Spis treści: Fiesta jest wyposażona w sterowany… ↳ Funkcja czujnika stężenia tlenu… ↳ Obszar roboczy katalizatora ↳
Benzyna składa się zasadniczo z cząsteczek węgla i tlenu. Kiedy benzyna spala się w cylindrach silnika, węgiel łączy się z tlenem z powietrza, w wyniku czego powstaje dwutlenek węgla (dwutlenek węgla CO₂), wodór łączy się z tlenem, tworząc wodę (H2O). Z 1 litra benzyny uzyskuje się około 0,9 litra wody, która zwykle jest niewidoczna, gdyż opuszcza układ wydechowy w postaci pary, która pod wpływem wysokiej temperatury ulega przemianie. Dopiero gdy silnik jest zimny, szczególnie w zimnych porach roku, widoczne są białe chmury gazów spalinowych utworzone przez skroploną wodę.
Te produkty spalania powstają, gdy powietrze i paliwo są mieszane w optymalnej proporcji (14,7:1). Ale niestety ten stosunek nie zawsze jest zachowany, dlatego w spalinach obecne są szkodliwe substancje.
Fiesta jest wyposażona w sterowany katalizator trójdrożny, a silnik wysokoprężny w katalizator utleniający
Bez wyjątku wszystkie pojazdy są wyposażone w kontrolowany katalizator trójdrożny, pojazdy z silnikami wysokoprężnymi Endura-DE są wyposażone w katalizator utleniający. Kontrolowany katalizator redukuje tlenki węgla o około 85%, węglowodory o 80% i tlenki azotu o 70%. Katalizatory utleniające nie mają wpływu na stężenie tlenków azotu. Wraz ze wzrostem przebiegu spada wydajność katalizatora. Oznaczenie "kontrolowany" oznacza, że podczas pracy silnika skład spalin jest stale monitorowany za pomocą czujnika stężenia tlenu, a zawartość substancji szkodliwych w spalinach jest obniżana do norm przewidzianych prawem.
Funkcja czujnika stężenia tlenu (sonda lambda)
Rysunek. 11.4. Umiejscowienie czujnika stężenia tlenu (1) w odbiorczej rurze wydechowej (2), gdzie temperatura spalin jest maksymalna
Czujnik stężenia tlenu (HO2S) w Fieście montowany jest przed katalizatorem w przedniej rurze wydechowej (rys. 11.4) i działa na zasadzie ogniwa galwanicznego z elektrolitem stałym w postaci materiału ceramicznego wykonanego z dwutlenek cyrkonu i itr. Materiał ceramiczny czujnika jest wystawiony od zewnątrz na działanie gazów spalinowych, jego wewnętrzna powierzchnia jest połączona z otaczającym powietrzem. Aby skrócić czas potrzebny do wprowadzenia czujnika w normalny tryb pracy, został on wyposażony w ogrzewanie elektryczne. Ze względu na różnicę zawartości tlenu w spalinach i powietrzu otoczenia w czujniku powstaje różnica potencjałów, która przy określonej zawartości tlenu resztkowego w spalinach znacznie wzrasta. Ten skok napięcia występuje dokładnie przy stosunku paliwo/powietrze l=1. Z brakiem 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 ubogaca mieszankę paliwowo-powietrzną w celu utrzymania stosunku paliwowo-powietrznego możliwie najbliższego optymalnemu l=1.
Obszar roboczy katalizatora
Stopień sprawności katalizatora jest funkcją temperatury roboczej. Neutralizator zaczyna działać w temperaturze około 300°C, którą osiąga po 25-30 sekundach ruchu. Temperatury pracy w zakresie 400–800°C zapewniają optymalne warunki do uzyskania maksymalnej wydajności i długiej żywotności neutralizatora.
Ceramiczny katalizator jest podatny na działanie ekstremalnych temperatur. Jeżeli jego temperatura przekroczy 900°C, rozpoczyna się proces intensywnego starzenia, a przy temperaturach powyżej 1200°C jego działanie zostaje całkowicie zakłócone.
Warstwa aktywna składa się z metali wrażliwych na zawartość ołowiu w paliwie, po osadzeniu się którego aktywność warstwy katalitycznej szybko maleje. Dlatego silniki wyposażone w katalizatory powinny być zasilane wyłącznie benzyną bezołowiową.
Rysunek. 11,5. Schemat działania katalizatora. Z silnika wydobywają się szkodliwe substancje NOx (tlenki azotu), CO (tlenek węgla) i CH (węglowodory), a po reakcji w katalizatorze wydzielają się N₂ (azot), CO₂ (dwutlenek węgla) i H2O (woda): 1,2 - siatka metaliczna; 3 – ciało; 4 – lejek perforowany
Katalizator ma porowatą podstawę ceramiczną pokrytą metalami szlachetnymi, platyną i rodem, zamkniętą w obudowie ze stali nierdzewnej. Podstawa ceramiczna, umieszczona na siatce drucianej, przesiąknięta jest dużą liczbą równoległych kanałów. Na ścianki kanałów nakładana jest warstwa pośrednia w celu zwiększenia powierzchni czynnej katalizatora (rys. 11.5).
