Введення
Всього у відпрацьованих газах виявлено близько 9 основних компонентів. За своїми хімічними властивостями, характером впливу на організм людини речовини, що містяться у відпрацьованих газах, поділяються на кілька груп:
Таблиця 1. Склад відпрацьованих газів дизельних двигунів
Компоненти відпрацьованих газовКонцентрація,% Азот74-78Кіслород2,0-18Водяной пар0,5-9,0Оксіди углерода0,005-0,4Оксіди азота0,004-0,6Діоксід сери0,002-0,02Углеводороди0,01-0,3Альдегіди0,001-0,009Сажа, г/м з 0,01-1 , 1 і більше
. нетоксичні: азот, кисень, водень, водяні пари, а також діоксид вуглецю;
. токсичні: оксид вуглецю, оксиди азоту, численна група
вуглеводнів, альдегіди, сажа. Причому сажа сама по собі нетоксична, але вона адсорбує на поверхні частинок канцерогенні поліциклічні вуглеводні, у тому числі найбільш шкідливий і токсичний бензапірен. При згорянні сірчистих палив утворюються неорганічні гази - діоксиди сірки і сірководень. Токсичні компоненти складають 0,2-5% від обсягу відпрацьованих газів, залежно від типу двигуна і режиму його роботи.
Таблиця 2 - Європейські норми токсичності відпрацьованих газів
Норми токсічностіКонцентрація,% CONO x CH + NO x СажаЕвро III, з 2000 г.0,640,50,560,05Евро IV, з 2005 г.0,50,250,300,025
В даний час розробляються і втілюються в життя заходи щодо зниження забруднення атмосфери викидами автомобільних двигунів, що включають в себе:
. удосконалення конструкцій двигунів і підвищення якості виготовлення;
. пошук нових видів палива, застосування різних присадок до нього;
. створення енергосилових установок для автомобілів, що викидають меншу кількість шкідливих речовин;
. розробка пристроїв, що знижують вміст шкідливих компонентів у відпрацьованих газах.
Практика показала, що при цьому досягти рівня токсичності відпрацьованих газів, необхідного законодавством розвинутих країн, першими трьома способами не можна. Тому набула широкого поширення нейтралізація відпрацьованих газів у системі випуску. У цьому випадку токсичні вихлопи, що вийшли з циліндрів двигуна, нейтралізуються до викиду в атмосферу.
Рис. 1 Євро 4
1. Способи нейтралізації відпрацьованих газів у випускній системі
Існує кілька способів нейтралізації відпрацьованих газів у випускній системі автомобіля:
1. Окислення відпрацьованих газів шляхом подачі до них додаткового повітря в термічних реакторах. Термічні реактори встановлюють на багатьох японських і американських двигунах. Реактори особливо ефективні на режимах багатою суміші при великих навантаженнях, не виходять з ладу з часом, проте не дають повного окислення СО і СН і не відновлюють NO x, тому застосовуються як додаткові пристрої перед каталітичним нейтралізатором.
2 . Поглинання токсичних компонентів рідиною в рідинних нейтралізаторах
Цей спосіб не отримав широкого розповсюдження через малу ефективності та необхідності частої заміни рідини.
3. Застосування каталітичних нейтралізаторів і сажових фільтрів (на автомобілях з дизельними двигунами) - нині найбільш актуальне.
2. Нейтралізація відпрацьованих газів у випускній системі дизельних двигунів
У дизельному двигуні паливо впорскується в циліндр, вже наповнений розпеченим стисненим повітрям і на освіту «правильної» горючої суміші просто не залишається часу. Навіть при найтоншому розпиленні (для чого і підвищують тиск) не всі мікрочастинки палива встигають обзавестися потрібною кількістю молекул кисню - ось вам і сажа. Зниження температури в циліндрі по бензиновому рецептом тільки погіршує картину. Взагалі, основне протиріччя дизеля, яке ще ніхто до кінця не дозволив, - між зниженням викидів сажі та оксидів азоту: поліпшуючи один параметр, неминуче псуємо второй.
. Лямбда - зонд. Діагностика несправностей і ремонт на прикладі лямбда-зонда BOSCH
Компанія Bosch, яка в 1976 році представила світу свій перший лямбда-зонд для бензинових двигунів, нещодавно створила аналогічний вузол і для дизельних моторів. Нагадаємо, лямбда-зонд - це датчик, що вимірює вміст кисню у відпрацьованих газах автомобіля.
