Filtrul de regenerare continua-CRT (Continuous Regeneration Trap)de la AVL

Filtrul de regenerare continua-CRT (Continuous Regeneration Trap)de la AVL

Autovehiculele cu destinatie utilitar - sportiva, asa numit SUV, echipate cu motoare diesel, au devenit foarte populare in Europa atat pt. economoicitatea lor, cat si pt. performantele exceptionale de tractiune si confort. In SUA vehiculele din aceasta categorie sunt echipate cu motoare pe benzina si reprezinta cam 50% din noile inmatriculare. Introducerea noilor norme de poluare in Europa (Euro IV si Euro V, care va reprezenta circa 50% din IV) si SUA (EPA Tier 2), impun perfectionarea in continuare a motorului diesel si a sistemelor de tratare catalitica a gazelor de evacuare

In lucrare se ilustreaza doua etape de perfectionare:

. Etapa intaia - reducerea emisiei de NO_x prin adoptare unor tehnologii avansate la motoare;

. Etapa a doua - reducerea emisie de particule cu ajutorul unor filtre de particule

Respectarea prevederilor viitoarelor norme de poluare, de catre vehiculele grele pt transport de persoane (cu ar fi SUV, autocamionete pick-up, autocamioane usoare si autoturismele grele din clasa lux), constituie o mare provocare atat pt sistemul de ardere, cat si pt noile tehnologii pt motoare si sistemele catalitice de tratare a gazelor de evacuare. Pt a ilustra cele de mai sus defineste factorul de incarcare a motorului ca fiind puterea specifica necesara in New European Driving Cycle (NEDC), adica puterea medie a ciclului /cilindree(kW/l)

In fig.4 se dau valorile factorului de incarcare a motorului (ca o medie pt cate 5 vehicule din fiecare categorie) pt autocamioane usoare inertionala de 1930-2270kg (este vorba despre masa proprie echivalenta pe standul dinamometric),SUV cu masa de 2040-2270kg microbuze cu masa de 1810-2040kg si autoturisme cu masa de 910-1810kg . Se observa ca motoarele de pe SUV functioneaza la un factor de incarcare similar cu al autocamioanelor usoare si este mult mai mare decat cel de la autoturisme. Influenta factorului de incarcare asupra emisiilor s-a determinat prin simularea ciclului NEDC

In principiu sistemul de filtrare CRT(Continuous Regeneration Trap)se bazeaza pe faptul ca bioxidul de azot (NO₂)este mult mai bun agent oxidare al funinginii Decat insusi oxigenul. Printr-o acoperire speciala a catalizatorului de oxidare se favorizeaza formarea de NO_x , in fata filtrului de particule, astfel incat funinginea stocata (retinuta) sa fie indepartata in mod continuu de pe suprafata filtrului fara a influenta negativ contrapresiunea gazelor de evacuare

Fig.4 Factorul de inclinare a motorului pentru 4 categorii de vehicule

Cateva conditii trebuie indeplinite

. Combustibil fara sulf (max.50 ppm) pt a se asigura conditii de formare a NO₂ fara formarea excesiva de sulfat la temperaturi mari ale gazelor;

. Pt performante optime sa se asigure temperatura gazelor de evacuare (in catalizator) in limitele 250-450C;

. Raportul NO_x / funingine sa nu fie prea mic, caci ar rezulta prea putin NO₂ pt oxidarea funinginii de pe filtru.

De acea pt o intelegere a mecanismului de functionare a CRT s-au efectuat masuratori in NEDC in trei zone de filtrului

. inainte de filtrul CRT

. intre catalizator de oxidare si filtrul de particule al sistemului CRT

. dupa sistemul CRT

Cea mai interesanta actiune de pe traseul parcurs de gazele de evacuare o reprezinta formarea NO₂ in interiorul catalizatorului de oxidare, in functie de temperatura gazelor de evacuare,si actiunea reducatoare asupra funinginii de pe peretii filtrului.

Studiul tehnicii actuale privind motoare similare ce cel din tema de proiect:

Motorul din tema de proiect: Categoria autovehiculului: Autoturism, tip aprindere: MAC, P_emax=44Kw, n_p=4400rot/min, nr. de cilindri i=4.