Presentation laddar. Vänta.

Presentation laddar. Vänta.

Alternativa bränslen och fordon www.transportlearning.net KONVENTIONELLA DRIVMEDEL Carlos Sousa AGENEAL, Local Energy Management Agency of Almada.

Liknande presentationer


En presentation över ämnet: "Alternativa bränslen och fordon www.transportlearning.net KONVENTIONELLA DRIVMEDEL Carlos Sousa AGENEAL, Local Energy Management Agency of Almada."— Presentationens avskrift:

1 Alternativa bränslen och fordon www.transportlearning.net KONVENTIONELLA DRIVMEDEL Carlos Sousa AGENEAL, Local Energy Management Agency of Almada

2 Alternativa bränslen och fordon www.transportlearning.net DIESEL- OCH BENSINMOTORER 4-taktscykeln Huvudsakliga delar Hjälpsystem

3 Alternativa bränslen och fordon www.transportlearning.net DIESELNS 4-taktscykel INSUGNING Luft kommer in i förbränningsrummet

4 Alternativa bränslen och fordon www.transportlearning.net KOMPRESSION Med alla ventiler stängda går kolven upp och komprimerar luften i cylindern Ökning av lufttemperatur och tryck DIESELNS 4-taktscykel

5 Alternativa bränslen och fordon www.transportlearning.net INSPRUTNING Bränslet sprutas in i cylindern vid högt tryck, efter kompression av luften DIESELNS 4-taktscykel

6 Alternativa bränslen och fordon www.transportlearning.net EXPANSION Bränslet antänds vid kontakt med den heta luften Kraften som ges motorn genereras nu DIESELNS 4-taktscykel

7 Alternativa bränslen och fordon www.transportlearning.net UTBLÅS Efter förbränningen lämnar de varma gaserna cylindern genom avgasventilerna DIESELNS 4-taktscykel

8 Alternativa bränslen och fordon www.transportlearning.net INSUGKOMPRESSIONEXPANSIONUTBLÅSINSPRUT- NING COMBUSTÃO DIESELNS 4-taktscykel

9 Alternativa bränslen och fordon www.transportlearning.net Kompressions- förhållande =

10 Alternativa bränslen och fordon www.transportlearning.net MOTORNA HUVUDSAKLIGA KOMPONENTER

11 Alternativa bränslen och fordon www.transportlearning.net Kolv – överför rörelsen till vevstaken Vevstake – överför rörelsen till vevaxeln Vevaxel– Omvandlar den pendlande rörelsen till en cirkulär rörelse MOTORNS HUVUDSAKLIGA KOMPONENTER

12 Alternativa bränslen och fordon www.transportlearning.net

13 Alternativa bränslen och fordon www.transportlearning.net

14 Alternativa bränslen och fordon www.transportlearning.net

15 Alternativa bränslen och fordon www.transportlearning.net Distribution (öppnande / stängning av ventiler) Kylsystem (förebygger överhettning) Smörjning (reducerars friktion, tvättar komponenter etc.) Bränslesystem (bränsleinsprutning) HUVUDSAKLIGA HJÄLPSYSTEM

16 Alternativa bränslen och fordon www.transportlearning.net Double OverHead Cam, DOHC (dubbel överliggande kamaxel) Sidoställd kam DISTRIBUTION

17 Alternativa bränslen och fordon www.transportlearning.net DISTRIBUTION

18 Alternativa bränslen och fordon www.transportlearning.net Syften KYLSYSTEM 1. Kylsystemets syften:  Hålla motorn vid lämplig drifttemperatur (förebygga att komponenter smälter)  Bevara de fysiska och kemiska egenskaperna hos smörjoljan (kan försämras vid hög temperatur) 2. Fördela värme till bilens kupé 3. Förbättra kallstart

19 Alternativa bränslen och fordon www.transportlearning.net Vattenpump Termostat Kylare Fläkt Värmesystem KYLSYSTEM

20 Alternativa bränslen och fordon www.transportlearning.net Motoroljans funktion är mycket mer än att smörja. Oljan måste också ha: Hög rengörande och dispergerande effekt Hög anti-oxidationseffekt God kylkapacitet (bidrar till motorns kylning) God kapacitet att neutralisera syror Bibehålla egenskaper vid temperaturförändring SMÖRJSYSTEM

