Te produkty spalania powstają, gdy powietrze i paliwo mieszają się w optymalnych proporcjach (14,7:1). Ale niestety ten stosunek nie zawsze jest utrzymywany, dlatego w spalinach znajdują się szkodliwe substancje.
Fiesta jest wyposażona w regulowany katalizator trójdrożny, silnik wysokoprężny jest wyposażony w katalizator utleniający
Bez wyjątku wszystkie pojazdy są wyposażone w kontrolowany katalizator trójdrożny, pojazdy z silnikami Diesla Endura-DE są wyposażone w katalizator utleniający. Sterowany katalizator redukuje tlenek węgla o około 85%, węglowodory o 80%, tlenki azotu o 70%. Katalizatory utleniające nie mają wpływu na stężenie tlenków azotu. Wraz ze wzrostem przebiegu spada wydajność katalizatora. Przeznaczenie «zarządzany» wskazuje, że podczas pracy silnika skład spalin jest stale monitorowany za pomocą czujnika stężenia tlenu, a zawartość szkodliwych substancji w gazach jest obniżana do norm określonych przepisami prawa.
Funkcja czujnika tlenu (Sonda lambda)
Ryż. 11.4. Lokalizacja czujnika (1) stężenie tlenu w rurze wydechowej (2), gdzie temperatura spalin jest maksymalna
Czujnik stężenia tlenu (HO2S) w Fieście, montowany przed katalizatorem w przedniej rurze wydechowej (Ryż. 11.4) i działa na zasadzie ogniwa galwanicznego ze stałym elektrolitem w postaci materiału ceramicznego wykonanego z dwutlenku cyrkonu i tlenku itru. Materiał ceramiczny czujnika jest wystawiony na działanie spalin z zewnątrz, jego wewnętrzna powierzchnia jest połączona z powietrzem otoczenia. Aby skrócić czas potrzebny do doprowadzenia czujnika do normalnego trybu pracy, jest on wyposażony w grzałkę elektryczną. Ze względu na różnicę zawartości tlenu w spalinach i otaczającym powietrzu, w czujniku powstaje różnica potencjałów, która znacznie wzrasta przy określonej resztkowej zawartości tlenu w spalinach. Ten skok napięcia występuje dokładnie przy stosunku paliwa do powietrza l=1. Z braku tlenu (l<1), tj. przy bogatej mieszance paliwowo-powietrznej napięcie wynosi 0,9–1,1 V. Przy ubogiej mieszance (l>1) napięcie spada do 0,1 V.
Sygnał z czujnika stężenia tlenu przekazywany jest do jednostki sterującej układu wtrysku paliwa. Jednostka wzbogaca lub zuboża mieszankę paliwowo-powietrzną, aby stosunek paliwa do powietrza był jak najbardziej zbliżony do optymalnego l=1.
Obszar roboczy katalizatora
Sprawność katalizatora jest funkcją temperatury pracy. Przetwornica zaczyna pracować w temperaturze około 300°C, którą osiąga po 25-30 sekundach ruchu. Temperatura pracy w zakresie 400-800°C zapewnia optymalne warunki do uzyskania maksymalnej sprawności i długiej żywotności przekształtnika.
Ceramiczny katalizator jest podatny na ekstremalne ciepło. Jeśli jego temperatura przekroczy 900°C, rozpoczyna się proces intensywnego starzenia, a przy temperaturach powyżej 1200°C jego działanie jest całkowicie osłabione.
Warstwa aktywna składa się z metali wrażliwych na zawartość ołowiu w paliwie, którego osadzanie się gwałtownie zmniejsza aktywność warstwy katalitycznej. Dlatego silniki z katalizatorami powinny być zasilane wyłącznie benzyną bezołowiową.
Ryż. 11,5. Schemat działania katalizatora. Emisje NOx z silnika (Tlenki azotu), CO (tlenek węgla) i CH (węglowodory), a po reakcji w katalizatorze N2 (azot), CO2 (dwutlenek węgla) i H2O (woda): 1,2 - siatki metalowe; 3 - ciało; 4 - lejek perforowany
Katalizator posiada porowatą podstawę ceramiczną pokrytą metalami szlachetnymi – platyną i rodem oraz zamkniętą w obudowie ze stali nierdzewnej. Ceramiczna podstawa, umieszczona na drucianej siatce, jest penetrowana przez dużą liczbę równoległych kanałów. Na ścianki kanałów nakładana jest warstwa pośrednia zwiększająca powierzchnię czynną katalizatora (Ryż. 11,5).
Katalizator zawiera 2-3 g metali szlachetnych, z których platyna przyczynia się do utleniania, a rod do redukcji tlenków azotu.
