EN
Шаталтыг эхлүүлэхэд шатах модуль ямар үндсэн үүрэгтэй байгаа
Бага хүчдэлт дохиос өндөр эрчимтэй цахилгаан сорь хүртэлх шатах модульд энергийн хувиргалт явагддаг
Исэлдэх модуль нь машинийн стандарт 12 вольтын цахилгаан систем болон хөдөлгүүрийн түлшнийг шатахад шаардагдах чанга цохилтын хооронд гол холбоосын үүрэг гүйцэтгэнэ. Эдгээр модуль нь исэлдэхийн коил доторх анхдагч ороосон доторх гүйдлийг унтраах, асаах үйлдлийг хийхийн тулд хатуу төлөвийн электроник системийг ашигладаг. Энэ үед соронзон орол агшин зуур задрах бөгөөд хоёрдогч ороосон дотор их хэмжээний цахилгаан хүчдэл үүсгэх буюу ихэвчлэн 30 мянган вольт ба түүнээс дээш хүрдэг. Энэ бүх тогтолцоо нь механик холболтын цэгийг солих бөгөөд ийм цэгүүд хугацаа өнгөрөх тутам элэгдэж, цаг тохируулын асуудал үүсгэдэг байв. Ямар давуу талтай? Исэлдэхийн цаг тохируулга микросекундийн түвшинд тогтмол байх болно. Ихэнх орчин үеийн исэлдэхийн модуль нь элэгдэл эсвэл ажиллагааны бууралт гарахаас өмнө 100 мянгаас дээш цикл тасралтгүй ажиллаж чадна.
Цаг тохируулгын нарийвчлал, хүчдэлийн өсөлтийн хурд, хугацааны удирдлагын хяналт нь галын цөмийн үүсэлтэд шууд нөлөөлөх нь
Уламжтай шатахууны цөмийн эхлэл нь шатахууны модульөөс удирдах гурван нягт зохицуулалттай параметрээс хамаарна:
- Цаг хугацааны нарийвчлал (±0.1° крангийн өнцөг): СГН-ийн хөдөлгөөнд чухал ач холбогдолтой, тэнд бензинд харьцуулахад нягт шатахууны цонх нь 40 хувиар багассан бол буталын байрлалаар яг уялдуулах шаардлагатай
- Сэлбэг нэмэгдэх хурд (> 1 кВ/μs): 300 psi хүртэлх цилиндрийн даралтын хэлбэлзэлээс үл хамааран тунгалаг шүүдэрний хоорондын эвдрэл байдлыг хангадаг
- Хилэнгийн хяналт (1.53.5 мс): Дулааны ачаалалтай байх үед ≥3.0 мЖ-ийн гэрлийн эрчим хүчийг өгөхөөр катулганы давхаргын цагийг динамик зохицуулдаг
EPA-ийн баталгаатай хийтэй түлшний туршилт хийсэн талбайн өгөгдлүүдээс харахад эдгээр үзүүлэлтүүдийн аль нэгний 5%-аас дээш зөрчил нь ЭГР-ийн ургасан, нягт шатаах нөхцөлд 17 хүртэлх хувиар дутагдалтай өртөөг нэмэгдүүлдэг.
Сэлбэг цахилгаан станцын эрчим хүчний шаардлага
Ширхэг байгийн хийг илүү ихээр шатах шаардагдах эрчим хүч нь бензинийг шатахтай харьцуулахад 2-3 дахин их байх шалт нь хэд хэдэн хүчин зүйлстэй холбоотой. Эхлээ нь, CNG нь бензинээс илүү удаан шатдаг бөгөөд давхаргалзсан дөлний хурд нь ойролцоогоор 0.38 м/с байдаг бол бензиний хувьд энэ нь ойролцоогоор 0.8 м/с байдаг. Мөн шатах хүрээний хувьд CNG-ийн хувьд 5-15 хувийн хооронд, бензиний хувьд зөвхөн 1.4-7.6 хувийн хооронд байдаг тул CNG-ийн хувьд илүү өргөн байдаг. Түүнчлэн, шатах камерын доторх нөхцөл маш бага хольцтой, турбулент байх үед CNG нь бүрэн унтрах магадлалтай их байдаг. Эдгээр бүх шинж чанарууд нь илүү их халуун, илүү урт цахилгаан соронзон дохиог шаарддаг бөгөөд анхны дөл үүсгэх, шаталтын мөчлөгийн турш түүнийг тогтвортой байлгахын тулд цахилгааны шатгалт илүү их ажиллах шаарддаг, ялангуяа өнөөгийн хөдөлгүүрүүдэд шингэний түвшин ихэвчлэн өндөр байдаг тул илүү их ачаалалтай болдог.