21 Alternativa bränslen och fordon www.transportlearning.net SMÖRJSYSTEM

22 Alternativa bränslen och fordon www.transportlearning.net BRÄNSLESYSTEM Syfte: Föra in bränsle till motorn - bränslet blandas med heta luften i cylindern, förgasas, självantändes och brinner

23 Alternativa bränslen och fordon www.transportlearning.net 1. Indirekt insprutning 2. DIREKTINSPRUTNING Direktinsprutning i cylindrarna Högre insprutningstryck Dyrare och mer krävande teknik Multipla jet-insprutare BRÄNSLESYSTEM

24 Alternativa bränslen och fordon www.transportlearning.net DirektIndirekt Förluster Högre termiska förluster Hög temperaturförlust mellan kammare Prestanda HögreLägre Hastighet Låg motorhastighetHögre motorhastighet Bränsle Kräver högre bränslekvalitet Fungerar med bränslen av lägre kvalitet (viskositet, cetantal) Insprutning Multi-jet (higher insprutningstryck) Single-jet (lägre insprutningstryck ) DIREKTINSPRUTNING vs. INDIREKT INSPRUTNING

25 Alternativa bränslen och fordon www.transportlearning.net FördelarNackdelar Lägre bränsleförbrukning Pris EffektBuller KallstartVibration DIREKTINSPRUTNING vs. INDIREKT INSPRUTNING

26 Alternativa bränslen och fordon www.transportlearning.net DIREKTINSPRUTNING

27 Alternativa bränslen och fordon www.transportlearning.net Spruta och Virvla DIREKTINSPRUTNING

28 Alternativa bränslen och fordon www.transportlearning.net TYPER AV INSPRUTNINGSSYSTEM Radial och “in-line”-pump Injektionspump “Common Rail”

29 Alternativa bränslen och fordon www.transportlearning.net TYPER AV INSPRUTNINGSSYSTEM In-line pump 600...700 bar  1 000 bar vid injektorns spets

30 Alternativa bränslen och fordon www.transportlearning.net TYPER AV INSPRUTNINGSSYSTEM Radialpump 1 000 till 1 500 bar vid injektorns spets

31 Alternativa bränslen och fordon www.transportlearning.net INSPRUTNINGSSYSTEM Fördelar Inga bränslebanor under högt tryck Högre injektionstryck Lägre bränsleförbrukning Bättre vridmoment och effekt vid låga varvtal Injektionspump  2000 bar

32 Alternativa bränslen och fordon www.transportlearning.net Pressão máx. 1350 – 1500 bar INSPRUTNINGSSYSTEM Common-Rail 1 800  2 000 bar Fördelar Bättre kontroll över insprutningen Reduktion av buller och vibrationer Bra bränsleförbrukning Bra vridmoment och effekt Reduktion av emissioner

33 Alternativa bränslen och fordon www.transportlearning.net INSUGNING I BENSINMOTORER En bensinmotor kan ta emot: En blandning av luft och bränsle Luft, med bränsle som sprutas in direkt i cylindern – Direktinsprutningsmotorer Source: Total

34 Alternativa bränslen och fordon www.transportlearning.net TURBOLADDNING Syfte: Öka effekt/vikt-förhållande En kompressor ökar densiteten hos luften innan den släpps in i cylindrarna. Nackdelar (jämfört med motorer utan turbo) : Komplexitet och kostnad Högre fysiska och termiska belastningar på motorn Fördelar: Högre vridmoment och effekt Lägre bränsleförbrukning

35 Alternativa bränslen och fordon www.transportlearning.net TURBOLADDNING

36 Alternativa bränslen och fordon www.transportlearning.net TURBOLADDNING

37 Alternativa bränslen och fordon www.transportlearning.net Variabel geometri Större vridmoment över hela varvtalsregistret Lägre bränsleförbrukning Högre effekt TURBOLADDNING

38 Alternativa bränslen och fordon www.transportlearning.net TURBOLADDNING INTERCOOLER Syfte: Öka effekt/vikt- förhållandet Kyler luften efter kompressionen, innen den släpps in i cylindern: Större luftmassa i cylindrarna Mer bränsle Större vridmoment Mer effekt

