Studiul instalației de alimentare cu combustibil cu considerarea nivelelor produselor poluante

Introducere

Motoarele cu ardere interna intra in componenta diverselor instalatii energetice, ce cuprind:

- motor cu ardere interna, ca motor termic primar

- transmisia de putere

- consumatorul

Instalatiile de alimentare cu combustibil ale motoarele cu ardere interna sunt cele mai importante instalatii auxiliare a motorului, influentand esential asupra proceselor termodinamice din cilindrii de lucru mai ales prin procesul de formare a amestecului carburant, care determina in mare masura procesele de ardere si de aici parametrii tehnici, termoeconomici si de exploatare ai acestuia.

Se impune, ca urmare, o proiectare corespunzatoare si un control continu a acestor instalatii de alimentare printr-o reglare din exterior sau amplasarea unor sisteme de reglare automata corespunzatoare. In ultima vreme se foloseste tot mai mult automatizarea subsistemelor motorului si a intregului motor cu ardere interna.

Automatizarea motoarelor cu ardere interna are in vedere subsistemele principale ale acestora:

- mecanismul motor;

- mecanismul de distributie;

- instalatiile auxiliare:

- instalatiile de alimentare cu combustibil;

- instalatia de aprindere prin scanteie la m.a.s;

- instalatia de evacuare a gazelor de ardere;

- instalatia de ungere;

- instalatia de racire;

- instalatia de pornire;

- instalatia de limitare a nivelului produselor poluante ale m.a.i

- instalatia de comanda de la distanta;

- instalatia de semnalizare si protectie impotriva avariilor si a suprasarcinilor;

- instalatia de diagnosticare a starii tehnice a m.a.i;

- instalatia de informatizare a regimurilor de functionare a m.a.i;

Toate aceste instalatii pot fi prevazute cu sisteme de reglare automata, care asigura de regula regimurile optime de functionare a acestora si imbunatatesc fiabilitatea si mentenabilitatea acestora si a intregului motor cu ardere interna.

In momentul de fata se aplica urmatoarele sisteme de reglare automata la motoarele cu ardere interna:

- sisteme de formare a amestecului carburant cu carburator sau amestecator in cazul m.a.s cu combustibil lichid si respectiv a m.a.s cu gaze, ce constitue sisteme de reglare automata a amestecului carburant aplicat la m.a.s;

- sisteme de formare a amestecului carburant prin injectie de combustibil lichid usor, in cazul m.a.s cu injectie de benzina, ce constitue un sistem de reglare automata a amestecului carburant aplicat la m.a.s;

- sistemul de reglare a unghiului de avans la producerea scanteii la m.a.s;

- sisteme de reglare a nivelului produsilor poluanti la m.a.s;

- sisteme de reglare a temperaturii m.a.i;

- sistemele de diagnosticare care determina „apropierea” de starea de defect a diferitelor subsisteme ale m.a.i;

Avand in vedere cele de mai sus rezulta tendinta de automatizare complexa a motoarelor cu ardere interna si a instalatiilor energetice cu motoare cu ardere interna, realizata in prezent datorita:

- necesitatii atingerii regimurilor optime de functionare privind economia de combustibil;

- cresterea fiabilitatii si mentenabilitatii motarelor cu ardere interna;

- cerinte impuse de norme interne si internationale privind gradul de automatizare a motarelor cu ardere interna in diverse instalatii energetice cu motoarele cu ardere interna.

Instalatia de alimentare cu combustibil a motoatelor cu aprindere prin scanteie prevazute cu injectia combustibil lichid usor

Alimentarea cu combustibil a motoarelor cu aprindere prin scanteie se realizeaza:

- cu instalatie de alimentare cu combustibil lichid cu carburator–m.a.s cu carburator

- cu instalatie de alimentare cu combustibil lichid prin injectie-m.a.s cu injectie de benzina;

- cu instalatie de alimentare cu combustibil cu gaze combustibile, cu ajutorul unui amestecator (dozator)-m.a.s cu gaze.

Instalatia de alimentare cu combustibil a motoarelor cu aprindere prin scanteie realizeaza alimentarea cu combustibil si formarea amestecului carburant dintre cumbustibil si aer in concordanta cu cerintele regimurilor de functionare ale motoarelor cu aprindere prin scanteie, in general, omogen in intreg spatiul camerei de ardere, iar uneori stratificat, adica omogen pe diverse subspatii ale camerei de ardere.

Formarea amestecului carburant prin injectie este caracterizat de marirea vitezei de curgere a combustibilului in jet fata de viteza aerului, folosind dispozitivul numit „injector” al instalatiei de alimentare.

Formarea amestecului carburant prin injectie conduce la cresterea indicilor termoeconomici ale motoarelor cu aprindere prin scanteie si un reglaj mai precis al formarii amestecului carburant.

De fapt sistemul de formare a amestecului carburant al motorului cu aprindere prin scanteie este un sistem de reglare automata a amestecului carburat evaluat, prin dozajul amestecului in concordanta cu diversi parametri independenti: turatia, sarcina motorului, regimul termic al motorului, intensitatea detonatiei ce insoteste arderea, parametrii mediului exterior ,

nivelul produselor poluante din gazele de ardere,etc.

Prima instalatie de injectie de benzina a echipat motoarele fratilor Wreight , in 1903 (de avion) si motoarele Antoinette , in 1906 , ambele instalatii folosind insa pompe de tipul injectiei de motorina cu comanda mecanica . Cercetarile in domeniu le amplifica tot industria aeronautica , mai ales cea americana , germana si engleza intre anii 1934 si 1935 . Ea se va extinde apoi la motoarele de curse , pentru ca primul motor de serie cu injectie de benzina monopunct sa fie livrat de firma Mercedes , in anul 1954 , pe modelul 300 SL . Desi rezultatele au fost satisfacatoare , injectia de benzina nu s-a extins in primul rand datorita costurilor foarte ridicate .