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Familiarización Sistema EGR

Apr 03, 2018

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  • 7/27/2019 Familiarizacin Sistema EGR

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    Familiarizacin Sistema EGR

    Cummins

    http://www.cummins.com/index.cfm
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    Familiarizacin Sistema EGR

    La teora de recirculacindel gas de escape y de laoperacin del sistemaconforme se relaciona conlos productos automotrices

    Repaso de la combustindiesel bsica.

    Los componentes del

    sistema de recirculacin delgas de escape y suoperacin.

  • 7/27/2019 Familiarizacin Sistema EGR

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    Introduccin

    Diseos Nuevos: Mejoras en Motor Base

    Sistemas de Aire,Combustible y ControlOptimizados

    EGR

    Qu significa EGR?

    Arranque en Fro

    Torque de Accionamientodel Embrague

    Respuesta Transitoria

    http://www.cummins.com/index.cfm
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    Introduccin

    Combustin Bsica

  • 7/27/2019 Familiarizacin Sistema EGR

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    Combustin Bsica

    El sistema de recirculacin del gas deescape toma una porcin del gas deescape y la regresa a la cmara decombustin.

    La combustin ocurre cuando esinyectado combustible en un cilindroque contiene aire bajo altas presin ytemperatura.

    El combustible rpidamente quemado

    libera una gran cantidad de energatrmica. La liberacin de energatrmica incrementa drsticamente lapresin en el cilindro. Esta presinincrementada impulsa hacia abajo alpistn.

    http://e/Sistema%20EGR/diesel.swf
  • 7/27/2019 Familiarizacin Sistema EGR

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    Requerimientos para que ocurra lacombustin:

    aire, calor, y combustible

    Aire es una combinacin de aprox.: 21% de oxgeno; 75% de nitrgeno; y 4% de diversos gases

    Combustin Bsica

    De estos gases, el oxgeno es el nicoque soporta la combustin.

    Nitrgeno y otros gases tienen un impactoen las emisiones de escape.

    A ms O2, mayor eficiencia en lacombustin

    1 lb de comb. 20 lb de aire

    Elementos de la Combustin

    O2

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    Densidad del Aire

    Medicin de molculas de oxgenodentro de un volumen fijo de aire.

    El aire en altitudes elevadas es menos denso que el aire anivel del mar, pero la relacin de oxgeno a nitrgeno

    permanece igual

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    La densidad del aire tambin es afectada por la temperatura delaire ambiente y la humedad.

    Densidad del Aire

    La humedad, deja menos espacio para las molculas de oxgenoen un volumen fijo de aire

    el aire hmedo y c al iente no crea buena ef ic ienc ia de

    combust in

    el aire fro y seco es excelente p ara combu stin

  • 7/27/2019 Familiarizacin Sistema EGR

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    Calor y Combustible

    El calor es producido durante lacarrera de compresin

    El combustible est compuestocasi enteramente decombinaciones de hidrgeno ycarbono. Los combustiblesdifieren en su relacin dehidrgeno a carbono(hidrocarburos)

  • 7/27/2019 Familiarizacin Sistema EGR

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    Resumen

    Introducirse la cantidadapropiada de aire en lacmara

    El pistn en su carrera

    hacia arriba comprimeel aire En el momento

    apropiado es inyectadocombustible dentro delcilindro

    la compresin continahasta la ignicin combustin creandoenerga trmica energa mecnica

  • 7/27/2019 Familiarizacin Sistema EGR

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    Subproductos de la Combustin

    Los hidrocarburos reaccionan con eloxgeno en el aire durante lacombustin

    agua y gas de dixido de carbono.

    Dos amplias categoras desubstancias indeseables.

    combinaciones de oxgeno y nitrgeno;(NO2, NO. conocidos como xidos denitrgeno o gases NOx)

    El combustible sin quemar oparcialmente quemado resulta en otro

    grupo. El combustible sin quemar eshidrocarburo en naturaleza: materia departculas o hidrocarburos. HCs.

    Los gases de NOx en la presencia deluz solar se combinan conHidrocarburos para formar ozono(O3). El ozono es el componentemayor del smog.

  • 7/27/2019 Familiarizacin Sistema EGR

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    Regulacin

    En EEUU las emisiones son reguladas por

    la EPA, para limitar los contaminantes en la

    atmsfera.

    El nivel permisible de NOx ms HCs se

    redujo grandemente para los motoresautomotrices de Rango Medio y Servicio

    Pesado a fines del 2002.

    Para reducir la cantidad de contaminantesperjudiciales en el escape, el proceso decombustin debe controlarse. Debe ajustarseel periodo de retardo de encendido.

    Una de las formas de hacerlo, es atrasando oadelantando la sincronizacin de inyeccin.