39 Alternativa bränslen och fordon www.transportlearning.net FÖRORENINGSBILDNING OCH -KONTROLL Förbränning i Dieselmotorer karakteriseras av en hög koncentration av bränsledroppar (dålig sönderdelning/förångning av bränslet). Huvudsakliga föroreningar: Partiklar (PM) Uförbrända kolväten, HC Koloxid, CO Kväveoxider, NO x

40 Alternativa bränslen och fordon www.transportlearning.net FÖRORENINGSBILDNING OCH -KONTROLL Reduktion av föroreningingar: Avgasrecirkulation (Exhaust Gas Recirculation, EGR) Partikelfilter Katalytisk avgasrening

41 Alternativa bränslen och fordon www.transportlearning.net FÖRORENINGSBILDNING OCH -KONTROLL Reduktion av föroreningingar Diesel: Avgasrecirkulation, EGR (förebygger bildandet av NO x ) Partikelfilter, aktiva och passiva (PM) Oxidationskatalysator (HC and CO) Selective Catalytic Reduction, SCR (NO x till N 2 och H 2 O) Bensin: 3-vägskatalysator Oxidationskatalysator (CO och HC till CO 2 och H 2 O) Reduktionskatalysator (NO till N 2 och O 2 )

42 Alternativa bränslen och fordon www.transportlearning.net Bränslekvalitet, Diesel: Diesel härrör från cetan (C 10 H 22 ) Cetanetal: Anger bränslets kapacitet att självantända (  mindre fördröjning innan självantändning) 15: Låg självantändningskapacitet: isocetane 100: Hög självantändningskapacitet: cetane Minsta cetantal som krävs: 51 Svavelinnehåll: Mindre än 50 ppm  Lågsvavligt bränsle Eliminera emissioner av svaveldioxid (SO 2 ) Reducera partikelemissioner (PM) Mindre än 10 pmm: Svavelfritt bränsle (Från 2009)

43 Alternativa bränslen och fordon www.transportlearning.net

44 Alternativa bränslen och fordon www.transportlearning.net HCCONO x PM Diesel Bensin FÖRORENINGSBILDNING OCH -KONTROLL

45 Alternativa bränslen och fordon www.transportlearning.net EUROPEAN EMISSIONS STANDARDS StandardÅrCOHCHC + NO x NO x PM Euro 119922.72-0.97-0.14 Euro 2 - IDI19961.00-0.70-0.08 Euro 2 - DI19991.00-0.90-0.10 Euro 320010.64-0.560.500.05 Euro 420050.50-0.300.250.025 Diesel personbilar  2.5t (värden i g/km)

46 Alternativa bränslen och fordon www.transportlearning.net ENERGIEFFEKTIVITET VRIDMOMENT Energi som genereras ur ett motorvarv, resulterande av förbränning av bränslet [kg.m or N.m]. 1 kg.m=9.8 N.m Ju högre vridmoment, desto effektivare motor vid ett givet motorvarvtal. EFFEKT Genererad energi per tidsenhet [W eller hk]. 1 kW = 1,36 hk 1 hk = 0,736 kW

47 Alternativa bränslen och fordon www.transportlearning.net ENERGIEFFEKTIVITET Vridmomentskurvan Visar vridmomentets fördelning längs hela varvtalsområdet, vid full motorbelastning (full gas). Bör vara så be as plan som möjligt, vilket ger bra motorrespons vid alla varvtal. RPM x N.m (eller kg.m)

48 Alternativa bränslen och fordon www.transportlearning.net ENERGIEFFEKTIVITET Effektkurvan Visar effektens fördelning längs hela varvtalsområdet, vid full motorbelastning (full gas). RPM x kW (eller hk)

49 Alternativa bränslen och fordon www.transportlearning.net ENERGIEFFEKTIVITET CO 2 -emissioner per liter: Bensin lite mindre än Diesel CO 2 -emissions per km: Diesel använder mindre bränsle... …släpper ut mindre CO 2 Energieffektiviteten är en funktion av kompressionsförhållandet Dieselmotorer använder variabla bränsle/luftförhållanden Bensinmotorer använder ett konstant luft/bränsleförhållande (stökiometriskt: 14.7 to 1), oberoende av hastighet och last Dieselmotorer har ett ostrypt insug och luft/bränsleförhållandet vid tomgång kan vara så lågt som 100:1, vilket ger en mycket högre dellastverkningsgrad än bensinmotorer

