¿Cómo solucionar el problema de la ebullición del motor diésel?

"¡Mamá, quiero comprar una versión diésel del Haval H5!

Se puede decir que las dos imágenes de arriba resumen cuántos jóvenes tienen " "Coches diésel" Cómo se arruinó el "sueño". En el último número de Black Technology, le mostramos cómo Mazda HCCI trasplantó el encendido por compresión del motor diésel original a un motor de gasolina. Esta vez veremos cómo funciona el motor diésel " contraatacado".

Cuando la gente piensa en motores diésel, lo primero que piensa a menudo son camiones pesados ​​en la carretera y tractores en el campo. El par brusco, el ruido enorme y el humo negro se han convertido en la impresión constante de Los motores diésel entre los chinos, como todo el mundo sabe, los ingenieros nunca han dejado de investigar los motores diésel, al igual que los motores de gasolina. En la actualidad, la tecnología de motores diésel para turismos líder en el mundo ha subvertido por completo nuestro concepto inherente sobre los motores diésel utilizados en los automóviles. , Huatai y otras marcas, y las mejores en el extranjero incluyen el TDI de Audi, la serie TD de Land Rover, etc.

¿Por qué se pueden utilizar motores diésel "de mala calidad" en modelos de lujo? ¿Fin de los modelos diésel en China? Hoy en @CheheiTech, hemos preparado mucha información útil para compartir con ustedes las diversas tecnologías asombrosas que actualmente están equipadas con motores diésel; de hecho, los motores diésel de hoy ya no son lo que parecen en nuestra impresión.

¿Cómo funciona un motor diésel?

Black Technology necesita presentar brevemente el principio de funcionamiento de los motores diésel que se utilizan actualmente en la mayoría de los turismos. La mayoría de ellos son motores diésel de cuatro tiempos. mientras que los motores diésel de dos tiempos se utilizan más comúnmente en camiones y tractores grandes. Si comprende el proceso de funcionamiento de los motores de gasolina de los automóviles, entonces no es difícil entender el principio de funcionamiento de los motores diésel de cuatro tiempos. un motor diésel de cuatro tiempos es similar al de un motor de gasolina. Cada ciclo consta de cuatro tiempos: succión, compresión, potencia y escape. La diferencia es que debido al punto de ignición más bajo del diésel (220 ℃), no lo hace. Se requiere un dispositivo de encendido y se puede utilizar el encendido por compresión para encender el combustible mezclado en el cilindro. Por lo tanto, la relación de compresión de los motores diésel es generalmente más alta, entre 16 y 22.

Las relaciones de compresión altas causan. mayor ruido La sensación más intuitiva es el dominante "resoplido" del tractor, incluso se omite la bocina. Por otro lado, la alta relación de compresión y las características del motor diésel también hacen que el par del motor diésel a bajas revoluciones. significativamente mayor que el del motor de gasolina. Esta es la fuente de lo que normalmente llamamos "motores diesel potentes". Sin embargo, cuando la velocidad aumenta (generalmente 3000 rpm), el par del motor diesel cae significativamente y la potencia alcanza su punto máximo. que no se puede mejorar.

El alto contenido de átomos de carbono y la composición compleja dan como resultado una baja tasa de utilización del diésel tradicional debido a la combustión incompleta, el contenido de óxidos de nitrógeno, compuestos de azufre y partículas que contienen carbono. La materia emitida también es muy alta. Ésta es la razón del "gran humo negro y gran olor".

En resumen, los motores diésel tradicionales tienen las siguientes características:

. 1. Método de encendido por compresión → alta relación de compresión → baja velocidad y alto par, alto ruido y gran vibración

2. El diésel tiene un alto contenido de carbono → alta densidad de energía → bajo consumo de combustible

3. Composición compleja + método de encendido por compresión → baja utilización de combustible y muchos problemas de emisiones

Míralo de esta manera. Vamos, parece que solo los motores diésel son adecuados para camiones grandes y toscos. Pero, ¿por qué Audi, Land Rover y otros fabricantes han insistido en utilizar motores diésel durante muchos años y simplemente han ampliado la cilindrada a 1,4 L-6,0 L? Porque los ingenieros creen firmemente que los motores diésel pueden ser más refinados y limpios, garantizando al mismo tiempo un bajo consumo de combustible y un elevado par, y efectivamente lo han conseguido. Entonces, echemos un vistazo a en qué se utilizan los motores diésel avanzados, desde "Siudaheitu" hasta "Xiaojiabiyu".

Existe una forma de inyección de combustible

-Raíl **** de alta presión

Esta tecnología tiene una trayectoria de 14 años, y su gran papel debe mencionarse. El llamado riel de alta presión, en pocas palabras, permite que el combustible "permanezca" en un acumulador cilíndrico de alta presión antes de ser inyectado en el cilindro, aumentando la presión a casi 2.000 atmósferas y asegurando una distribución uniforme antes de fluir hacia el inyector. ***Las orugas y los inyectores están conectados al cerebro del automóvil, la ECU, que determina el tiempo y la cantidad óptimos de inyección.

