Tartalomjegyzék: A Fiesta vezérelt háromutas… ↳ Az oxigénkoncentráció érzékelő… ↳ Katalizátor munkaterület ↳
A benzin alapvetően szén- és oxigénmolekulákból áll. Amikor a benzin ég a motor hengereiben, a szén a levegő oxigénjével egyesül, ami szén-dioxid (szén-dioxid CO₂) képződését eredményezi, a hidrogén pedig oxigénnel egyesül, és vizet (H2O) képez. 1 liter benzinből körülbelül 0,9 liter víz keletkezik, ami általában nem látható, mivel gőz formájában távozik a kipufogórendszerből, amely magas hőmérséklet hatására átalakul. Csak hideg motornál, különösen hideg évszakban, láthatók a kondenzvíz által alkotott kipufogógáz fehér felhők.
Ezek az égéstermékek a levegő és az üzemanyag optimális arányban (14,7:1) történő összekeverésekor keletkeznek. De sajnos ezt az arányt nem mindig tartják be, ezért vannak káros csavargok a kipufogógázokban.
A Fiesta vezérelt háromutas katalizátorral, a dízelmotor pedig oxidációs katalizátorral van felszerelve
Kivétel nélkül minden jármű vezérelt háromutas katalizátorral van felszerelve Az Endura-DE dízelmotoros járművek oxidációs katalizátorral vannak felszerelve. A szabályozott katalizátor körülbelül 85%-kal csökkenti a szén-oxidokat, 80%-kal a szénhidrogéneket és 70%-kal a nitrogén-oxidokat. Az oxidációs katalizátorok nincsenek hatással a nitrogén-oxidok koncentrációjára. A futásteljesítmény növekedésével a katalizátor hatásfoka csökken. Az "ellenőrzött" megjelölés arra utal, hogy a motor járó állapotában a kipufogógázok összetételét oxigénkoncentráció-érzékelővel folyamatosan ellenőrzik, és a gázok károsanyag-tartalmát a törvényben előírt normákra csökkentik.
Az oxigénkoncentráció érzékelő (lambda szonda) funkciója
Rajz. 11.4. Az oxigénkoncentráció érzékelő (1) elhelyezése a fogadó kipufogócsőben (2), ahol a kipufogógáz hőmérséklete a legmagasabb
Az oxigénkoncentráció-érzékelő (HO2S) a Fiestán a katalizátor elé, az első kipufogócsőbe van felszerelve (11.4. ábra), és galvanikus cella elvén működik, szilárd elektrolittal kerámia csavargból. cirkónium-dioxid és ittrium. Az érzékelő kerámia csavarga kívülről ki van téve a kipufogógázoknak, belső felülete a környező levegőhöz kapcsolódik. Az érzékelő normál működési módba állításához szükséges idő csökkentése érdekében elektromos fűtéssel van felszerelve. A kipufogógázok és a környezeti levegő oxigéntartalmának különbsége miatt az érzékelőben potenciálkülönbség keletkezik, amely a kipufogógázok bizonyos maradék oxigéntartalma esetén jelentősen megnő. Ez a feszültséglökés pontosan az l=1 üzemanyag/levegő aránynál jelentkezik. Oxigénhiány esetén (l < 1), azaz gazdag levegő-üzemanyag keveréknél a feszültség 0,9–1,1 V. Sovány keveréknél (l > 1) a feszültség 0,1 V-ra csökken.
Az oxigénkoncentráció-érzékelő jele az üzemanyag-befecskendező rendszer vezérlőegységébe kerül. Az egység dúsítja vagy dúsítja a levegő-üzemanyag keveréket, hogy az üzemanyag-levegő arányt a lehető legközelebb tartsa az optimális l=1-hez.
Katalizátor munkaterület
A katalizátor hatásfoka az üzemi hőmérséklet függvénye. A semlegesítő körülbelül 300°C hőmérsékleten kezd működni, ami 25-30 másodperces mozgás után ér el. A 400-800°C közötti üzemi hőmérséklet optimális feltételeket biztosít a semlegesítő maximális hatékonyságának és hosszú élettartamának eléréséhez.
A kerámia katalizátor érzékeny a szélsőséges hőhatásokra. Ha hőmérséklete meghaladja a 900°C-ot, akkor megindul az intenzív öregedés folyamata, és 1200°C feletti hőmérsékleten a teljesítménye teljesen felborul.
Az aktív réteg az üzemanyag ólomtartalmára érzékeny fémekből áll, amelyek lerakódásakor a katalitikus réteg aktivitása gyorsan csökken. Ezért a katalizátoros motorokat csak ólommentes benzinnel szabad üzemeltetni.
Rajz. 11.5. Katalizátor működési diagramja. A motorból káros csavargok NOx (nitrogén-oxidok), CO (szén-monoxid) és CH (szénhidrogének), majd a katalizátorban végbemenő reakció után N₂ (nitrogén), CO₂ (szén-dioxid) és H2O (víz) távozik: 1,2 - fémháló; 3 – test; 4 – perforált tölcsér
A katalizátor porózus kerámia alappal van bevonva nemesfémekkel, platinával és ródiummal, és rozsdamentes acél burkolatba van zárva. A dróthálón elhelyezett kerámia alapot számos párhuzamos csatorna hatja át. A katalizátor aktív felületének növelésére közbenső réteget viszünk fel a csatorna falaira (11.5. ábra).
