Намаляване на токсичността на отработените газове

            0

Бензинът се състои основно от въглеродни и кислородни молекули. По време на изгарянето на бензина в цилиндрите на двигателя въглеродът се свързва с кислорода във въздуха, което води до образуването на въглероден диоксид (въглероден диоксид CO2), водородът се свързва с кислород, образувайки вода (H2O). От 1 литър бензин се получават приблизително 0,9 литра вода, която обикновено не се вижда, тъй като излиза от изпускателната система под формата на пара, която се превръща в под въздействието на висока температура. Само когато двигателят е студен, особено през студения сезон, се виждат бели облаци от изгорели газове, образувани от кондензирана вода.

Тези продукти на горене се образуват при смесване на въздух и гориво в оптимално съотношение (14,7:1). Но, за съжаление, това съотношение не винаги се поддържа и следователно в отработените газове има вредни вещества.

Fiesta е оборудвана с контролиран трипътен каталитичен конвертор, дизеловият двигател е оборудван с окислителен каталитичен конвертор


Всички превозни средства без изключение са оборудвани с контролиран трипътен каталитичен конвертор, превозните средства с дизелови двигатели Endura-DE са оборудвани с окислителен каталитичен конвертор. Контролиран каталитичен конвертор намалява въглеродните оксиди с приблизително 85%, въглеводородите с 80%, азотните оксиди със 70%. Окислителните каталитични конвертори нямат ефект върху концентрацията на азотни оксиди. С увеличаване на пробега ефективността на каталитичния конвертор намалява. Обозначението "контролиран" показва, че по време на работа на двигателя съставът на отработените газове се следи постоянно от датчик за концентрация на кислород и съдържанието на вредни вещества в газовете се намалява до предписаните от закона норми.


Функция на сензор за концентрация на кислород (ламбда сонда)




Фиг. 11.4. Местоположение на сензора за концентрация на кислород (1) в изпускателната тръба (2), където температурата на отработените газове е максимална

Сензорът за концентрация на кислород (HO2S) на Fiesta е монтиран пред катализатора в предната изпускателна тръба (фиг. 11.4) и работи на принципа на галваничен елемент с твърд електролит под формата на керамичен материал, изработен от циркониев диоксид и итриев оксид. Керамичният материал на сензора е изложен на изгорелите газове отвън, вътрешната му повърхност е свързана с околния въздух. За да се намали времето, необходимо за привеждане на сензора в нормален режим на работа, той е оборудван с електрическо отопление. Поради разликата в съдържанието на кислород в отработените газове и околния въздух възниква потенциална разлика в сензора, която силно нараства при определено съдържание на остатъчен кислород в отработените газове. Този скок на напрежението се получава точно при съотношението на горивото и въздуха l=1. При недостиг на кислород (l < 1), т.е. с богата смес въздух-гориво напрежението е 0,9–1,1 V. При бедна смес (l > 1) напрежението намалява до 0,1 V.


Сигналът от сензора за концентрация на кислород се предава към блока за управление на системата за впръскване на гориво. Устройството обогатява или обеднява сместа въздух-гориво, за да поддържа съотношението гориво-въздух възможно най-близо до оптималното l=1.

Работно пространство за каталитичен конвертор


Ефективността на каталитичния конвертор зависи от работната температура. Преобразувателят започва да работи при температура от приблизително 300°C, която се достига след 25–30 секунди движение. Работната температура в диапазона 400–800 °C осигурява оптимални условия за постигане на максимална ефективност и дълъг експлоатационен живот на преобразувателя.

Керамичният каталитичен конвертор е податлив на екстремни температури. Ако температурата му превиши 900 °C, започва процесът на интензивно стареене, а при температури над 1200 °C експлоатационните му характеристики са напълно нарушени.

Активният слой се състои от метали, които са чувствителни към съдържанието на олово в горивото, чието отлагане бързо намалява активността на каталитичния слой. Следователно двигателите с каталитични конвертори трябва да работят само с безоловен бензин.



Фиг. 11.5. Схема на работа на каталитичен конвертор. Вредните вещества NOx (азотни оксиди), CO (въглероден оксид) и CH (въглеводороди) идват от двигателя, а след реакцията в катализатора се отделят N2 (азот), CO2 (въглероден диоксид) и H2O (вода): 1.2 - метални решетки; 3 - тяло; 4 - перфорирана фуния


Катализаторът има основа от пореста керамика, покрита с благородни метали - платина и родий и затворена в корпус от неръждаема стомана. Керамичната основа, разположена върху телена мрежа, е пронизана от голям брой успоредни канали. По стените на каналите се нанася междинен слой за увеличаване на активната повърхност на катализатора (фиг. 11.5).

