Sistem de evacuare

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare
Sistemul de evacuare al unei mașini de formula unu

Sistemul de evacuare este acea parte a motoarelor termice care servește la evacuarea gazelor de evacuare .

Componente

Sistem de evacuare (cu excepția colectoarelor de evacuare) a unei mașini, constând dintr-o țeavă de eșapament cu convertor catalitic, amortizor central și amortizor spate

Acest sistem variază în funcție de tipul vehiculului, precum și de componentele sale:

  • Galerie de evacuare , nu întotdeauna prezentă ca element distinct, în special la motoarele cu un singur cilindru
  • Tăcere
  • Convertor catalitic sau catalizator
  • Extindere (numai pentru motoare în doi timpi )
  • Țeava de eșapament numai pentru motoarele în patru timpi sau care, în general, nu utilizează un eșapament de expansiune și pot sau nu să fie echipate cu compensatoare (îmbinări care conectează diferitele țevi) [1] [2] și îmbinări (uniune între diferite țevi) evacuare conducte într-un număr mai mic de conducte sau într-o singură conductă), în unele cazuri poate fi prezent un rezonator
  • Filtru activ de particule (doar unele motoare diesel)
  • Supapă Egr pentru a reduce oxizii de azot prin punerea gazelor de eșapament în circulație
  • Sistem de supraalimentare care exploatează gazele prezente în evacuare (acestea sunt dispozitive prezente doar în unele motoare supraalimentate)
    • Turbocompresorul , este format din două rotoare, una (conductă) dedicată sistemului de alimentare cu combustibil și una (antrenare) dedicată sistemului de evacuare și care are sarcina de a trage rotorul antrenat prin presiunea gazelor de evacuare.
    • Comprex , este o mașină care folosește undele de presiune generate de evacuare

Criteriu de design

Un sistem de evacuare trebuie proiectat cu atenție pentru a transporta substanțele toxice și / sau dăunătoare departe de utilizator.
Camerele și cuptoarele generatorului pot umple rapid un spațiu închis cu monoxid de carbon sau alte gaze de evacuare otrăvitoare, dacă nu sunt ventilate corespunzător în aer liber, în plus, gazele din majoritatea mijloacelor de transport sunt foarte fierbinți (inclusiv 650 și 1000 ° C la ieșirea capului motorului), deci trebuie să fie rezistent la căldură și să nu treacă prin sau aproape orice poate arde sau să fie deteriorat de căldură, căldura gazelor de eșapament depinde atât de sarcina motorului, cât și de puterea sa specifică și tipul sursei de alimentare a acestuia.

Temperatura diferitelor porțiuni de evacuare în funcție de sarcina motorului. Legendă:
A) Colector de evacuare
B) Catalizator plasat în centrul lungimii evacuării
C) Terminal de evacuare / amortizor
T) Temperatura în grade Celsius
Ta) Temperatura ambiantă sau 0 grade Celsius
Tm) Temperatura maximă sau 800 de grade Celsius
rpm) Turația motorului
m) Viteza minimă
M) Viteza maximă

În același mod, temperatura nu este constantă pe întreaga linie de evacuare și variază, de asemenea, în funcție de sarcină și turația motorului, de fapt un vehicul la sarcină maximă și turație se află în cele mai severe condiții de funcționare, ceea ce afectează evacuarea, cu colector care are cele mai ridicate temperaturi (în medie 800 ° C), apoi există catalizatorul care are o temperatură intermediară (550 ° C) și în cele din urmă terminalul de eșapament / amortizor de răcire care rămâne mai rece (300 ° C), în timp ce este deja cu un intermediar regim temperaturile sunt semnificativ reduse, cu excepția colectorului care are o corelație aproape constantă și liniară între regim / sarcină și temperatură (de fapt se situează la aproximativ 550 ° C), în timp ce catalizatorul se prăbușește la 150 ° C și terminalul la 50 ° C, cu motorul la ralanti, galeria este la 35 ° C, în timp ce catalizatorul și terminalul la 50 ° C. [3] [4]
Un fum într-o structură staționară servește ca sistem de evacuare într-un mijloc de transport.

Caracteristici

Un sistem de evacuare trebuie să aibă anumite cerințe:

  • Emisii de zgomot reduse
  • Reduceți emisiile poluante

Materiale

Gama de temperatură a gazelor de eșapament din primii 80 cm, pentru motoarele 2T și 4T în comparație, cu motoarele respective la sarcină maximă

Fabrica este construită folosind diverse materiale în funcție de componentă și utilizare (sport sau rutier):

Ultimele două materiale sunt utilizate în general pentru amortizoarele de zgomot ale autovehiculelor, deoarece sunt mai puțin supuse coliziunilor cu asfaltul și în cazul aluminiului, deoarece gazele de eșapament au temperaturi scăzute.
În ceea ce privește titanul, acest material este utilizat pentru competiții, deoarece permite un sistem mult mai ușor, în timp ce oțelul este utilizat pentru a obține evacuări care sunt mai rezistente la uzură și la agenți chimici și de mediu, iar tabla de fier este materialul standard.

Aranjament

Autoturism cu dispunere laterală a sistemului de evacuare
Motocicletă cu aranjament central redus al sistemului de evacuare

În funcție de diferitele criterii de proiectare și utilizare a vehiculului, sistemul poate avea diverse caracteristici.

