0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Системы нейтрализации выхлопных газов машины

Чем отличается катализатор от сажевого фильтра?

Нередко можно услышать от владельцев автомобилей с бензиновым двигателем фразу: «Моя машина нуждается в замене сажевого фильтра» – это в корне не верное высказывание в отношении каталитического нейтрализатора, которым на самом деле оснащаются машины с данной спецификацией топливной системы. Впрочем, некоторые сотрудники автомастерских также не могут разграничивать понятия «сажевый фильтр» и «катализатор». Попробуем разобраться в отличиях между этими двумя типами деталей выпускного коллектора автомобиля.

Каталитический нейтрализатор

Каталитический нейтрализатор или, проще говоря, катализатор – это деталь автомобиля, внешне имеющая цилиндрическую или прямоугольную форму и предназначенная для нейтрализации вредных компонентов в выхлопных газах, выделяющихся двигателем внутреннего сгорания автомобиля, работающего на бензине или газообразном топливе.

Конструктивно катализатор состоит из следующих элементов:

  • впускной воронки;
  • металлического наружного кожуха;
  • монтажного мата;
  • металлической или керамической монолитной сердцевины;
  • выпускной воронки.

    Конструкция катализатора в поперечном разрезе напоминает мелкоячеистые соты, внутренняя поверхность которых покрыта слоем активных благородных металлов платиновой группы (платиной, родием, палладием). В процессе прохождения отработанных газов через внутреннее пространство катализатора вредные продукты сгорания бензина взаимодействуют с каталитическим покрытием и преобразуются в безопасные для человека и окружающей среды соединения (диоксид углерода, водяной пар, азот), выводимые через выхлопную трубу в атмосферу. Кроме этого, нейтрализатор улавливает твердые продукты деструкции топлива, которые оседают на его стенках по принципу фильтра.

    Перечисленные выше процессы, протекающие в катализаторе, обуславливают его постепенное загрязнение по мере эксплуатации автомобиля, в конце концов, данная деталь полностью утрачивает свою функциональность, что требует ее чистки или полноценной замены на новую запчасть.

    Сажевый фильтр

    Фильтр сажевый применяется исключительно для двигателей, работающих на дизтопливе. Это обусловлено тем, что при сгорании дизельного топлива выделяется значительно большее количество коптящего дыма, чем при сгорании бензина или газа. Сажевый фильтр как раз и обеспечивает эффективное улавливание твердых сажевых частиц, конденсирующихся из отработанных газов, а также нейтрализует вредные газообразные компоненты до безопасного состояния.

    Сажевый фильтр имеет разветвленную внутреннюю конструкцию, напоминающую лабиринт из карбида кремния с многочисленными полостями для удержания сажи.

    Отдельные разновидности сажевых фильтров содержат специальные титановые ячейки, обеспечивающие нейтрализацию вредных соединений – окиси углерода (СО) и оксида азота. Таким образом, сажевый фильтр наряду с функцией улавливания сажи также сочетает в себе функции катализатора.

    Сажевый фильтр способен улавливать до 90% сажевого углерода, выбрасываемого двигателем. По мере забивания фильтра автомобиль увеличивает потребление топлива, однако мощность при этом снижается, также наблюдаются частые спонтанные остановки мотора.

    Сходство катализатора и сажевого фильтра

  • Предназначены для улавливания и нейтрализации продуктов сгорания автомобильного топлива, как твердых частичек, так и вредных газообразных компонентов выхлопа (оксиды углерода, азота, углеводородные соединения и пр.).
  • Обеспечивают защиту окружающей среды от вредных веществ, содержащихся в отработанных газах.
  • Монтируются в качестве составной части выпускного коллектора автомобиля.
  • Являются обязательными к установке на всех автомобилях в зависимости от типа двигателя, что регламентируется современными евростандартами.
  • Конструктивно имеют цилиндрическую или прямоугольную форму с входящей и выходящей воронками. Наружный корпус изготавливается из металла, а внутреннее устройство может быть разным.
  • По мере эксплуатации автомобиля, загрязняются гарью и копотью, поэтому требуют периодической регенерации или полной замены.
  • Оснащаются специальными датчиками, контролирующими степень загрязненности катализатора или сажевого фильтра.