50 Alternativa bränslen och fordon www.transportlearning.net ENERGIEFFEKTIVITET Kompressionsför- hållande Theoretical engine efficiency Dieselmotorer Bensinmotorer

51 Alternativa bränslen och fordon www.transportlearning.net ENERGIEFFEKTIVITET Nyttigt arbete Ideal process Stökiometriska förluster Förbränningsförluster Hastighetsvariationer Losses Friktionsförluster Losses 87% Bensinmotorn vid stadskörning

52 Alternativa bränslen och fordon www.transportlearning.net DIESEL vs. BENSIN DieselBensin Inlopp LuftLuft och bränsle Förbränning Självantändning, beroende på det höga trycket och temperaturen i cylindern Tändstift Bränsle Måste förångas lätt och självantända (högt cetantal) Måste kunna motstå självantändning (högt octantal) Kompressionsförhållande Högsta möjliga (15 to 24) Begränsas av bränsleegenskaper (9 to 12) Effektivitet ~35%Mindre än 30% Turboladdning När möjligt. Ökar effektiviteten och förbättrar förbränningen Inte vanligt, men börjar bli en populär lösning

53 Alternativa bränslen och fordon www.transportlearning.net DIESEL vs. BENSIN DieselBensinl Bränsleförbrukning LågHögre Bränslepris Vanligtvis lägre, men beror på skatter i olika länder Högre Vikt TyngreLättare och mer kompakt Start Nästan omedelbarOmedelbar Vibrationer och ljud HögaLåga Motorvarvtal Begränsas av egenskaperna hos cykeln och av bränslet Högt

54 Alternativa bränslen och fordon www.transportlearning.net BILINDUSTRIN – EN FUNDERING 1976, myntade Volkswagen beteckningen “GTI”, men registrerade den inte. Nästan alla biltillverkare använde den!! Men, 1991, Volkswagen myntade beteckningen “TDI” och registrerade den. Resultatet var…

55 Alternativa bränslen och fordon www.transportlearning.net CAR INDUSTRY – ONE CURIOSITY TDI – VAG GroupTiD - Saab JTD - Alfa, Fiat, LanciaD- 4D - Toyota d - BMWD5- Volvo CRD - Chrysler, JeepHDI - Peugeot, Citroën TDdi - FordDi-D – Mitsubishi TDCi - ForddTi - Renault CDTi - HondadCi - Renault CRDi - HyundaiCDT – Rover DvTdi – Mazda DTI – Opel DiTD – Mazda CDI – Mercedes DDTi – Nissan

56 Alternativa bränslen och fordon www.transportlearning.net Sammanfattning Dieselmotorns fördelar: Bättre energieffektivitet: Använder mindre bränsle/energi (går med högre kompressionsförhållande) Bensinmotorns fördelar: Bättre kallstart Mindre buller och vibrationer Högre elasticitet (högre motorvarvtal) Lättare Högre effekt för samma motorstorlek

57 Alternativa bränslen och fordon www.transportlearning.net Sammanfattning Investeringar i Dieselteknologi avser att: Förbättra sönderdelningen av bränslet (högre injektionstryck) Förbättra flödet i cylindern Optimera injsprutningen för att reducera ljud och vibrationer Maximera effekt och vridmoment utan att offra bränsleförbrukning (optimera turboladdning) Optimera bränsleinjsprutningen för att reducera bränsleförbrukning (insprutningsteknik)

58 Alternativa bränslen och fordon www.transportlearning.net Oljebolagen arbetar med att: Öka cetantal Lägre svavelinnehåll Sammanfattning

59 Alternativa bränslen och fordon www.transportlearning.net Tack till Prof. Tiago Farias Technical University of Lisbon

60 Alternativa bränslen och fordon www.transportlearning.net Tack för visat intresse!


Ladda ner ppt "Alternativa bränslen och fordon www.transportlearning.net KONVENTIONELLA DRIVMEDEL Carlos Sousa AGENEAL, Local Energy Management Agency of Almada."

Liknande presentationer


Google-annonser