшены на 90 процентов начиная с 1970 года. И с Euro-4 - стандартом к 2005, даже это маленькое количество будет уменьшено еще на 50 процентов.

Высокое содержание сажи 20 - 90% , является типичным для частиц в эмиссии дизельных двигателей. Частицы сажи сформированы в так называемой газовой стадии и вызваны неполным процессом сгорания.

Более подробно: под влиянием химических и физических процессов, частицы различного размера и формы - главным образом под влиянием местного состава топливно-воздушной смеси и фактической температуры - формируются из первоначальных молекулярных структур.

Подозрения, что давление впрыска топлива, могло формировать меньшие частицы от микроскопических топливных капель, не подтвердились. Частицы нано-размера, которые обнаруживаются в дизельной эмиссии и которые меньше чем 0.05 микронов (0.00005 миллиметров) - главным образом продукт сформированный из серы, которая все еще входит в состав дизельного топлива. Они отличаются от существенно большего количества "обычных частиц" которые имеют размер приблизительно 0.1 микрона.

Результаты исследований, предоставленные различными независимыми институтами, и изготовители автомобилей по этой теме, могут быть обобщены следующим образом:

  1. Большинство частиц в дизельной эмиссии имеют размер от 0.05 до 0.18 микрона. Факт, что равные количества больших и меньших частиц найдены всюду, независимо от того, у кого дизельного двигателя производились измерения. Это распределение размера одинаково как для старых процессов сгорания, так и для современных систем с высоким давлением впрыска. Этот факт лишает законной силы самый современный стереотип, что увеличение давления впрыска привело к увеличению меньших частиц, которые более вредны для человеческих легких.
  2. Количество и масса частиц будет падать пропорционально, в соответствии с новыми стандартами эмиссии. Другими словами, чем ближе автомобиль к стандарту Euro 4, тем более низкая масса и число частиц в его выхлопном газе.
  3. Количество частиц, которые попадают в атмосферу нормируется законодательством. Не имеется никаких методов слежения за распределением частиц в атмосфере. Следовательно в настоящее время не имеется достаточных знаний о поведении частиц в воздухе, который мы вдыхаем.

Оценка риска здоровья, представленного частицами - наиболее спорная тема в обсуждении состава эмиссии. И должны быть найдены ответы на следующие вопросы:

Частицы в составе эмиссии дизельного двигателя представляют угрозу нашему здоровью? Если так, до какой степени?

В течении более 40 лет ведется исследование влияния частиц сажи на здоровье, чтобы выяснить, могли ли бы они быть причиной рака легких. Исследования ведутся в двух направлениях: токсикологические испытания на животных и статистические исследования групп людей.

Как дизель может соответствовать Euro 4?

Несмотря на все спорные обсуждения, которые имеют место относительно сокращения вредных составляющих в выхлопном газе транспортного средства, изготовители двигателей, должны тем не менее руководствоваться фактической ситуацией. В случае с дизельными двигателями, нормы эмиссии определены значениями предела, установленными в стандарте Euro 4, который Европейские нации согласились исполнять в 2005 году. По этой причине, Фольксваген работает в направлении соответствия с этим юридическим требованием и использует все доступные технологи.

Несмотря на все это, немецкой автомобильной промышленности необходимо время, чтобы достичь 25-процентного сокращения эмиссии CO2 и поэтому топливное потребление всех легковых автомобилей остается прежним до 2005 года. Дизельные двигатели легковых автомобилей уже близки к достижению данной нормы. Однако, это будет оценено в будущем, когда будет необходим быстрый переход на более совершенные нормы.

Из загрязнителей, к которым применены юридические нормы, дизель не является лидирующим по их исполнению, в сравнении с двигателями воспламенения искры, в силу того, что способы обработки окиси азота (NOX), и частиц пока не совершенны. Ввиду этого, инженеры обязаны ограничить себя возможностями форсирования двигателя. В этой области, переход на использование насос - форсунок привел к значительному шагу вперед в продолжающемся сокращении объема частиц сажи. Исследования, предпринятые различными органами достигли единодушного соглашения, что число и объем частиц сажи в дизельном двигателе, снижаются с ростом давления.

С точки зрения текущих исследований возможно определить пять областей, в которых усовершенствование приведет к более чистому выхлопному газу:

  • Дальнейшая оптимизация процесса сгорания;
  • Более эффективный окисляющий каталитический конвертер;
  • Использование дополнительного фильтра частиц;
  • Эффективная повторная обработка, для устранения NOX;
  • Доступность топлива с низким содержанием серы;

Фольксваген призывает к изготовлению топлива с низким содержанием серы.

Перед исследованием показателей, на которые способен влиять Фольксваген, мы должны также познакомиться с фундаментальной проблемой качества топлива, так как очевидно, что, если не сделаны изменения в этом направлении, потенциальное продвижение сокращения эмиссии будет остановлено. Сравнительные измерения топлива, называемое "Шведский Дизель", содержит меньшее чем 10 частей на миллион количество серы, в сравнении с дизельным топливом, продаваемым в настоящее время, имеющим до 350 частей серы на миллион, показали следующие результаты:

На современных дизельных двигателях стандарта Euro-2 содержание СO может быть понижено на 50 процентов, суммарное содержание частиц на 40 процентов.

Поведение light-off окисляющего каталитического конвертера улучшено почти на 100 процентов в стадии разогрева двигателя и сокращение эмиссии CO, по крайней мере наполовину.

Конвертер 'Denox', для уменьшения окиси азота (NOX), который был бы загрязнен в пределах 10 часов дизельным топливом продающимся в настоящее время, работает без проблем.

Если установлен фильтр частиц, использование не содержащего серу топлива позволяет температуре, при которой имеет место очистка фильтра быть уменьшенной приблизительно до 50 C.

Поэтому очевидно, что повышение качества топлива откроет новые резервы в эмиссиях дизельных двигателей. Однако, очевидно, что качество топлива будет улучшатся на протяжении длительного срока и скорее всего не достигнет нужного уровня к 2005 году, Фольксваген решил принять следующую стратегию сокращения эмиссии:

В малых транспортных средствах, сгорание должно быть оптимизировано в достаточной степени, чтобы удовлетворять нормам 2005-го года.

Для больших транспортных средств, принять дополнительные технические меры в форме фильтрующей системы и катализатора для окисей азота.

Далее >>

 


Время работы:
пн-пт с 9:00 до 18:00

Наши адреса:

Москва, Дмитровское шоссе, дом 46, корпус 2, строение 3
+7 (495) 482-17-05

посмотреть на карте

МоторСервис
Москва, Дмитровское шоссе, дом 46, корпус 2, строение 3
Москва, 4-й Лихачевский переулок, дом 4
+7 (495) 482-17-05
mdiesel@df.ru

Яндекс.Метрика