    Отличия катализатора от сажевого фильтра

  • Тип двигателя – катализатор применяется только для авто с бензиновым двигателем или моторах, работающих на пропане или бутане.
  • Очистка выхлопных газов – от гари, копоти и канцерогенных веществ.
  • Внутренне устройство представлено мелкоячеистыми сотами, аккумулирующими продукты сгорания бензина или газа (изготавливаются металлическими или керамическими).
  • Поверхность сот покрыта слоем катализатора из благородных металлов платиновой группы, который при повышенных температурах трансформирует вредные продукты сгорания в безопасное состояние посредством химических реакций.
  • Ширина внутренних ячеек и каналов – более узкая.
  • Срок эксплуатации — определяется многими показателями, а также материалом изготовления (металлические – более долговечные и устойчивые к перепадам температур, пробег авто с ними составляет до 200 000 км; керамические являются более дешевыми, однако обладают хрупкостью и ограниченным пробегом – 50 000-70 000 км).
  • Способ очистки – при условии незначительной загрязненности сот катализатора, возможна их чистка без демонтажа с помощью химических реагентов, добавляемых в топливо. При значительном загрязнении, деталь демонтируют и подвергают многократному промыванию специальными жидкостями, а также очищают механически. В особо запущенных случаях вышедший из строя катализатор подлежит замене на новую запчасть.

    Выхлопная система: описание,фото,назначение,тюнинг

    Одной из основных систем автомобиля является выхлопная система, которая предназначена для отвода отработанных продуктов сгорания топливной смеси из КС (камеры сгорания). Помимо этого она выполняет несколько других функций, в числе которых снижение шума выхлопов двигателя. Важное внимание выхлопному тракту уделяется при тюнинге. При этом правильный выхлоп оказывает существенное влияние на звук работы автомобиля.

    Назначение

    Как известно, в двигателе при работе происходит воспламенение смеси. Это возгорание сопровождается характерным звуком. При взрыве образуется колоссальная толкательная энергия. Она настолько велика, что способна поднять поршень в верхнюю мёртвую точку. В последнем такте работы происходит выпуск газов. Они под давлением выходят в атмосферу. Но для чего же нужна система выхлопа? Она служит для гашения звуковых колебаний. Ведь без нее работа даже самого технологичного мотора была бы громкой и невыносимой. Таким образом, система выхлопа выполняет следующие функции: Вывод из цилиндров двигателя продуктов горения. Снижение уровня токсичности газов. Исключение попадания продуктов горения в салон автомобиля.

    Устройство

    Данная система объединяет в себе несколько составляющих. Кроме того, она непосредственно связана с работой ГРМ. Итак, классическая система выхлопа ВАЗа состоит из: Приемной трубы. Катализатора. Резонатора. Глушителя. Различных крепежных и уплотнительных элементов. Кислородного датчика.

    Конструкция системы выпуска

    Основной задачей системы выпуска является эффективный отвод отработавших газов из цилиндров двигателя, снижение их токсичности и уровня шума. Зная, из чего состоит выхлопная система в автомобиле, вы сможете лучше понимать принципы ее работы и причины возможных неполадок. Устройство стандартной выхлопной системы зависит от вида используемого топлива, а также от применяемых экологических стандартов. Выхлопная система может состоять из следующих элементов:

