EGR və DPFli mühərrik necə təmiz qalır?

Sık-te-tez şəhərdaxili səfərlər DPF-nin öz-özünə təmizlənməsinə imkan vermədiyi üçün mühərriki sükutla tutulmağa məhkum edir.
Sık-te-tez şəhərdaxili səfərlər DPF-nin öz-özünə təmizlənməsinə imkan vermədiyi üçün mühərriki sükutla tutulmağa məhkum edir.

Bu Səhifəni Paylaşın

EGR və DPF/GPF sistemləri mühərrikin təmiz qalmasına kömək edən iki tamamlayıcı emissiya texnologiyasıdır: EGR egzoz qazının bir hissəsini silindirə geri qaytararaq yanma temperaturunu aşağı salır və azot oksidlərinin (NOx) əmələ gəlməsini əvvəldən qarşısını alır; DPF və benzin mühərriklərindəki GPF isə əmələ gələn cis hissəciklərini egzozda tutub periodik rejenerasiya ilə yandırır. Hər iki sistem təmizlik üçün nəzərdə tutulub, lakin xüsusilə sıx qısa şəhərdaxili səfərlərdə özünü təmizləmə dövrlərini başa vura bilmədikləri üçün zamanla tıxanırlar.

Diqqət çəkən məqamlar

  • EGR benzin mühərriklərində tipik olaraq %5–15 nisbətində egzoz qazını geri qaytarır; dizellərdə bəzi şərtlərdə bu nisbət %50-ə qədər qalxa bilər.
  • NOx azotla oksigenin yüksək temperaturda birləşməsi ilə əmələ gəlir; EGR bu temperaturu aşağı salaraq əmələ gəlməsini əvvəldən azaldır.
  • DPF-dəki cisimlərin yandırılması üçün egzozda təxminən 600 °C temperatur tələb olunur.
  • 15–20 km-dən aşağı səfərlərdə mühərrik passiv rejenerasiya üçün lazımi temperatur nadirən əldə edir.
  • GPF benzin mühərriklərində divar axınlı seramik pətək strukturlu olur və katalitik çeviriciyə yaxın və ya onunla inteqrasiya olunmuş şəkildə quraşdırılır.

EGR Niyə Egzoz Qazını Silindirə Geri Qaytarır?

İlk baxışdan ziddiyyətli fikir kimi görünür: Yanıb bitmiş qazı niyə təzə hava əvəzinə mühərrikə geri qaytaraq? Cavab kimyadadır. NOx azot və oksigenin yanma kamerasında yüksək temperaturda birləşməsi ilə əmələ gəlir. Temperatur nə qədər yüksək olsa, əmələ gəlmə bir o qədər çox olur. EGR sistemi egzoz qazının bir hissəsini emmə tərəfinə qarışdıraraq silindirdəki oksigen miqdarını seyreltdir; oksigen azalanda yanan yanacaq miqdarı da azalır və silindirin pik temperaturu düşür. Temperatur düşdükdə NOx əmələ gəlməsi əvvəldən qarşısı alınmış olur.

Bundan əlavə, egzoz qazındakı su buxarı və CO2 havaya görə fərqli istilik tutumuna malikdir; bu da adiabatik alov temperaturunu daha da aşağı çəkir. Müasir dizel mühərriklərində geri qaytarılan qaz adətən EGR soyuducusundan, yəni istilik dəyişdiricisindən keçirilir. Soyutma sayəsində daha yüksək EGR nisbəti istifadə oluna bilər və silindirə daxil olan şarjın temperaturu aşağı qalır.

Benzin mühərriklərində balans kritikdir: Tipik EGR nisbəti %5–15 aralığındadır. Nisbəti lazımından çox yüksəltsəniz alov önünün davamlılığı pozulur; alışma ötüşməsi və natamam yanma başlayır. Bu səbəbdən EGR hər şəraitdə işləmir: Yüksək yükdə pik gücü azaltdığı üçün, boş gedişdə isə yanmanı qeyri-sabit etdiyi üçün söndürülür. Dizellərdə isə boş gediş kimi artıq havanın bol olduğu hallarda nisbət xeyli yüksək səviyyələrə çıxa bilər. Benzində EGR-nin yan faydaları da var: Klapetin daha açıq işləməsi klapet itkilərini azaldır; istilik itkisi və kimyəvi parçalanma azalır.

EGR klapanı Niyə Zamanla Tıxanır?

EGR supabını tıkaran yalnızca kurum değil; sıcak egzoz gazı, yağ buharı ve taze hava manifolddaki katran benzeri tortunun ana malzemesidir.