În cazul mașinilor:

  • Dispunere clasică și joasă și spate
  • Partea joasă , aranjată de-a lungul părților laterale ale mașinii și poate avea terminalul sau lângă roțile din spate sau roțile din față, în plus, doar ultima parte sau o mare parte a sistemului de evacuare poate fi vizibilă
  • Eșapament înalt , puțin folosit, rezervat în general vehiculelor care trebuie să vadă zilnic râurile

În cazul motocicletelor:

  • Aranjament lateral , clasic, care asigură dispunerea sistemului de evacuare pe una sau ambele părți ale vehiculului, cu o parte a sistemului care rulează lateral sau sub motocicletă.
  • Central înalt , partea terminală a evacuării este plasată sub sau în părțile laterale ale cozii , cu restul sistemului care alunecă sub bicicletă sau rămâne în interiorul cadrului
  • La nivel central , partea terminală a evacuării este plasată sub bicicletă exact ca restul sistemului

Precauții

Pentru a îmbunătăți funcția sau controlul gazelor de eșapament, sunt utilizate unele sisteme:

  • Wastegate , servește pentru a preveni că gazele de eșapament exercită o presiune excesivă asupra turbocompresorului.
  • Recircularea gazelor de eșapament , un dispozitiv menit să reducă consumul de combustibil, cu reutilizarea unei părți a gazelor de eșapament (utilizate în prezent doar la motoarele în patru timpi).
  • Supapă de accelerație sau supapă de gestionare a evacuării, în motorul în patru timpi este utilizat pentru reglarea turației de descărcare, în timp ce în motorul în doi timpi reglează perioada în care acestea pot scăpa
  • Lustruirea conductei , această operațiune poate fi efectuată prin cromarea acestei zone sau pur și simplu făcând-o foarte netedă, aceasta favorizează fluxul gazelor arse și reduce aderența prafului conținut în acest gaz, care ar bloca conducta la depunere.
  • Rezonatorul este o cameră care interacționează cu undele de descărcare și rezonanță.

În principal pentru motoarele în patru timpi:

  • Eșapament anticipat, o soluție care permite o evacuare anticipată a gazelor, astfel încât să necesite mai puțină energie pentru expulzare
  • Sistem de distribuție a timpului variabil , un sistem care permite o gestionare mai flexibilă a gazelor de eșapament.
  • Megabomb este o zonă restricționată a eșapamentului cu caracteristici foarte asemănătoare cu camerele de expansiune ale motoarelor în doi timpi, dar echipată și cu un tub intern cu suprafața perforată.
  • Conexiuni de compensare între două țevi de eșapament a doi cilindri diferiți ai unui motor cu mai mulți cilindri, de preferință cu 4 sau mai mulți cilindri.

În principal pentru motoarele în doi timpi:

  • Expansion , un sistem care permite o mai bună gestionare a gazelor de eșapament, utilizat de obicei la motoarele în doi timpi, dar cu aplicații și pe motoarele în patru timpi, un exemplu este Garelli VIP din 2007, dar poate fi văzut și mai simplu în unele vehicule care folosesc evacuări de pe piața de schimb, care sunt definite ca trombon sau megafon, care pot avea sau nu un contra-con mic.

Pentru a recupera o parte din energia pierdută de gazele de eșapament, există mai multe tehnologii:

  • Turbocompus , turbine conectate la arborele cotit, alimentate cu gaze de eșapament
  • Turbosteamer , turbine conectate la arborele cotit, alimentate de un abur generat de căldura preluată din gazele de eșapament

Deteriora

În funcție de tipul de evacuare și vehicul, sistemul de evacuare poate fi supus diverșilor factori de risc:

  • Spargere , acest factor este foarte important în cazul motoarelor supraalimentate, care în cazul ruperii elementului care generează această supraalimentare (turbocompresor), există o aspirație în motor a reziduurilor elementelor zdrobite, distrugând grav și ireversibil motor.
  • Învinețire sau zdrobire , acest lucru se poate întâmpla atunci când mașina lovește partea de jos a vehiculului sau când o motocicletă cade la pământ.
  • Coroziunea , coroziunea apare în principal din cauza expunerii la agenți atmosferici sau resturi ridicate de vehicul, ceea ce duce la ruginirea sistemului sau a unei părți a sistemului
  • Ocluzie , această problemă apare în general la evacuările motorului în doi timpi datorită uleiului ars prezent în gazele de eșapament, dar care poate apărea și la motoarele în patru timpi, dacă vehiculul și o parte a apei sunt spălate intră în scurgere sau devine sub suprafața apei
  • Consum , acest factor a intrat în joc odată cu introducerea convertorului catalitic sau a catalizatorului, care se uzează odată cu utilizarea datorită temperaturilor ridicate de funcționare și a funcției lor catalitice și trebuie înlocuit periodic.

Reguli

Dispozitivele de evacuare și zgomotul emis de vehicul sunt reglementate începând din perioade diferite pentru fiecare stat și cu limite diferite, prima legislație comunitară europeană a fost lansată la 6 februarie 1970 odată cu 70/157 / CEE, actualizată ulterior prin diferite directive [ 6] [7] , limita de zgomot este măsurată în dB, în cazul în care vehiculul cu înmatriculare veche nu raportează limita de zgomot în certificatul de înmatriculare, în funcție de categoria acestuia, există limite diferite, în timp ce pentru vehiculele cu înmatriculare recentă există o limită din ce în ce mai stringentă. [8]

În ceea ce privește funcția de catalizator pentru reducerea substanțelor nocive, numai prin Directiva 2005/30 / CE i s-a acordat posibilitatea de a utiliza catalizatori diferiți de cei ai producătorului de serie, oferind posibilitatea producătorilor de pe piață să le producă și să le omologeze lor. [9]

În orice caz, produsul care iese din aceste sisteme depinde atât de tipul de motor, cât și de sursa de alimentare a acestuia (tehnologie de alimentare și combustibil), chiar și OMS a evidențiat riscurile gazelor de eșapament de la motoarele diesel .

Notă

Elemente conexe

Alte proiecte

linkuri externe