Katalizator neutralizuje szkodliwe substancje, takie jak tlenek węgla, węglowodory i tlenki azotu (dlatego nazywa się to katalizatorem trójdrożnym).
PRAKTYCZNE PORADY
Eksploatacja pojazdów z katalizatorem
• Jeśli Fiesta nie daje się uruchomić z powodu rozładowanego akumulatora, nie próbuj uruchamiać silnika przez pchanie lub holowanie pojazdu. Do katalizatora dostanie się dużo niespalonego paliwa, co ostatecznie sprawi, że nie będzie on nadawał się do użytku.
• W przypadku wypadania lub wypadania zapłonów należy natychmiast sprawdzić układ zapłonowy i podczas dalszej jazdy unikać wysokich obrotów silnika.
• Ostrożnie zamknij katalizator przed nałożeniem mastyksu ochronnego na podwozie, w przeciwnym razie może dojść do pożaru.
• Pamiętaj, aby sprawdzać osłony termiczne za każdym razem, gdy pojazd jest podnoszony.
• Nieszczelność systemu uwalniania wypełnionych gazów (spalona uszczelka, pęknięcie od wysokiej temperatury itp.) przed czujnikiem stężenia tlenu prowadzi do błędnych wyników pomiarów (duża zawartość tlenu). Dlatego ECM wzbogaci mieszankę, co doprowadzi do zwiększonego zużycia paliwa i przedwczesnego zużycia katalizatora.
SŁOWNIK TECHNICZNY
Skład gazów spalinowych
tlenek węgla (tlenek węgla – CO).
Im bogatsza mieszanka paliwowo-powietrzna, tym więcej powstaje tlenku węgla. Precyzyjna kontrola ilości wtryskiwanego paliwa, odpowiednio ustawiony kąt wyprzedzenia zapłonu oraz równomierne rozprowadzenie mieszanki w komorze spalania zmniejszają zawartość tlenku węgla w spalinach. Nigdy nie mierz tlenku węgla w pomieszczeniach, ponieważ tlenek węgla jest trujący, a nawet niewielkie stężenia w pomieszczeniach mogą być śmiertelne. W powietrzu tlenek węgla stosunkowo szybko łączy się z tlenem, tworząc dwutlenek węgla. Chociaż dwutlenek węgla nie jest trujący, przyczynia się do powstawania «szklarnia» efekt.
węglowodory (CH).
Związki węglowodorów są pogrupowane razem. Zawartość CH zależy od konstrukcji silnika (niezmienna wartość). Zbyt bogata lub zbyt uboga mieszanka paliwowo-powietrzna zwiększa również udział zawartości CH w spalinach. Niektóre z nich są bezpieczne, inne mogą powodować raka. Wszystkie związki węglowodorów łącznie z tlenkami azotu (NOx) tworzyć smog (słabo rozpuszczalne chmury mgły spalin).
Tlenki azotu (NOx lub NO) -
powstają głównie w wyniku obecności azotu w powietrzu wpływającym do komory spalania (ponad 3/4). Ich stężenie jest szczególnie wysokie w konstrukcjach silników o niskim zużyciu paliwa i niskiej zawartości CO i CH w spalinach. Silniki te charakteryzują się wysokimi temperaturami spalania oraz ubogą mieszanką paliwowo-powietrzną. W wysokich stężeniach tlenki azotu mogą uszkodzić układ oddechowy. W połączeniu z wodą powstają kwaśne deszcze.
Dwutlenek węgla (CO2).
Powstaje podczas spalania paliwa zawierającego węgiel, w połączeniu z tlenem atmosferycznym. Dwutlenek węgla zmniejsza dobroczynne działanie warstwy ozonowej Ziemi, która chroni przed szkodliwym promieniowaniem ultrafioletowym ze słońca.
Substancje toksyczne zawarte w spalinach silników Diesla.
Podczas pracy silnika wysokoprężnego powstaje niewielka ilość CO i CH. Ze względu na wyższą kompresję silnik wysokoprężny emituje mniej tlenków azotu. Ale silnik wysokoprężny charakteryzuje się innymi szkodliwymi substancjami w produktach spalania. Na przykład sadza jest typowym składnikiem spalin silników Diesla. Sadza składa się z niespalonego węgla i popiołu. Cząsteczki sadzy wdychane do dróg oddechowych stają się czynnikami sprawczymi raka. Dwutlenek siarki (SO2) powstaje również w obecności siarki, głównie w oleju napędowym. Przyczynia się do pojawienia się kwasu siarkowego lub siarkawego w deszczu (kwaśny deszcz). Pojazdy z silnikiem Diesla powodują 3% kwaśnych opadów.
Dwutlenek węgla powstaje podczas spalania oleju napędowego tylko w wyższych stężeniach.
Komentarze gości