****-Otro aporte de la tecnología Orbital es que separa la generación de presión de la inyección de combustible, permitiendo a los ingenieros configurar libremente todas las inyecciones, aportando grandes beneficios en el desarrollo y grados de libertad de diseño. Por ejemplo, el motor diésel TDI de Audi puede realizar ocho inyecciones por ciclo de trabajo, con dos preinyecciones para una combustión más silenciosa, una inyección principal para proporcionar energía principal y cinco postinyecciones para reducir las emisiones contaminantes.

-Inyectores piezoeléctricos

El sistema de riel de alta presión hace que la presión del combustible sea muy alta, por lo que requiere inyectores extremadamente precisos para mantenerla, y los inyectores piezoeléctricos Oiler son la mejor opción. La estructura central de este inyector son cientos de capas de cristales piezoeléctricos en un actuador piezoeléctrico.

Cuando se aplica voltaje a un cristal, los cristales individuales se expanden ligeramente, cambiando rápidamente su estructura en una milésima de segundo. Cientos de obleas piezoeléctricas se apilan en el inyector, produciendo cambios cuánticos obvios que elevan la válvula de aguja del inyector que se encuentra debajo. Esta conducción es la más directa, sin ninguna conexión mecánica en el medio. Este inyector piezoeléctrico responde cuatro veces más rápido que los inyectores convencionales, lo que le permite igualar con mayor precisión la trayectoria y controlar la inyección de combustible. Al mismo tiempo, el diámetro del orificio de inyección es de sólo 0,1 mm, lo que garantiza que el combustible inyectado en el cilindro esté bien atomizado.

En otras palabras, la combinación de la tecnología *** track ha mejorado enormemente el "estúpido" problema de los motores diésel.

El descubrimiento de la turboalimentación

-Doble turbocompresor + asistencia electrónica del turbo

El descubrimiento de la tecnología de sobrealimentación parece no tener fin, y lo mismo ocurre con los motores diésel. .

Tomemos como ejemplo el nuevo modelo TDI con motor diésel. Su 3.0TDI utiliza un doble turbocompresor de serie para compensar la falta de potencia del motor diésel a altas velocidades. Por debajo de 2.500 rpm, un turbocompresor más pequeño con tecnología de geometría variable realiza la mayor parte del trabajo de propulsión. A partir de aproximadamente 2.500 rpm, la válvula de conmutación se abre y el turbocompresor pequeño transfiere gradualmente la potencia de impulso principal al turbocompresor grande. A 3.500-4.000 rpm, la válvula de conmutación está completamente abierta y sólo el turbocompresor grande está impulsando.

En la etapa de arranque en ralentí, ¿cómo puede el motor producir buena potencia a velocidades extremadamente bajas? Audi ha propuesto de forma innovadora una idea de este tipo: el turbocompresor electrónico. Este dispositivo equivale a un compresor, accionado por un motor eléctrico, y está situado aguas abajo del intercooler. En la mayoría de las condiciones de funcionamiento, el aire no fluirá a través de ella. Sólo cuando la velocidad del motor es baja y la energía de los gases de escape es baja, la válvula de derivación se cerrará y el aire fluirá y será presurizado. Debido a su propulsión eléctrica, los ingenieros han previsto especialmente para este motor turboalimentado electrónicamente un circuito de 48 V, combinado con recuperación de energía de frenado.

Debido a la incorporación del turbocompresor electrónico, el par máximo de este motor 3.0TDI ha aumentado de 580 Nm a 750 Nm, y el punto de velocidad ha avanzado de 1.400 rpm a 1.250 rpm. La plataforma todavía está significativamente mejorada.

-Sección transversal de turbina variable VTG

Como se mencionó anteriormente, el turbocompresor pequeño utiliza tecnología de sección transversal de turbina variable (VTG), y es necesario ampliarla aquí. Todo el mundo debe tener más o menos conocimientos sobre el principio de funcionamiento de un turbocompresor, entonces, ¿qué significa sección transversal variable? Resulta que hay un círculo de paletas guía alrededor de la turbina y los gases de escape soplan hacia la turbina después de pasar a través de las paletas guía. Cuando el conductor pisa profundamente el pedal del acelerador, las paletas guía girarán bajo la acción de la presión mecánica y el ángulo entre las paletas se reducirá. De esta manera, el caudal de gases de escape con baja energía aumentará después de pasar. Las palas y los gases de escape soplarán hacia la turbina a mayor velocidad, lo que hará que la turbina se eleve más rápido. Simplemente comprenda, esto es como un viento suave que sopla afuera. Si su ventana está abierta de par en par, el viento que entra es suave; si la ventana está abierta sólo un poco, encontrará que el viento que entra es más rápido;

La geometría de turbina variable (VTG) también aparece en los coches deportivos Porsche. Se trata de una tecnología de motor de gasolina que ahora se ha extendido a los motores diésel, lo que indica que los motores diésel tienen un mayor potencial.