A katalizátor 2-3 g nemesfémet tartalmaz, oxidációt elősegítő platinával és ródium redukáló nitrogén-oxidokkal.
A katalizátor semlegesíti az olyan káros csavargokat, mint a szén-monoxid, szénhidrogének és nitrogén-oxidok (ezért hívják háromutas katalizátornak).
GYAKORLATI TANÁCSOK
Katalizátoros járművek üzemeltetése
Ha Fiesta motorja gyenge akkumulátor miatt nem indul be, ne próbálja meg beindítani a motort a gépkocsi tolásával vagy vontatásával. Sok el nem égett üzemanyag kerül a katalizátorba, ami végül használhatatlanná teszi.
Ha a gyújtás megszakad vagy gyújtáskimaradás lép fel, azonnal ellenőrizze a gyújtásrendszert, és ha tovább halad, kerülje a magas motorfordulatszámot.
A védőmasztix felhordása előtt gondosan zárja le a katalizátort, különben tűz keletkezhet.
Ügyeljen arra, hogy minden alkalommal ellenőrizze a hőpajzsokat, amikor felemeli a járművet.
A kipufogórendszer szivárgása (égett tömítés, magas hőmérséklet miatti repedés stb.) az oxigénkoncentráció-érzékelő előtt hibás mérési eredményekhez vezet (magas oxigéntartalom). Ezért az elektronikus motorvezérlő egység dúsítja a keveréket, ami megnövekedett üzemanyag-fogyasztáshoz és a katalizátor idő előtti kopásához vezet.
MŰSZAKI SZÓTÁR
A kipufogógáz összetétele
Szén-monoxid (szén-monoxid - CO).
Minél gazdagabb a levegő-üzemanyag keverék, annál több szén-monoxid keletkezik. A befecskendezett üzemanyag mennyiségének precíz szabályozása, a helyesen beállított gyújtásidő és a keverék egyenletes eloszlása az égéstérben csökkenti a kipufogógázok szén-monoxid-tartalmát. Soha ne mérjen szén-monoxidot beltérben, mert a szén-monoxid mérgező, és beltéren már kis koncentrációban is végzetes lehet. A levegőben a szén-monoxid viszonylag gyorsan egyesül az oxigénnel és szén-dioxidot képez. Annak ellenére, hogy a szén-dioxid nem mérgező, részt vesz az "üvegházhatás" kialakulásában.
Szénhidrogének (CH).
A szénhidrogén vegyületeket egy csoportba egyesítik. A CH-tartalom a motor kialakításától függ (fix érték). A túl dús vagy túl sovány levegő/üzemanyag keverék szintén növeli a kipufogógázok CH-tartalmát. Egyesek biztonságosak, mások rákot okozhatnak. Az összes szénhidrogén-vegyület a nitrogén-oxidokkal (NOx) együtt szmogot (kipufogógázok erősen oldódó, homályos felhőit) képez.
Nitrogén-oxidok (NOx vagy NO) -
elsősorban az égéstérbe belépő levegőben lévő nitrogén miatt keletkeznek (több mint 3/4). Koncentrációjuk különösen magas az alacsony üzemanyag-fogyasztású és a kipufogógázok alacsony CO- és CH-tartalmú motorjaiban. Ezeket a motorokat magas égési hőmérséklet és sovány levegő-üzemanyag keverék jellemzi. Nagy koncentrációban a nitrogén-oxidok károsíthatják a légzőrendszert. Vízzel keverve savas eső képződik.
Szén-dioxid (CO₂).
A széntartalmú tüzelőanyag égése során keletkezik, amikor a levegő oxigénjével keveredik. A szén-dioxid csökkenti a Föld ózonrétegének jótékony hatását, amely véd a Nap káros ultraibolya sugárzásától.
Dízelmotorok kipufogógázaiban található mérgező csavargok.
Amikor egy dízelmotor működik, kis mennyiségű CO és CH keletkezik. A nagyobb kompresszió miatt a dízelmotor kevesebb nitrogén-oxidot bocsát ki. A dízelmotort azonban más káros csavargok jellemzik az égéstermékekben. Például a korom a dízel kipufogógázok tipikus összetevője. A korom el nem égett szénből és hamuból áll. A légzőrendszerrel történő belélegzéskor a koromrészecskék rákkórokozókká válnak. Kén-dioxid (SO2) is keletkezik, ha kén van jelen, elsősorban a gázolajban. Elősegíti a kénsav vagy kénsav képződését esőben (savas eső). A dízelmotoros autók a savas csapadék 3%-át okozzák.
Szén-dioxid akkor keletkezik, amikor a gázolaj csak nagyobb koncentrációban ég el.