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    Sincronizacin de Inyeccin Atrasada

    Combustible es inyectado dentrodel cilindro ms tarde en la carrerade compresin

    Menos tiempo al combustible paramezclarse con el aire, antes de laignicin.

    Temperatura real de combustinms baja

    Menor formacin de gases de NOx.

    Eficiencia de combustinligeramente reducida.

    atrasar demasiado la sinc ronizacin puede con du cir

    a em isio nes ms altas de hid roc arbu ros y a

    desempeo inacep tabl e del motor.

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    Sincronizacin de Inyeccin Adelantada

    Combustible es inyectado dentrodel cilindro ms pronto durante lacarrera de compresin

    Ms largo ser el periodo deretardo de encendido.

    Temperaturas de combustin msaltas

    Menos combustible sin quemar emisiones reducidas de HCs.

    adelantar demasiado la sinc ron izacin prom ueve la

    creacin d e un n ivel inaceptable de gases de NOx.

    As que hay una relacin muy estrecha entre la temperatura de

    com bus t in y la cant idad y t ipo de emisiones que resul tan.

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    Sistema EGR

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    Sistema EGR

    Para reducir incluso ms el nivel de las emisiones de escape, el controlelectrnico de la inyeccin y el enfriamiento del aire de admisin solos ya noson adecuados

    El prximo paso viable para reducir temperaturas pico de combustin, es

    enfriar algo del gas de escape, mezclarlo con aire de admisin fresco y moveresta mezcla dentro de la cmara de combustin

    La mezcla de gas de escape recirculado (inerte) y aire de admisin fresco esllamado el aire de carga

    Esto reduce la formacin de NOx mientras se minimiza el uso de lasincronizacin atrasada

    El oxgeno est en una concentracin ms baja en el aire de carga debido a laadicin del escape recirculado, sin embargo debe estar disponible la mismacantidad de oxgeno para el proceso de combustin.

    Para mantenerla, debe incrementarse el volumen total de gas que entra a lacmara de combustin.

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    Sistema EGR

    Componentes Bsicos

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    Componentes Bsicos

    Turbocargador de Geometra Variable

    Vlvula de Recirculacin del Gas de Escape (Vlvula EGR)

    Enfriador de Recirculacin del Gas de Escape (Enfriador EGR)

    Tubo de Conexin EGR

    Dispositivo Mezclador de Admisin Conexin en Fuelle al Enfriador EGR

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    Flujo del Sistema

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    Turbocargador de Geometra Variable(VGT)

  • 7/27/2019 Familiarizacin Sistema EGR

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    Turbocargador VG

    Acumula sobrepresin msrpidamente para mejorar larespuesta transitoria.

    Incrementa la contrapresin delmltiple de escape.

    El VGT tambin puede usarsepara proporcionar frenado deescape.

  • 7/27/2019 Familiarizacin Sistema EGR

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    Componentes del VGT

    Compresor y carcasa

    Turbina y carcasa

    Actuador VG (neumtico o

    elctrico)

    Anillo de la Boquilla Deslizante

    Placa de Recubrimiento

    Mecanismo de Yugo

    Sensor de Velocidad del Turbo

    Sensor de Temperatura de

    Entrada del Compresor del

    Turbo

    Sensor de Posicin del VGT

    (solamente VGTs accionados

    elctricamente)

  • 7/27/2019 Familiarizacin Sistema EGR

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    Operacin del VGT

    Actuador Neumtico VG Vlvu la de Cierr e de

    Contro l d e TC. Accionada

    por el ECM, se energizaen ON

    Vlvu la de Con tro l de

    TC. Modula la presin deaire mediante un impulso

    con seal modulada

  • 7/27/2019 Familiarizacin Sistema EGR

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    Operacin del VGT

    Boquilla deslizante

    Se ajusta para variar el rea de

    salida en espiral de la turbina Es ajustada por el actuador del

    VG

    Posic in Inf in i tamente Var iable

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    Operacin del VGT

    Boquilla Totalmente Cerrada

    Mn imarea de Salida de Espiral

    MximaPresin del Mltiple de Escape

    MximaVelocidad del Eje

    MximaSobrepresin del Turbo

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    Operacin del VGT

    Boquilla Totalmente Abierta

    Mximarea de Salida de Espiral

    Mn imaPresin del Mltiple de Escape

    MnimaVelocidad del Eje

    Mn imaSobrepresin del Turbo

  • 7/27/2019 Familiarizacin Sistema EGR

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    Vlvula EGR

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    Componentes de la Vlvula EGR

    Entrada del gas de escape Motor elctrico

    Sensor de posicin

    Protector trmico

    Puertos de Refrigerante Salida del gas de escape

    Cubierta del Actuador

    Vlvula de Elevacin

    La vlvula EGR junto con el turbocargador VG regula la cant

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