Control de emisiones

-Convertidor catalítico SCR

SCR se refiere a la reducción catalítica de óxidos de nitrógeno (NOx) en los gases de escape. Las bolas rojas en el camino son óxidos de nitrógeno, las grises son partículas de carbono, las azules son amoníaco y las verdes son el nitrógeno generado.

Durante el funcionamiento, se pulveriza una solución de AdBlue (azul) desde el depósito al catalizador selectivo. Este aditivo soluble en agua se descompone en los gases de escape a alta temperatura para producir amoníaco, convirtiendo los óxidos de nitrógeno en nitrógeno y agua inofensivos. Audi combina un catalizador SCR con un filtro de partículas diésel en el nuevo motor 3.0 TDI. Dado que la solución AdBlue se solidifica por debajo de 0°C, Audi equipa los catalizadores con calefacción eléctrica.

Una cosa más: AdBlue es un aditivo, que normalmente llamamos urea. Aunque tiene un nombre desagradable, tiene un gran efecto en la supresión de las emisiones de óxido de nitrógeno. Además, el AdBlue es un consumible, así que no esperes hasta que se acabe antes de añadirlo a tu coche. El año pasado, el escándalo de fraude de emisiones de Volkswagen en Estados Unidos sumió a la compañía en las mayores pérdidas de su historia, y efectivamente evitó la activación de SCR a través de software porque el dispositivo aumentó el costo de propiedad para los usuarios.

¿Por qué los motores diésel avanzados nacionales están experimentando vergüenza?

Creo que todos tienen una nueva comprensión de los motores diésel actuales. En la actualidad, el nivel técnico, la complejidad y la protección ambiental de los motores diésel no son menores que los de los motores de gasolina. Al mismo tiempo, también conserva las ventajas únicas de los motores diésel: gran potencia a bajas velocidades y un consumo de combustible entre un 30% y un 40% menor que los motores de gasolina de la misma cilindrada, alcanzando incluso el nivel de algunos modelos híbridos. De hecho, el 60% de los modelos que circulan por las carreteras europeas utilizan actualmente motores diésel, mientras que en nuestro país esta cifra es sólo el 1%.

Los motores diésel como el TDI pueden cumplir con los estándares Euro 6 y, naturalmente, los estándares de emisiones de China no son un problema. Pero ¿por qué nos cuesta tanto ver vehículos diésel en las ciudades? Las razones principales son los dos puntos siguientes:

-Las ciudades de primer nivel tienen políticas demasiado estrictas sobre los vehículos diésel

En ciudades como Beijing, la política de vehículos de pasajeros diésel es "talla única". "Todos", no importa la tecnología que tengas, mientras quemes diésel, no podrás conseguir la matrícula. Si insiste en obtener una licencia extranjera, volverá a surgir el problema de ingresar a Beijing. Los procedimientos complejos y las regulaciones automotrices altamente restrictivas han hecho que muchas personas eviten los automóviles diésel y no tengan más remedio que elegir automóviles de gasolina. En este sentido, los fabricantes nacionales y extranjeros como Audi, Kia y SsangYong están perdidos.

Con la tecnología y la demanda de los consumidores, estamos esperando al mercado, pero todavía hay que esperar a las políticas.

El problema del diésel en China

Hay restricciones de compra en las grandes ciudades, pero no en las pequeñas, ¿verdad? No te preocupes, nuestro petróleo también es un gran problema. La tecnología diésel avanzada tiene requisitos más estrictos para los productos derivados del petróleo, pero el diésel de nuestro país a menudo no cumple con los requisitos, lo que se manifiesta por un alto contenido de impurezas y sulfuros. Los amigos que conducen deben haber experimentado esto de primera mano. Nuestro diésel actual sólo puede satisfacer los motores diésel rudos, atrasados ​​e ineficientes en las carreteras.

Mejorar la calidad del petróleo es la forma más directa, pero primero hay que preguntar a las empresas petroquímicas. Esto no es fácil de decir. Para mejorar la calidad de los productos petrolíferos, debemos comenzar con el proceso de refinación y mejorar el nivel de equipo (jin). Se trata de una inversión de miles de millones o decenas de miles de millones y no se puede lograr de la noche a la mañana.

@CarBlackTech cree que estas dos razones también están relacionadas entre sí. Desde el punto de vista del gobierno, si no se mejora la calidad del petróleo, por muy buena que sea la tecnología diésel, será difícil cumplir con los estándares, por lo que no levantaré la prohibición y desde el punto de vista de la empresa petroquímica; , si el gobierno no flexibiliza la prohibición de los turismos diésel, ¿por qué debería invertir enormes sumas de dinero? ¿Qué tal si mejoramos la calidad del petróleo?

Espero que algún día los "tres barriles de petróleo" de China no sólo tengan un precio y una calidad acordes con los estándares internacionales. Volviendo a la tecnología, aunque el status quo nacional actual no puede satisfacer plenamente las condiciones de trabajo de los motores diésel avanzados, podemos ver el progreso de los motores diésel en potencia y emisiones, lo que en sí mismo es motivo de alegría.