    • Выпускной коллектор — выполняет функцию отвода газов и охлаждения (продувки) цилиндров двигателя. Он выполняется из термостойких материалов, поскольку температура выхлопных газов в среднем варьируется от 700°С до 1000°С.
    • Приемная труба — представляет собой трубу сложной формы с фланцами для крепления к коллектору или турбонагнетателю.
    • Каталитический нейтрализатор (устанавливается в бензиновых двигателях экологического стандарта Евро-2 и выше) — устраняет из отработавших газов наиболее вредные компоненты CH, NOx, СО, преобразуя их в водяной пар, углекислый газ и азот.
    • Пламегаситель — устанавливается в системах выпуска отработавших газов автомобилей вместо катализатора или сажевого фильтра (в качестве бюджетной замены). Он предназначен для снижения энергии и температуры потока газов, выходящих из выпускного коллектора. В отличие от катализатора, не снижает количество токсичных компонентов в отработавших газах, а лишь снижает нагрузку на глушители.
    • Лямбда-зонд — служит для контроля уровня кислорода в составе отработавших газов. В системе может быть один или два кислородных датчика. На современных двигателях (рядных) с катализатором устанавливается 2 датчика.
    • Сажевый фильтр (обязательная часть системы выхлопа дизельного двигателя) — удаляет сажу из выхлопных газов. Может совмещать в себе функции катализатора.
    • Резонатор (предварительный глушитель) и основной глушитель — снижают уровень шума выхлопных газов.
    • Трубопроводы — соединяют отдельные элементы выхлопной автомобильной системы в единую систему.

    Принцип работы системы выхлопа

    В классическом варианте для бензиновых двигателей выхлопная система автомобиля работает следующим образом:

    • Выпускные клапана двигателя открываются, и отработавшие газы с остатками не сгоревшего топлива выбрасываются из цилиндров.
    • Газы из каждого цилиндра попадают в выпускной коллектор, где объединяются в один поток.
    • По приемной трубе отработавшие газы из выпускного коллектора проходят через первый лямбда-зонд (кислородный датчик), который фиксирует количество кислорода в составе выхлопа. На основе этих данных электронный блок управления корректирует топливоподачу и состав топливовоздушной смеси.
    • Далее газы попадают в катализатор, где вступают в химическую реакцию с металлами-окислителями (платиной, палладием) и металлом-восстановителем (родий). Рабочая температура газов при этом не должна быть ниже 300°С.
    • На выходе из катализатора газы проходят второй лямбда-зонд, с помощью которого происходит оценка исправности работы каталитического нейтрализатора.
    • Далее очищенные отработавшие газы попадают в резонатор, а затем в глушитель, где потоки выхлопа преобразуются (сужаются, расширяются, перенаправляются, поглощаются), что снижает уровень шума.
    • Из основного глушителя отработавшие газы уже попадают в атмосферу.

    Система выхлопа дизельного двигателя имеет некоторые особенности:

    • Выходя из цилиндров, отработавшие газы попадают в выпускной коллектор. Температура выхлопных газов дизельного двигателя варьируется в диапазоне 500-700 °С.
    • Далее они попадают в турбокомпрессор, осуществляющий наддув.
    • После этого выхлоп проходит через кислородный датчик и попадает в сажевый фильтр, в котором удаляются вредные компоненты.
    • В завершении выхлоп проходит через автомобильный глушитель и выходит в атмосферу.

    Лямбда-зонд

    Эффективность работы катализатора определяется степенью концентрации кислорода в выхлопных газах. Оптимальным является соотношение кислорода в топливной смеси 14,7 к 1. То есть, чтобы в выхлопе было минимальное количество вредных веществ, необходимо смешивать 1 часть топлива и 14,7 частей кислорода. Контроль этого соотношения в топливной смеси реализован путём измерения остатка кислорода в выхлопе. Поэтому лямбда-зонд установлен перед катализатором.

    Катализатор выхлопной системы

    Каталитический нейтрализатор (катализатор) обеспечивает снижение токсичности продуктов выхлопа. Это реализуется путём преобразования токсичных газов и в безвредные в результате восстановления окислов азота, в процессе которого появляется кислород. В свою очередь кислород используется в качестве катализатора для сгорания угарного газа и углеводородов. В зависимости от принципа работы нейтрализаторы могут восстанавливающими или окислительными. В том и другом случае катализатор представляет собой неразборную керамическую конструкцию в виде сот, защищённых специальным покрытием из огнеупорного платиноиридиевого сплава.

