Avgaspulstrycksladdning

Exhaust pulse pressure charging ( EPPC ) är ett system för överladdning av tvåtaktsdieselmotorer av typen loop-scavenge . Loop-scavenge motorer kan inte tryckladdas på samma sätt som uniflow -motorer eller fyrtaktsmotorer eftersom inlopps- och avgasportarna är öppna samtidigt.

Översikt

Motorn har vanligtvis en Roots-fläkt för att ge luft för spolning och denna är anordnad att leverera överskottsluft så att luft följer med avgaserna in i avgasgrenröret. En del av denna luft tvingas sedan tillbaka in i cylindern genom en tryckstegring i avgasgrenröret till följd av avgaspulsen från en annan cylinder.

För ytterligare tryckladdning kan en turboladdare monteras, i serie med Roots-fläkten, men en turboladdare kan inte användas ensam eftersom den inte skulle ge tillräckligt med luft för spolning vid låga hastigheter.

Avgaspulstrycksladdning Fördelar och nackdelar

Pulstrycksladdning är mycket effektivare med låg belastning och låg hastighet än traditionell överladdning eftersom avgaserna kommer från motorcylindrar istället för motorn som helhet. Pulstrycksladdningen förblir effektiv även när brytmedelseffektivt tryck (BMEP) är under 8 bar. Dessutom har avgasrören som används vid pulstrycksladdning en mindre diameter, så trycket i systemet byggs upp mycket snabbare. Pulstrycksladdning kräver ingen extra reningspump och fläkt eftersom belastningen på motorn ändras och det ger mycket energi tillgänglig vid turbinen, vilket möjliggör bra acceleration av kompressor.

Men eftersom avgaserna kommer i pulser från cylindrarna är avgasröret mycket mer komplicerat i ett pulstryckssystem eftersom det är beroende av antalet cylindrar och deras tändordning. I vissa fall måste avgasrören ha olika storlekar för att hålla det totala trycket så konsekvent som möjligt. Slutligen kan högtrycksavgaser från en cylinder emellanåt passera tillbaka till en annan cylinder under dess spolningsperiod medan det är under lågt tryck, vilket har en negativ inverkan på effektiviteten av förbränningen i cylindern.

Ansökningar

Avgaspulstrycksladdning används i allmänhet i mycket stora maskiner med extra dieselmotorer, sådana generatorer. I stora maskiner, såsom båtar och lokomotiv, tenderar huvudmotorn att vara under en hög och konstant belastning, vilket innebär att ett konstanttrycksladdningssystem är mycket effektivare. En hjälpmotor, till exempel en generator, är mycket mer sannolikt att uppleva variationer i belastningen så att avgaspulstrycksladdningen är mer effektiv. Dessutom, eftersom pulstrycksladdning förblir effektiv även vid lågt brytmedeleffektivt tryck, kan en hjälpmotor med pulstrycksladdning producera en stor mängd kraft även när motorns fulla kapacitet inte utnyttjas.

Exempel

Avgaspulstrycksladdning användes av Crossley i dessa diesellokomotivmotorer :

• HST-Vee 8, som används i British Rail Class 28 , CIE 001 Class och WAGR X-klassen
• EST-Vee 8 som används i CIE 201-klassen
• ESNT 6 som används i British Rail Class D3/3 växlingslok

Se även

• Mottryck
• Tröghetsöverladdningseffekt
• Kadenacy effekt
• Tryckvågsöverladdare

Källor

• The Diesel Locomotive av RL Aston, publicerad av Thames och Hudson, London, 1957, s 19, 22–24, 31