EQR egzoz qazını filtrləmədən geri qaytarır. Qazdakı aşındırıcı karbon hissəcikləri klapanın üzərində toplanır; zamanla klapan kir içəri doldurur, axını məhdudlaşdırır və tamamilə sıxıla bilər. Tutulmuş klapan NOx azalmasına mane olur və nəqliyyatın emissiya testindən keçməsinə mane ola bilər. Karbon toplanması yalnız egzozdan gələn hissədən qaynaqlanmır: İsti egzoz qazının karterdən gələn yağ buxarı ilə qarışması da çöküntünü qidalandırır. Dizel və benzin mühərriklərində EGR ilə karter havalandırması (PCV) birləşdikdə, egzoz qazı, təzə hava və yağ buxarı qarışığı alma manifoldunda yapışqan qatranabənzər toplanmaya çevrilə bilər.

Buradan çıxan praktik nəticə aydındır: Çöküntü əmələ gəlməsini artıran amillərdən qaçınmaq, xüsusilə keyfiyyətli yanacaq istifadə etmək, klapanın ömrünü uzadır. İstilik problemləri də EGR nasazlıqlarında təsirlidir; sistem, daim yüksək temperatur dövrlərinə məruz qalır.

DPF hisi necə tutur: ReGENerasiya necə işləyir?

EGR-nin bir qiyməti var: Egzoz qazının silindrə geri verilməsi dizellərdə hissəcik, yəni his emissiyasını artırır. Məhz buna görə DPF, dizel mühərriklərinin egzoz xəttinə, mühərrikin aşağı axınına yerləşdirilmişdir. Filtr hisi tutur; lakin yığılan his egzozda geri təzyiq yaradır və bu təzyiq zamanla yanacaq səmərəliliyini azaldır. Filtrün özünü qoruya bilməsi üçün tutduğu hisi yandırması lazımdır - bu prosesə rejenerasiya deyilir. Sistem, tutulan his ilə oksidləşən his arasındakı dinamik balansla işləyir.

Passiv və aktiv rejenerasiya arasındakı fərq

Passiv rejenerasiya, əlavə bir müdaxilə olmadan baş verir: Kifayət qədər yüksək temperaturlarda NOx-in NO2 komponenti, filtrdəki hisi normal iş temperaturlarında oksidləşdirir. Yalnız bu proses qismən effektivdir və yüksək EGR nisbətlərində daha da zəifləyir. Aktiv rejenerasiya isə ECU-nun işə düşdüyü bir yandırma əməliyyatıdır: Oksidləşmə katalizatoruna əlavə yanacaq püskürtülür (yanacaq injeksiyasından sonra əlavə püskürtmə, yəni post injection ilə tetiklənir), egzoz temperaturu qaldırılır və hissəciklər egzozdakı qalan oksigenlə yandırılır. His, kül və CO2-yə çevrilir.

Yanacağın və mühərrik yağının içindəki yanmayan metalik və mineral çirklər isə rejenerasiya ilə yandırıla bilməz; bunlar kül olaraq filtrdə qalır. Təkrarlanan rejenerasiyalardan sonra DPF-nin çıxarılıb xüsusi bir xarici proseslə təmizlənməsi və ya dəyişdirilməsi lazımdır. Rejenerasiya hisi idarə edir, külü idarə etmir.

Benzin mühərriklərində GPF: Dizeldən Fərqi Nədir?

Hissəcik filtri yalnız dizellərə xas deyil. GPF - OPF və ya PPF olaraq da bilinir - benzin mühərriklərindən çıxan nazik his və hissəcikləri tutaraq emissiya standartlarının qarşılanmasını təmin edir. Quruluş olaraq keramik petek (honeycomb) filtridir və tipik olaraq divar axınlı (wall-flow) dizaynla işləyir: Egzoz qazı filtirdən keçərkən hissəciklər hüceyrə divarlarında tutulur. Montaj mövqeyi əhəmiyyətlidir: GPF, katalitik çeviriciyə yaxın yerləşdirilir və ya onunla tək gövdə halında inteqrasiya olunur. Bu mövqe sayəsində egzoz xətti tez qızır; bu da filtr təmizliyi baxımından müsbətdir.

Sıx Şəhərdaxili İstifadə Bu Sistemləri Niyə Çətinləşdirir?

Reqenerasiyanın ön şərti temperaturdur. DPF-in yığılmış korunu yaxa bilməsi üçün egzozda təxminən 600 °C temperatur lazımdır. Saatda 40 mil-dən aşağı şəhərdaxili sürüş bu temperatura çatmağı əngəlləyir; passiv reqenerasiya dayanır, filtrdə korun yığılması sürətlənir. 15-20 km-dən aşağı səfərlərdə mühərrik passiv reqenerasiya üçün lazımi iş temperaturuna nadirən çatır. Qısa səfərlərdə reqenerasiya ya heç başlamır, ya da səfər bitmədən ləğv olunur. Təkrarlanan qısa səfərlər, avtomobilin tam egzoz temperaturuna çata bilməməsi və ya reqenerasiyanı tamamlaya bilməməsi səbəbindən DPF problemlərini qidalandırır.

