mojeauto.pl > motogazeta > Technika > Ewolucja silników Saaba

Ewolucja silników Saaba

Nowy system sterowania procesem spalania w silniku opracowany przez Saaba.

Prezentowaliśmy już wcześniej rewolucyjną technologię Saaba ze zmiennym stopniem sprężania SVC (Saab Variable Compression), tym razem prezentujemy kolejne posunięcie w dziedzinie konstrukcji silników.

Opracowany przez firmę Saab system kontroli spalania SCC (Saab Combustion Control System) jest systemem sterowania opracowanym dla nowego silnika w celu zmniejszenia zużycia paliwa i jednoczesnej radykalnej redukcji szkodliwych emisji bez uszczerbku dla osiągów silnika. Wprowadzenie dużej części gazów spalinowych do procesu spalania może zmniejszyć zużycie paliwa nawet o 10%, z jednoczesną redukcją szkodliwych emisji do poziomu niższego od ustalonego amerykańską normą ULEV2 (Ultra Low Emission Vehicle 2) dla pojazdów o ultra-niskiej emisji; norma ta wejdzie w życie w roku 2005.

W porównaniu z obecnymi silnikami Saaba o podobnych osiągach, silnik ten emituje o prawie połowę mniej tlenków węgla i węglowodorów, a emisja tlenków azotu zmalała o 75%.

System SCC bazuje na kombinacji bezpośredniego wtrysku benzyny, zmiennego rozrządu zaworów i zmiennej przerwy iskrowej. W przeciwieństwie do systemów bezpośredniego wtrysku aktualnie dostępnych na rynku, system SCC zachowuje zalety bezpośredniego wtrysku bez zakłócania idealnego stosunku powietrza do paliwa (14,6:1 = lambda 1) niezbędnego dla poprawnego działania konwencjonalnego trójdrożnego katalitycznego konwertora spalin.

Najważniejsze elementy systemu SCC to:

· Wspomagany powietrzem wtrysk paliwa z generacją turbulencji. Wtryskiwacz i świecę zapłonową połączono w jeden zespół, znany jako świeco-wtryskiwacz, SPI (Spark Plug Injector). Paliwo jest wtryskiwane bezpośrednio do cylindra za pomocą sprężonego powietrza. Tuż przed zapłonem paliwa krótki, lecz gwałtowny wdmuch powietrza do cylindra wytwarza w nim turbulencję, która wspomaga spalanie i skraca czas tego procesu.

· Zmienny rozrząd zaworów. W systemie SCC zastosowano wałki rozrządu z krzywkami o zmiennym położeniu, umożliwiającymi płynną regulację momentów otwierania i zamykania zaworów ssących i wydechowych. Umożliwia to zmieszanie w cylindrze gazów spalinowych ze świeżym powietrzem przeznaczonym do spalania, dzięki czemu wykorzystuje się zalety systemu bezpośredniego wtrysku z jednoczesnym utrzymaniem wartości lambda = 1 niemal we wszystkich warunkach pracy silnika. W czasie spalania ponad 70% zawartości komory spalania tworzą gazy spalinowe. Dokładne proporcje zależą od aktualnych warunków pracy silnika.

· Zmienna szczelina iskrowa przy dużej energii iskry. Szczelina między elektrodami świecy zmienia się w zakresie 1 - 3,5 mm. Iskra przeskakuje 3,5-milimetrową szczelinę dzielącą centralną elektrodę świeco-wtryskiwacza do stałej elektrody połączonej z masą, lub też przeskakuje do ruchomej elektrody uformowanej na powierzchni tłoka. Zmienna szczelina iskrowa w połączeniu z dużą energią iskry (80 mJ) ma podstawowe znaczenie dla procesu zapłonu mieszanki paliwowo-powietrznej, silnie rozcieńczonej gazami spalinowymi.

Zatem prace nad skonstruowaniem czystszych silników benzynowych koncentrują się na dwóch podstawowych celach, osiągnięciu możliwie najmniejszego zużycia paliwa i stworzeniu optymalnych warunków pracy katalizatora przez większość czasu pracy silnika.

Opracowując system SCC inżynierowie Saaba odkryli sposób, jak wykorzystać zalety systemu wtrysku bezpośredniego, utrzymując jednocześnie stałą wartość lambda = 1. Sprężone powietrze wtryskuje paliwo bezpośrednio do cylindra przez świecę zapłonową zespoloną z wtryskiwaczem. Jednakże w odróżnieniu od innych systemów bezpośredniego wtrysku, cylinder jest zasilany tylko taką ilością powietrza, jaka jest potrzebna do uzyskania wartości lambda = 1. Pozostałą część cylindra wypełniają gazy spalinowe z poprzedniego procesu spalania.

Użycie gazów spalinowych w miejsce powietrza do napełniania cylindra przynosi tę korzyść, że są one obojętne. Nie wprowadzają one do procesu spalania żadnej dodatkowej ilości tlenu, zatem nie wpływają na wartość współczynnika lambda. Dlatego system SCC nie wymaga specjalnego konwertora katalitycznego i pracuje poprawnie z konwencjonalnym katalizatorem trójdrożnym. Ponadto gazy spalinowe są bardzo gorące i zajmują dużą objętość, co wywołuje także korzystny efekt doprowadzania dodatkowych ilości ciepła do procesu spalania.

System SCC został opracowany w Dziale Konstrukcji i Rozwoju Silników firmy Saab, który pełni również rolę Ośrodka Doświadczalno- Rozwojowego w zakresie konstrukcji turbodoładowanych silników benzynowych dla całej grupy General Motors. Zmienny odstęp elektrod iskry w systemie SCC jest rozwinięciem koncepcji iskry przeskakującej do tłoka, którą Saab zaprezentował na Salonie Samochodowym we Frankfurcie w 1995 roku. Przy opracowywaniu systemu bezpośredniego wtrysku wspomaganego powietrzem inżynierowie Saaba współpracowali z australijską firmą Orbital.

System SCC jest „uniwersalnym” systemem dla wszystkich silników i spełnia wymagania norm amerykańskich – kładących największy nacisk na ograniczenie emisji tlenków azotu i węglowodorów – oraz europejskich, na pierwszy plan wysuwających ograniczenie emisji dwutlenku węgla. System SCC będzie zastosowany seryjnie w następnej generacji samochodów Saab.

Komentuj:

Brak komentarzy! Wypowiedz się, jako pierwszy!

ZOBACZ RÓWNIEŻ Zamknij
Prześlij zdjęcie i zagraj o jedną z 30 nagród
Prześlij zdjęcie i zagraj o jedną z 30 nagród
Konkurs na 25-lecie magazynu "auto motor i sport". Zrób sobie zdjęcie z jubileuszowym wydaniem magazynu i prześlij je do nas koszystając z formularza na stronie. Masz szansę na wygranie jednej z 30 nagród. Weź udział!
Wydania cyfrowe auto motor i sport Wydania cyfrowe auto motor i sport