n="justify"> Для знешкодження вихлопних газів бензинового двигуна застосовують каталітичний нейтралізатор. А як цю задачу вирішують на дизелях?
Рис.7. Нейтралізатор відпрацьованих газів
У бензинового двигуна нейтралізатор ефективно перетворює токсичні сполуки СО, СН, NOх в нешкідливі компоненти СО2, H2O і N2. При короткочасних відхиленнях складу паливоповітряної суміші від оптимального або порушеннях займання можуть з'являтися мікрочастинки незгорілого вуглецю - простіше кажучи, сажа. Але поки немає серйозних несправностей, її частка у відпрацьованих газах невелика і в нейтралізаторі вона дожигается до вуглекислого газу. За автомобілем із справним нейтралізатором чорного диму не буває.
З вихлопом дизеля не все так просто. При роботі з невеликими навантаженнями температура газів на вході в нейтралізатор буває набагато нижче, ніж у бензинового двигуна, і сажа просто не встигає згоряти. Але викидати канцерогени в атмосферу - поганий тон, от і отримав дизель на додачу до нейтралізатору особливий, сажовий фільтр. На сучасних двигунах обидва вузли розміщені в єдиному корпусі - катколлектор, розташованому поруч із двигуном. Поруч тому, що чим ближче до випускних клапанів, тим вище температура відпрацьованих газів, необхідна для ефективної роботи системи очищення.
Ріс.8.Схема випускної системи дизельного двигуна: 1 - блок керування двигуном; 2 - датчик масової витрати повітря; 3 - датчик температури газів на вході в турбокомпресор; 4 - турбокомпресор; 5 і 9 - датчики температури газів перед фільтром сажі і після нього; 6 - датчик складу суміші (широкосмуговий датчик кисню); 7 - фільтр-нейтралізатор; 8 - датчик перепаду тискугазів; 10 - глушник.
Але все ж з часом фільтр поступово заповнюється сажею. Щоб вона намертво не забився стільники, від неї потрібно періодично позбуватися, допалювати.
Використовують два способи. У першому система управління двигуном ніяк не втручається в робочий процес - це так звана пасивна регенерація. Вона протікає при температурі газів на вході у фільтр не нижче 350 градусів, у присутності каталізатора - платини, нанесеної на його керамічні стільники. Останні схожі на добре відомі стільники сучасних нейтралізаторів, але мають істотну відмінність. Канали поділяються на впускні і випускні.
Вперше, відкриті з боку двигуна, надходять гази з усім букетом отруйних речовин, у тому числі і сажею. Другі ж відкриті з протилежного боку - з них очищені від сажі гази йдуть далі, в нейтралізатор. Канали розташовані в шаховому порядку і розділені тонкими фільтруючими стінками, непроникними для сажі (вона залишається у впускних), але пропускають гази. Їхній матеріал - пористий карбід кремнію, покритий сумішшю оксидів алюмінію і церію, він-то і служить опорною поверхнею для шару платини.
Рис.9. Схема організації каналів (сот) фільтр сажі:
Сажа скупчується у впускних каналах, а гази, пройшовши через пористі стінки, ідуть у випускні канали.
Необхідну для дожига сажі температуру відпрацьованих газів забезпечити в дизелі вдається не завжди - при малих навантаженнях в циліндри надходить багато повітря, а палива мало! Досить тепла виділяється лише у випадку роботи при відносно високій потужності - наприклад, на швидкості 60-80 км/год, а то й вище. Але найчастіше це нездійсненно, особливо в місті, і самоочищення фільтру сажі не відбувається. Якщо покладатися тільки на неї, то з часом сажа повністю закупорить впускні канали (соти) і робочі процеси в двигуні порушаться. Щоб цього не сталося, від сажі потрібно позбавлятися, а для цього доцільно тримати високу температуру газів усередині фільтр сажі.
Другий спосіб очищення фільтра - активна регенерація. При необхідності (про це - нижче) блок керування двигуном починає подавати в циліндри трохи додаткового палива вже після основної дози, незадовго до відкриття випускного клапана. «Зайва» солярка спрацювати не встигає і вилітає в фільтр сажі, де в присутності платини бурхливо горить. Температура газів збільшується, і сажа згорає фактично по команді блоку управління.
Блоку управління 1 (рис.8) виявляє, коли і на який час включати режим активній регенерації фільтра. Дуже просто: по падінню тиску газів на нейтралізаторі. Для цього з обох його сторін вбудовані трубки, з'єднані з датчиком 8 перепаду тиску. Коли тиск перевищить задану величину, включиться режим регенерації. Зазвичай він триває 10-15 хвилин.
Перепад тисків на фільтр сажі пов'язаний з об'ємною витратою відпрацьованих газів, який, у свою чергу, залежить від їх температури. Тому перед фільтром сажі і після нього встановлені і температурні датчики 5 і 9. Для повноти інформації блок управління врах...
