Tvorba palivovej zmesi a proces spaľovania
- vstrekovací tlak;
- čas vstrekovania;
- aerosólové šírenie (Počet atomizéra, profil rozprašovacieho prúdu, smer rozprašovacieho prúdu);
- okamih vstreknutia paliva;
- pohyb vzduchu;
- množstvo vzduchu.
Tieto faktory ovplyvňujú emisie motora a spotrebu paliva. Vysoké teploty spaľovania a vysoká koncentrácia kyslíka vedú k zvýšenej tvorbe NOx. Emisie sadzí sa zvyšujú s poklesom množstva vzduchu a nedostatočnou tvorbou palivovej zmesi.
Kritériá motora
Konfigurácia spaľovacej komory a nasávacieho potrubia môže pozitívne ovplyvniť zníženie emisií výfukových plynov. Ak je pohyb vzduchu v spaľovacej komore starostlivo koordinovaný s palivovými tryskami a rozprašovačmi, čo podporuje efektívne miešanie vzduchu a paliva, dosiahne sa úplné spálenie vstrekovaného paliva. Okrem toho sa dosahujú pozitívne účinky homogenizácie zmesi vzduchu a výfukových plynov chladených v ceste EGR. Použitie štyroch ventilov na valec a turbodúchadlo s variabilnou geometriou turbíny (VTG) tiež pomáha znižovať toxicitu výfukových plynov a zvyšovať hustotu výkonu.
Načasovanie vstrekovania paliva
Zníženie teploty spaľovania a spomalenie procesu vstrekovania paliva vedie k zníženiu obsahu NOx vo výfukových plynoch. Ak sa však tieto parametre výrazne znížia, zvyšuje sa obsah HC vo výfukových plynoch a spotreba paliva, ako aj emisia sadzí pri vysokom zaťažení motora.
Ak sa časovanie vstrekovania paliva odchyľuje len o 1° (kľukový hriadeľ) od optimálnej hodnoty sa obsah NOx môže zvýšiť o 5 %, pričom sa berie do úvahy odchýlka 2° (kľukový hriadeľ) v smere postupujúceho vstrekovacieho momentu môže dôjsť k zvýšeniu tlaku vo valcoch motora až o 10 barov a odchýlke o 2° (kľukový hriadeľ) v smere oneskorenia môže zvýšiť teplotu výfukových plynov o 20°. Táto vysoká citlivosť vyžaduje extrémnu presnosť pri nastavovaní časovania vstrekovania paliva.
Palivový sprej
Jemné rozprášenie paliva podporuje efektívne miešanie vzduchu a paliva. To výrazne prispieva k zníženiu emisií sadzí a HC. Vysoký vstrekovací tlak a optimálna geometria otvoru rozprašovača vedú k dobrému rozprášeniu paliva.
Aby sa zabránilo viditeľným emisiám sadzí, musí byť množstvo vstrekovaného paliva obmedzené v súlade s množstvom vzduchu vstupujúceho do motora. To si vyžaduje prebytočný prívod vzduchu aspoň 10...40% (X =1,1...1,4). Po zatvorení ihly rozprašovača sa palivo zostávajúce v otvore rozprašovača vyparí a vedie k zvýšeniu emisií HC. To znamená, že takéto škodlivé objemy by sa mali obmedziť na minimum.