Technická univerzita v Liberci

Transkript

1 Technická univerzita v Liberci Fakulta strojní Katedra vozidel a motorů (KVM) Výzkumné centrum spalovacích motorů a automobilů Josefa Božka Nízkoemisní autobusový motor ML 637 NGS na zemní plyn (Dokončení vývoje motoru jeho homologací z hlediska škodlivých výfukových emisí) Autor zprávy: doc. Ing. Josef Laurin, CSc. Vedoucí VCJB: Prof. Ing. Stanislav Beroun, CSc. Vedoucí katedry: Číslo zprávy: doc. Ing. Celestýn Scholz, Ph.D. SM 602/2008 Liberec, prosinec 2008

2 1. ÚVOD Plynná paliva lze v zážehových motorech spalovat v širokém rozmezí bohatosti palivových směsí, kterým musí být přizpůsobeny konstrukční parametry motoru a jeho příslušenství. Poměrně nízké množství plynných škodlivin obsahují výfukové plyny motorů spalujících stechiometrickou palivovou směs, u kterých se obsah plynných škodlivin snižuje oxidací CO a HC a redukcí NO X pomocí třísložkového katalyzátoru. Tyto motory dosahují přijatelných výkonových parametrů i bez přeplňování, při měrné spotřebě paliva nelišící se příliš od spotřeby paliva motorů spalujících směsi chudé. Uspořádání motoru a rozsah a náročnost jeho příslušenství jsou ovlivněny požadavky na provozní parametry motoru, v neposlední řadě požadavky na úroveň škodlivých emisí např. k tvorbě palivové směsi může být motor vybaven jednoduchým směšovačem nebo i složitějším a nákladnějším systémem s elektronicky řízeným vefukováním plynu do sání, případně do válců motoru. Motor ML 637 NGS, vycházející z konstrukce původního naftového motoru Škoda Liaz ML 637, vyvinutý na Technické univerzitě v Liberci, je nepřeplňovaný plynový zážehový motor na zemní plyn, spalující stechiometrickou palivovou směs tvořenou ve směšovači, vybavený systémem elektronické regulace bohatosti směsi a katalytickým reaktorem s třísložkovým katalyzátorem. Motor má menší měrné emise výfukových škodlivin zjišťované podle předpisu EHK č. 49 při testu ETC, než připouští emisní limity EURO V a EURO EEVs *).. 2. USPOŘÁDÁNÍ MOTORU ML 637 NGS S PŘÍSLUŠENSTVÍM Schematické uspořádání motoru s příslušenstvím je na obr. 1. Stlačený NG přichází z nádrží do regulátoru tlaku plynu a dále do směšovače, kde se tvoří palivová směs. Její množství přiváděné do motoru se ovládá škrticí klapkou. Udržování stechiometrické palivové směsi ve všech režimech chodu motoru zajišťuje elektronická řídicí jednotka s lambda-sondou prostřednictvím válcového šoupátka (odměřujícího potřebné množství plynu přiváděného do směšovače) umístěného mezi regulátorem tlaku a směšovačem. Šoupátko je ovládáno krokovým motorem. Ve výfukovém potrubí je instalován třísložkový katalyzátor. Příslušenství motoru ML 637 NGS je specifikováno v tabulce T Pozn. *) Osvědčení o udělení homologace typu motoru poháněného zemním plynem č. 49 RH z hlediska emisí škodlivin podle předpisu EHK č. 49 vydalo Ministerstvo dopravy ČR. Homologační zkouška byla provedena v TÜV SÜD Auto CZ, s.r.o. Viz kopii osvědčení v příloze.

3 Tabulka T1 Příslušenství plynového motoru ML 637 NGS Příslušenství Typ Regulátor tlaku plynu O.M.V.L. R 89/E Směšovač se škrticí klapkou TUL Elektrické zapalování MAGNETON Zapalovací svíčky Champion RC78PYP15 Elektronická řídicí jednotka VOILA PLUS Šoupátko odměřování plynu O.M.V.L. Lambda sonda BOSCH LSH 25 Třísložkový katalyzátor KARSIT KEMIRA KONSTRUKČNÍ A PROVOZNÍ PARAMETRY MOTORU ML 637 NGS V tabulce T2 jsou uvedeny hlavní konstrukční a provozní parametry šestiválcového naftového autobusového motoru ML 637 a plynového motoru. Motory mají vrtání válců 130 mm, zdvih pístů 150 mm, obsah válců 11,95 dm 3. Pohled na motor při homologační zkoušce v TÜV SÜD Auto CZ zachycuje obr. 2. Vnější otáčková charakteristika motoru ML 637 NGS je na obr. 3.

4 Tabulka T2 Konstrukční a provozní parametry naftových autobusových motorů a plynového autobusového motoru Typ motoru Jedn. ML 637 ML 637 NGS Palivo nafta zemní plyn Palivová směs stechio Kompresní poměr Sací trakt TBD, chladič směšovač, škrticí klapka Výfukový trakt TBD, oxidač. katal. tlumič hluku třísložk. katal. tlumič hluku Výkon jmen. kw Otáčky jmen. min Max. toč. moment Nm Otáčky při Mt max min Obr. 2 Motor při homologační zkoušce v TÜV SÜD Auto CZ, s.r.o.

5 Obr. 3 Vnější otáčková charakteristika motoru ML 637 NGS

6 4. ZÁVĚR Motor ML 637 NGS je podle Metodiky hodnocení výsledků výzkumu a vývoje v roce 2008 vydané Úřadem vlády ČR pod č. j /2008-RVV, technicky realizovatelným výsledkem a pod označením TG180AHNXEE se vyrábí v TEDOM, s.r.o., divize Motory, Jablonec nad Nisou.

7 PŘÍLOHA

8

9