Bu, dizel avtomobil istifadəçilərinin tez-tez dilə gətirdiyi bir reallıqdır: Mühərrik kapotun altında sağlam ola bilər, amma egzoz zənciri müntəzəm olaraq isinməyə ehtiyac duyur. Yalnız qısa məsafələrdə istifadə olunan bir dizel filtrini heç vaxt özünü təmizləyə bilməz vəziyyətə düşə bilər. Oxucunun ağlına gələn sual, sistemi tamamilə söndürməkdir: EGR silinməsi (delete) müzakirələrində gücü artırma iddialarına baxmayaraq, sistemin silinməsi yanma temperaturlarını qaldırır, mühərrikin aşınmasını və turbo gərginliyini artıra bilər; NOx emissiyalarını isə ciddi şəkildə artırır. Bundan əlavə, EGR-nin DPF ilə birlikdə silinməməsi halında DPF-dəki korun yükü və reqenerasiya temperaturları daha da artır - iki sistem bir-birindən müstəqil düşünülə bilməz.

Katalitik Konvertor və Bütün Egzoz Zənciri Necə İşləyir?

Cədvəli tamamlamaq üçün zəncirin ilk həlqəsinə baxmaq lazımdır. Katalitik konvertor mühərrikdən çıxan zəhərli qazları və çirkləndiriciləri daha az toksik olanlara çevirən emissiya nəzarət cihazıdır: Karbon monoksidi, karbohidrogenləri və azot oksidlərini azaldır. Həm benzinli, həm də dizel mühərriklər əsas çirkləndiricilərin aradan qaldırılması üçün bu cihazlardan istifadə edir. Müasir dizel avtomobillərin əksəriyyətində DPF və katalitik konvertor birlikdə, sərt emissiya qaydalarına uyğunluq üçün işləyir.

Zəncirin tamamına baxıldıqda əmək bölgüsü aydındır:

  • EGR - silindrın içində NOx əmələ gəlməsini əvvəldən azaldır.
  • Katalitik konvertor / DOC - egzozdakı karbon monoksit, karbohidrogen və NOx komponentlərini çevirir.
  • DPF - korunu yaxalayır və reqenerasiya ilə özünü təmizləyir.
  • SCR - əlavə olunan sidik cövhəri məhlulu ilə bacasına gedən NOx-i zərərsiz azota və suya çevirir.

Bir həlqənin işləməməsi digərinə yük qoyur. EGR düzgün işləmirsə NOx nəzarəti silindrdan kənara qalır; reqenerasiya tamamlana bilmirsə əks təzyiq mühərriki boğur. Mühərriki təmiz saxlayan şey, bu zəncirin bütöv şəkildə işləməsidir.

EGR Mühərrik Ömrünü Qısaldır, yoxsa Uzadır?

Bu sualin cavabı tək istiqamətli deyil. Bir tərəfdən, egzoz qazının filtrsüz qayıdışı dizellərdə kurumun silindrə daxil olmasına, seqmentlərin aşınmasına və yağın çirklənməsinə səbəb ola bilər; bu baxımdan EGR mühərrikin ömrünü qısaldır. Digər tərəfdən, EGR silindr temperaturlarını aşağı saldığı üçün - xüsusilə egzoz klapanının ömrü baxımından - mühərriki qoruya bilər. Bu iki təsir əks iş görür; hansının üstün gəldiyi istifadə şəraitindən və sistemin nə qədər təmiz saxlanılmasından asılıdır. Səmərəlilik cəbhəsində də mənzərə qarışıqdır: Dizeldə EGR termodinamik səmərəni azalda və hissəcik emissiyasını artıra bilər; bəzi benzinli mühərriklərdə isə səmərəni artıra bilər. Soyudulmuş EGR tənzimləmələri səmərədə təxminən %3 azalma ilə əlaqələndirilmişdir. Bütün bu səbəblərdən bəzi müasir mühərriklər EGR-ni heç istifadə etmədən emissiya hədəflərinə çatmağı üstün tutur - texnologiya tək məcburi yol deyil, balans vasitəsidir.

Nəticə: Təmiz Qalan Mühərrik, Müntəzəm İsinan Mühərrik

EGR və DPF/GPF bir-birinin alternativi deyil, tamamlayıcısıdır: Biri NOx əmələ gəlməsini silindrin daxilində basdırır, digəri isə nəticədə qalan kurumu egzozda yandırır. Hər ikisinin ən böyük düşməni eynidir: Egzoz temperaturuna heç vaxt çatmayan, qısa və yavaş istifadə. Dizel avtomobillə müntəzəm olaraq kifayət qədər məsafə qət etmək, keyfiyyətli yanacaq istifadə etmək və karbon qatını qidalandıran şəraitlərdən qaçınmaq, bu sistemlərin layihələndirildiyi kimi işləməsi üçün zəruri və kifayət şərtlərinin başında gəlir. Sistem tutulduqda həll çox vaxt tək dəfəlik təmizləmə deyil, istifadə vərdişinin yenidən nəzərdən keçirilməsidir.

Mənbələr