Катализаторът съдържа 2-3 g благородни метали, като платината допринася за окисляването, а родият за редуцирането на азотните оксиди.

Катализаторът неутрализира вредни вещества като въглероден окис, въглеводороди и азотни оксиди (затова се нарича трипътен каталитичен конвертор).



ПРАКТИЧЕСКИ СЪВЕТ

Експлоатация на превозни средства с каталитичен конвертор

· Ако Fiesta не запали поради изтощена батерия, не се опитвайте да стартирате двигателя чрез бутане или теглене на автомобила. Много неизгоряло гориво ще попадне в катализатора, което в крайна сметка ще го направи неизползваем.

· В случай на прекъсване на запалването или прекъсване на запалването, незабавно проверете системата за запалване и избягвайте високи обороти на двигателя, когато шофирате по-нататък.


· Затворете внимателно катализатора, преди да нанесете защитна мастика върху дъното, в противен случай може да възникне пожар.

· Не забравяйте да проверявате топлинните щитове всеки път, когато превозното средство се повдига.

· Течове в изпускателната система (изгоряло уплътнение, пукнатина при висока температура и т.н.) преди сензора за концентрация на кислород водят до неправилни резултати от измерването (високо съдържание на кислород). Следователно ECM ще обогати сместа, което ще доведе до повишен разход на гориво и преждевременно износване на катализатора.



ТЕХНИЧЕСКИ РЕЧНИК

Състав на отработените газове

Въглероден оксид (въглероден оксид - CO).

Колкото по-богата е сместа въздух-гориво, толкова повече въглероден окис се произвежда. Прецизният контрол на количеството впръскано гориво, правилно зададеният момент на запалване и равномерното разпределение на сместа в горивната камера намаляват съдържанието на въглероден оксид в отработените газове. Никога не измервайте въглеродния окис на закрито, тъй като въглеродният окис е отровен и дори малки концентрации на закрито могат да бъдат фатални. Във въздуха въглеродният окис се свързва относително бързо с кислорода, за да образува въглероден диоксид. Въпреки факта, че въглеродният диоксид не е отровен, той участва в образуването на "парниковия" ефект.

Въглеводороди (CH).

Въглеводородните съединения са групирани заедно. Съдържанието на CH зависи от конструкцията на двигателя (непроменлива стойност). Прекалено богатата или твърде бедна смес въздух-гориво също увеличава дела на съдържанието на CH в отработените газове. Някои от тях са безопасни, други могат да причинят рак. Всички въглеводородни съединения заедно с азотните оксиди (NOx) образуват смог (слабо разтворими облаци мъгла от отработени газове).

Азотни оксиди (NOx или NO) -

се образуват основно поради наличието на азот във въздуха, постъпващ в горивната камера (над 3/4). Тяхната концентрация е особено висока при двигатели с нисък разход на гориво и ниско съдържание на CO и CH в отработените газове. Тези двигатели се характеризират с високи температури на горене и бедна въздушно-горивна смес. При високи концентрации азотните оксиди могат да увредят дихателната система. Когато се комбинира с вода, се образува киселинен дъжд.

Въглероден диоксид (CO2).

Образува се по време на изгарянето на гориво, съдържащо въглерод, когато се комбинира с атмосферния кислород. Въглеродният диоксид намалява благоприятния ефект на озоновия слой на Земята, който предпазва от вредното ултравиолетово лъчение на Слънцето.

Отровни вещества, съдържащи се в изгорелите газове на дизеловите двигатели.

По време на работа на дизелов двигател се образува малко количество CO и CH. Поради по-високата компресия, дизеловият двигател отделя по-малко азотни оксиди. Но дизеловият двигател се характеризира с други вредни вещества в продуктите от горенето. Например саждите са типичен компонент на дизеловите отработени газове. Саждите се състоят от неизгорели въглероди и пепел. Частиците сажди, когато се вдишат в дихателните органи, стават причинители на рак. Серен диоксид (SO2) също се образува в присъствието на сяра, предимно в дизеловото гориво. Допринася за появата на сярна или сярна киселина при дъжд (киселинен дъжд). Дизеловите превозни средства причиняват 3% от киселинните валежи.

Въглеродният диоксид се образува при изгарянето на дизелово гориво само при по-високи концентрации.







Връзка към тази страница в различни формати
HTMLTextBB Code


Коментари на посетители


Без коментари все още



Fiesta 4 
Fiesta 2