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康明斯国六技术全景解读(6):如何提高发动机排气温度

2019-08-01 04:00:00 天天向左002
卡车之家
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安安心心扫地

康明斯国六技术全景解读(6):如何提高发动机排气温度

今天我们继续讲康明斯国六发动机提高排气管温度,以利于氮氧化物催化转化和DPF再生的问题。

对于康明斯国六发动机来说为了提高排气温度必须采用多种手段,因为各种提高排气温度的办法都有它的局限性。

某些工况效果很好,某些工况效果很差或者某些工况不适合使用,比如前文讲到的排气节气门对于发动机高速工况提高排气温度就不太适合。

康明斯国六技术全景解读(6):如何提高发动机排气温度

而一些小排量的发动机因为排气管结构的关系(小排量发动机排气管长,热量来源少,距离远,散热过大会造成即使高速工况排气温度也过低),在高速工况也可能排气温度不达标。

所以,康明斯会对部分小排量发动机加装有进气节气门,以利于高速工况对于排气温度的提升。

康明斯国六技术全景解读(6):如何提高发动机排气温度

康明斯发动机的进气节气门(IAT)

康明斯国六部分发动机加装有进气节气门(IAT)。汽油发动机有节气门我们都知道,柴油机加装节气门一般人都会有一些疑惑。这里首先要搞清楚:柴油发动机的节气门和汽油发动机的节气门其结构差不多但是作用却是不一样的!

汽油机调节节气门进气量然后根据进气量的多少间接控制喷油量来达到控制功率输出,柴油机对于功率的控制是直接靠调节喷油量大小来实现。

打个比方:柴油机是在a*b=ab的计算中,只改变a而不改变b;汽油机是先调整a,再根据a来调整b,汽油机节气门就是用来调节这个“a”。

康明斯国六技术全景解读(6):如何提高发动机排气温度

康明斯国六柴油机进气节气门的作用是什么?

康明斯进气节气门(IAT)可以抑制增压空气流量,减少空气进入气缸,使发动机在低空燃比条件下运行。低空燃比可提高增压器出口温度。

低空燃比除了提高排气温度当然还有别的作用,比如,低空燃比的条件下可以减少氮氧化物排放量。从这个结果来看康明斯国六发动机进气节气门的作用和汽油机进气节气门的作用是一样的。我们后面部分康明斯“智慧大脑CBM2.0”再讲!

康明斯国六技术全景解读(6):如何提高发动机排气温度

我们来看看低空燃比是如何让排气温度提高的:相对于汽油,天然气燃料来说,柴油与空气的充分混合是极其困难的。

只有采用大量多余的空气与柴油混合才能保证柴油颗粒可以完全被空气包裹(高空燃比),从而使柴油燃烧更充分(富氧燃烧)。反之,低空燃比(油多气少)会造成燃烧时间变长和燃烧不完全状态。

燃烧时间变长的话后燃加大就会造成排气温度高的现象。低空燃比(油多气少)也会造成更多的没有燃烧(HC气体)和因缺氧燃烧不完全物质(CO一氧化碳气体,PM碳烟颗粒物)的排放。

更多的HC,CO排放给DOC提供了更多的“弹药”,可以促使排气更快升温。

康明斯开发者将这种升温模式命名为“FELIX菲利克斯模式”,针对的主要是小油门低扭矩输出状态。在国四国五阶段一些轻载小油门会容易结晶,到了国六阶段应该会大大改善!

但是,如果继续采用这种老的思维方式刻意小油门状态去节油可能行不通了,因为关闭进气节气门低空燃比状态燃油消耗率肯定大。

进气节气门IAT既可以单独工作,也可以和排气节气门ETV协调工作。另外,与排气节气门只能在低速状态工作不一样,进气节气门可以在全程转速低扭矩输出状态下工作。

康明斯国六技术全景解读(6):如何提高发动机排气温度

通过空燃比的控制除了可以达到上文讲到的提高排气温度之外,还可以降低氮氧化物排放量,降低氮氧化物排放量这一点是和EGR系统的作用是一样的。而对于提高排气管温度EGR系统是无能为力的。

后EGR时代(这是我自己发明的一个词)注定会拉大各个柴油发动机厂家的技术差距。从EGR最早实践者到最先把它放弃,康明斯一直走在柴油发动机技术发展的前列。通过精确调节进排气量可以准确调节发动机的空燃比!

相对于EGR系统来说,控制进排气的办法结构简单的多,当然故障率会低。但是控制进排气系统最大的难点是软件控制策略。

即使相同的硬件,没有很好的软件去控制它,其结果肯定差强人意。比如最近炒得很火的AMT,硬件都是世界名牌,使用效果就一定是世界名牌级的吗?这些软件控制策略都是要花大把钱试错试出来的,不是靠吹牛逼吹出来的。

康明斯国六技术全景解读(6):如何提高发动机排气温度

先把一个不成熟的产品推向市场,通过市场反馈慢慢改进,这是很多国内厂家的手段。殊不知在你慢慢改进的过程中客户的心也慢慢凉了,对于品牌的杀伤力即使你加大十倍的力量去做广告也很难挽回客户的心!

我是一个职业司机,我的梦想是开上国产品牌有世界级品质的卡车!(文/卡家号:天天向左002)

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