Degimas SND varomuose varikliuose

14 gegužės 2014, 23:09

Standartinės uždegimo žvakės SND varomuose varikliuose gali kelti daug problemų, kurioms spręsti gali pakakti vien šiuos elementus pakeisti į specialios konstrukcijos atitikmenis.

Europoje nuolat didėja automobilių, gamintojų arba jau eksploatuojant pritaikytų suskystintų dujų kuro naudojimui, skaičius. Šis kuras pasižymi neginčijamais ekonominiais ir ekologiniais privalumais. Šiuo metu dėl plataus ir nuolat besiplečiančio degalinių tinklo ši kuro rūšis tapo visuotinai prieinama. 2010 metais vien Lenkijoje automobilių, kuriuose sumontuota dujinė įranga, skaičius viršijo 2 200 000. Tai modifikuotos senesnių modelių benzininės transporto priemonės bei automobiliai, turintys gamintojo sumontuotas dvigubas kuro sistemas, pvz., „Opel“ („Astra“, „Corsa“, „Omega“, „V

ectra“ ir „Zafira“), „Citroën“, „Ford“ („Focus“), „Mitsubishi“ („Colt“), „Nissan“ („Primera“), „Škoda“ ir „Peugeot“ modeliai.

SND yra kur kas pigesnės nei benzinas, o joms sudegant į atmosferą išmetama mažiau anglies junginių, t. y. vadinamųjų šiltnamio efektą sukeliančių dujų bei azoto oksidų, o išmetamosio

se dujose iš viso nėra kietųjų dalelių. Šie faktai su kaupu pateisina kiek didesnį sunaudojamo kuro kiekį. Dujų populiarumą papildomai padidino dar tas faktas, kad dauguma šiuolaikinių variklių, kuriuose yra dvigubos kuro sistemos, pasižymi beveik vienodais galingumo parametrais abiejose maitinimo sistemose, perjungiamose pakaitomis naudojant paprastą jungiklį. Be to, tiek benzino, tiek SND pildymas tapo vienodai paprastas.

Kuro ir oro mišinio uždegimas

Nors benzino ir dujų uždegimas yra inicijuojamas elektrinių degimo sistemų, tačiau reikalavimai, keliami šių sistemų elementams, taip pat degimo žvakėms, šioms dviems kuro rūšims labai skirias

i. Taip yra dėl to, kad dujų ir oro bei benzino ir oro mišinių degimo procesai vyksta skirtingai. Pirmojo mišinio degimo kibirkštį sugeneruoti yra neabejotinai sunkiau, todėl yra būtina atitinkamai aukštesnė įtampa tarp žvakės elektrodų. Benzinui paprastai pakanka, kai šios įtampos vertė siekia 10–15 kV, o SND reikia 25–30 kV. Be to, dujoms reikia tikslesnio uždegimo momento valdymo, jos sukuria didesnius šiluminius krūvius uždegimo žvakėms ir pagreitina jų metalinių elementų koroziją.

Standartinės žvakės dėl nepakankamos įtampos, t. y. kibirkšties energijos, gali sudaryti degimo pertraukas, o tai gali sukelti degimo ričių ir net SND tiekimo valdymo blokų gedimus. Reikalaujam

os įtampos dydį galima sumažinti įvairiais konstrukciniais būdais, pvz., mažinant atstumą tarp žvakės elektrodų ir kartu mažinant pačių elektrodų, dalyvaujančių elektrinio lanko degimo procese, paviršius, o tam reikia naudoti plonesnį vidurinį elektrodą.

Standartinių uždegimo žvakių pritaikymas veikimui varikliuose, kuriuose naudojamas SND kuras, gali būti siejamas tik su atstumo tarp elektrodų mažinimu, paprastai apie 0,1– 0,2 mm, tačiau tai apsunkina uždegimą dėl stipresnio elektrodų aušinimo efekto, didėjant sudeginamo kuro kiekiui. Daugiaelektrodės žvakės yra ypač jautrios šiam reiškiniui.

Tauriųjų metalų pritaikymas

Optimalus minėtų problemų sprendimas – tai specialios uždegimo žvakės, pagamintos naudojant tauriuosius metalus: platiną ir iridį. Šie metalai leidžia sumažinti aktyvų elektrodų plotą, išlaikant ir net pailginant jų eksploatacijos laikotarpį.

Tokios konstrukcijos pavyzdys – tai japonų firmos „Denso“ sukurta ir patentuota žvakė „Iridium Tough“ su vidiniu plonos iridžio vielos pavidalo elektrodu ir šoniniu elektrodu su platinos plokšte

le. Naudojami iridis ir platina apsaugo elektrodų medžiagą nuo korozijos ir erozijos, esant aukštoms SND degimo temperatūroms. Be to, šiose žvakėse įtampa susikaupia minimaliame elektrodo paviršiuje, kurį sudaro vos 0,4 mm skersmuo, todėl kibirkščiai įžiebti pakanka žemesnės įtampos. Nedidelė plono elektrodo masė taip pat riboja didesnio aušinimo efektą, esant intensyviam dujų ir oro mišinio judejimui degimo kameroje.

Benzininiuose varikliuose žvakių „Iridium Tough“ ilgaamžiškumas (dėl labai lėto tarpo tarp elektrodų didėjimo) atitinka apie 100 000 km automobilio ridą. Jei pagrindą sudaro maitinimas SND, tai šių žvakių ilgaamžiškumas, lyginant su standartinėmis nikelio žvakėmis, yra tris kartus didesnis, t. y. leidžia tarp eilinių keitimų pasiekti iki 60 000 km (36 000 myliu) ridą. Žvakes „Iridium Tough“ galima pritaikyti net 99 % Europoje dujomis varomų automobilių.

Remdamasi konstrukcine ir technologine patirtimi, įgauta kuriant ir gaminant žvakes „Iridium Tough“, firma „Denso“ sukūrė kitą jų modelį „Iridium Plus“, turintį didesnio atsparumo keramikinį izoliatorių. Šis modelis skirtas varikliams, varomiems SND ir eksploatuojamiems nepertraukiamų ciklų (24 valandas per parą) bei sunkiomis sąlygomis.

Komentarai

Komentarų nėra. Būkite pirmas!