Туршлагаас гарсан зааг: Бага хольцтой, өндөр шингэлттэй нөхцөлд CNG-ийн дөлний анхдагч хөгжлийг найдвартайгаар хангахад 2.5–4.5 мЖ
SAE International Technical Paper 2021-01-0556-г хамт эмхэтгэсэн тусгай судалгаанууд нь тогтвортой CNG шаталтын тулд 2.5–4.5 мЖ илчлэгдсэн цахилгаан сцаврын энерги шаардлагатайг баталсан. Энэ өндөр утга нь гурван хоорондоо холбоотой хүчин зүйлээс үүдэлтэй:
- Хангалттай шаталтгүй горимын хязгаарлалт : Их хэмжээний агаар хольцны идэвхийг бууруулж, анхдагч дөлний өсөлтийн хугацааг уртасгадаг
- Хольцын шингэрэлт : EGR нь хольцын температур болон радикалын агуулгийг бууруулах замаар сцаврын энерги шаардлагыг 30–40%-иар нэмэгдүүлдэг
- Давтамжийн динамика : Их шахалтын харьцаатай хөдөлгүүрүүд нь цахилгаан сцаврын зайг 300 psi-с дээш шахалтанд өртөөлгөж, диэлектрик хүчийг ихэсгэж, анхны дөлний тархалтыг саатуулдаг
Энэ шаардлагыг хангахын тулд орчин үеийн сцаврын модуль нь олон удаа сцаврах горим болон уртасгасан сцаврын үргэлжлэх хугацаа (>1.5 мс)-г ашиглан λ = 1.5-с дээш агаар-түлшний харьцаанд ч сайн шаталтыг хангаж чаддаг.
Сцаврын үргэлжлэх хугацаа болон шаталтын тогтвортой байдлын хувьд нөлөөлөх нь
Хийн түлшний хувьд анхдагч дөлний өсөлтийг хангахын тулд тохиромжтой гүйдлийн үргэлжлэх хугацаа (1.2–2.0 мс)
Шахалт байгалийн хий (ШБХ) зэрэг хийн түлш ашиглах үед, асгарын галыг энгийн бензин хөдөлгүүрийнхөөс илүү урт хугацаагаар асгож байх шаардлагатай бөгөөд ингэснээр асгарын галын цөмийг зөв хөгжүүлэх боломжтой болно. Олон улсын хөдөлгүүрийн судалгааны сэтгүүдийн судалгааны дүгнэлтээр, шингэлт багатай, шингэлтийн хэмжээ ихтэй хольц дээр ажиллах үед тогтвортой асгалт гаргахын тулд ойролцоогоор 1.2-оос 2.0 миллисекунд хүртэлх хугацаа зохистой байна. Нэмэлт хугацаа нь ШБХ-ийн удаан шатах шинжийг даван түүнийг дарагдуулахын тулд жижиг галыг хангалттай хэмжээгээр өсгөх боломжийг олгоно. Хэрэв асгалтын цахилгаан сорилт 1.2 миллисекундээс бага урттай бол, хөдөлгүүрийн ажиллагаа тогтвортой бус, шаталт бүрэн биш зэрэг асуудлууд гарч ирэх болно. Эдгээр асуудал нь ШБХ-ийг ашиглахдаа шахалтыг заавал оруулах эсвэл хийн буцах эргэлтийн системийг суурилуулсан үед илүү хурдан гарч ирэх болно.
Урт хугацааны асгалт, коилийн дулааны хязгаар, модулийн найдвартай байдлын хоорондын харьцаа
2.0 мс-ээс илүүгээр цахилгаан соронзон дохиог үргэлжлүүлэх нь инженерийн хувьд чухал солилцоонуудыг оруулдаг:
- Койлын дулааны стресс : 0.5 мс-ийн нэмэлт үргэлжлэх хугацаар пик температийг ойролцоогоор 40°C-аар нэмэгдүүлдэг бөгөөд тусгаарлалтын эвдрэл, цахилгаан нум үүсэх эрсдлийг ихэсгэдэг
- Модулийн элэгдэл : Урт хугацаагаар гүйдэл гүйх нь хагас дамжуулагчийн элэгдлийг хурдасгаж, ялангуяа дулааны зуучийн хязгаарын дотор ажиллаж буй IGBT эсвэл MOSFET суурьтай жолоочуудад нөлөөлдөг
- Цахилгаан соронзон дохионы хүчний бууралт : Урт үргэлжлэх хугацаа нь хүчдэлийн бууралтад шалтгаалж, цахилгаан соронзон дохионы пик чадлыг багасгаж, өндөр даралттай орчинд зайг давах чадварыг доромжлох боломжтой
Дэвшилтэт түлхүүрийн модуль нь бодит цагт дулааны хяналт, зохицуулагч цэцэрлэгийн алгоритмуудыг ашиглан эдгээр эрсдлийг багасгаж, удаан хугацаанд найдвартай ажиллахыг хангаж шатрыг тасралтгүй барьж байна.
Түгээмэл асуулт
Түлхүүрийн модуль нь ямар үүрэгтэй?
Түлхүүрийн модуль нь машинийн цахилгаан системийг хөдөлгүүрийн түлшнийг шатахад шаардагдах чадалтай цахилгаан соронзон дохионд холбодог бөгөөд бага хүчдэлийн дохиог өндөр энерги хангамжийн цахилгаан соронзон дохионд хувиргадаг.
CNG-ийг бензинтэй харьцуулахад яагаад илүү их сацар шаарддаг?
CNG нь удаан шатах, асгарын хүрээ өргөн бөгөөд шатах найрлагын харьцаа бага, түүхий байдлаар түүнийг устгахад өртөмтхий тул илүү их энерг шаарддаг.
CNG-ийн шаталд сацрын үргэлжлэх хугацаа яагаад чухал?
Урт сацар нь CNG-ийн удаан шатаж буй шинжийг тооцож, түүний анхны галын төвийг тогтвортой өсөлтөд туслах замаар шаталыг тогтвортой болгоно, ялангуяа найрлагын харьцаа бага байх үед.