Katalizator zawiera 2-3 g metali szlachetnych, przy czym platyna sprzyja utlenianiu, a rod redukuje tlenki azotu.
Katalizator neutralizuje szkodliwe substancje takie jak tlenek węgla, węglowodory i tlenki azotu (dlatego nazywany jest katalizatorem trójdrożnym).
PRAKTYCZNE PORADY
Eksploatacja pojazdów z katalizatorem
Jeżeli silnik Twojego Fiesty nie uruchamia się z powodu słabego akumulatora, nie próbuj uruchamiać silnika poprzez pchanie lub holowanie pojazdu. Do katalizatora dostanie się duża ilość niespalonego paliwa, co ostatecznie sprawi, że stanie się on bezużyteczny.
W przypadku przerw w zapłonie lub przerw w zapłonie należy natychmiast sprawdzić układ zapłonowy, a podczas dalszej jazdy unikać wysokich obrotów silnika.
Przed nałożeniem masy ochronnej na podwozie należy dokładnie zamknąć katalizator, w przeciwnym razie może dojść do pożaru.
Pamiętaj, aby sprawdzić osłony termiczne za każdym razem, gdy podnosisz pojazd.
Nieszczelność w układzie wydechowym (spalona uszczelka, pęknięcie na skutek wysokiej temperatury itp.) przed czujnikiem stężenia tlenu prowadzi do błędnych wyników pomiarów (wysoka zawartość tlenu). Dlatego elektroniczna jednostka sterująca silnikiem 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, prawidłowo ustawiony czas zapłonu oraz równomierny rozkład mieszanki w komorze spalania zmniejszają zawartość tlenku węgla w spalinach. Nigdy nie mierz tlenku węgla w pomieszczeniach zamkniętych, ponieważ tlenek węgla jest trujący i nawet niewielkie stężenia w pomieszczeniach zamkniętych mogą być śmiertelne. W powietrzu tlenek węgla łączy się stosunkowo szybko z tlenem, tworząc dwutlenek węgla. Pomimo tego, że dwutlenek węgla nie jest trujący, to bierze udział w powstawaniu efektu "cieplarnianego".
Węglowodory (CH).
Związki węglowodorowe łączy się w jedną grupę. Zawartość CH zależy od konstrukcji silnika (wartość stała). Zbyt bogata lub zbyt uboga mieszanka paliwowo-powietrzna zwiększa także zawartość CH w spalinach. Niektóre z nich są bezpieczne, inne mogą powodować raka. Wszystkie związki węglowodorowe wraz z tlenkami azotu (NOx) tworzą smog (silnie rozpuszczalne, mgliste chmury gazów spalinowych).
Tlenki azotu (NOx lub NO) -
powstają przede wszystkim na skutek obecności azotu w powietrzu przedostającym się 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 i ubogą mieszanką paliwowo-powietrzną. W wysokich stężeniach tlenki azotu mogą uszkodzić układ oddechowy. W połączeniu z wodą tworzą się kwaśne deszcze.
Dwutlenek węgla (CO₂).
Powstaje podczas spalania paliwa zawierającego węgiel w połączeniu z tlenem z powietrza. Dwutlenek węgla ogranicza korzystne działanie warstwy ozonowej Ziemi, która chroni przed szkodliwym promieniowaniem ultrafioletowym pochodzącym ze Słońca.
Substancje toksyczne zawarte w spalinach silników wysokoprężnych.
Podczas pracy silnika wysokoprężnego powstają niewielkie ilości CO i CH. Dzięki wyższej kompresji silnik wysokoprężny emituje mniej tlenków azotu. Ale silnik wysokoprężny charakteryzuje się innymi szkodliwymi substancjami w produktach spalania. Na przykład sadza jest typowym składnikiem gazów spalinowych silników Diesla. Sadza składa się z niespalonego węgla i popiołu. Wdychane przez drogi oddechowe cząsteczki sadzy stają się patogenami nowotworowymi. Dwutlenek siarki (SO2) powstaje także w obecności siarki, głównie w oleju napędowym. Wspomaga powstawanie kwasu siarkowego lub siarkawego podczas deszczu (kwaśne deszcze). Samochody z silnikami Diesla powodują 3% opadów kwasu.
Dwutlenek węgla powstaje, gdy olej napędowy spala się tylko w wyższych stężeniach.
(Oryginalne źródło publikacji znajduje się na stronie internetowej www.FordBook.ru)