    Надёжная и прочная конструкция современных катализаторов рассчитана на эффективную работу при пробеге в пределах 150 тысяч километров. Основными причинами преждевременного выхода из строя катализатора могут быть разрушение или повреждение блока-носителя в результате коррозии, загрязнения или оплавления. Оплавиться нейтрализатор может в случае, когда внутри его конструкции происходит догорание определённого количества горючей смеси из-за её неполного сгорания в КС в результате неисправностей в системах подачи топлива и зажигания.

    Резонатор

    Он выполнен в форме цилиндрической банки. Именно в резонаторе происходит первое разделения потока выхлопных газов. Также за счет увеличения диаметра уменьшается скорость движения выхлопа. Газы постепенно рассеиваются в этой камере. Благодаря этому происходит гашение вибраций и частично звука. Так же как и «штаны», резонатор изготавливается из огнестойкого металла.

    Приемная труба

    Этот элемент является первым в списке и идет сразу за выпускным коллектором. В приемную трубу попадают еще не остывшие газы. Поэтому температура может достигать 600 и более градусов Цельсия. В простонародье приемную трубу называют «штанами» за ее характерную форму. Данный элемент изготавливается из особо прочного и огнестойкого металла. Обычно он черновой (ржавеет с годами), но на более дорогих авто делается из нержавейки. Если это двигатель с большим объемом камеры сгорания, в конструкции системы может использоваться несколько таких труб. Это делается с целью уменьшения сопротивления газов. В противном случае мотор будет «задыхаться» своими же газами.

    Соединительные элементы

    Соединительные трубы обеспечивают соединение основных узлов в единый выхлопной тракт. Приёмная труба монтируется между выпускным коллектором и катализатором. Для соединения резонатора с глушителем применяется средняя труба, которая повторяет конфигурацию днища с учётом расположения различных узлов и элементов ходовой части.

    Сажевый фильтр

    Если рассматривать устройство выхлопной системы дизельного двигателя, стоит отметить и этот элемент. Он является дополнением к каталитическому нейтрализатору. В основе фильтра лежит матрица, изготовленная из карбида кремния. Она имеет ячеистую структуру и обладает каналами малого сечения. Последние попеременно закрыты с одной и другой стороны. Боковая часть элемента играет роль фильтра и обладает пористой структурой. До недавнего времени ячейки матрицы имели квадратную форму. Сейчас производители используют 8-угольные ячейки. Так производится лучший захват сажи и оседание ее на стенках фильтра. Как работает данный элемент?

    Сажевый фильтр действует в несколько этапов. На первом происходит фильтрация сажи. Газы попадают в элемент, и вредные вещества оседают на стенках. Второй этап – это регенерация. Она может быть: Пассивной. Активной. В первом случае вредные газы очищаются, проходя через керамический элемент. Во втором добавляется специальная жидкость – AdBlue. Обычно такая система используется на грузовиках. Она позволяет снизить токсичность выхлопов на 90 процентов. В машине имеется отдельный бак для этой жидкости, и система после поступления соответствующего сигнала впрыскивает часть AdBlue в катализатор. Так, из трубы выходит практически чистый выхлоп, содержащий безвредный для атмосферы водород.

    Гофр является важным элементом, без которого не обходятся выхлопные системы. Он обеспечивает компенсацию вибрации и колебаний, которые возникают между компонентами конструкции выхлопа. Отработанные газы поступают из двигателя не равномерно. При открытии выпускных клапанов создаётся мощный поток, а при закрытии он прекращается. Чем больше количество цилиндров, тем выше частота колебаний.

    Почему тюнинг выхлопной системы полезен для автомобиля?

    Сам по себе тюнинг приводит к улучшению качеств авто, в зависимости от модификации устройства, к примеру, может быть повышена экологичность выхлопа.

    Наиболее часто модернизация предполагает обустройство прямотока вместо существующего глушителя. С помощью такой процедуры возможно увеличение эффективности работы транспорта на 15%, что станет приятным сюрпризом для владельца.

    Какие разновидности тюнинга бывают?

    Среди всех систем тюнинга стоит отметить их разделение на несколько видов, которые предусматриваются в зависимости от целей процедуры.

    Изменение внешнего вида

    Такой вид подразумевает подбор и установку специальных насадок для улучшения визуального вида выхлопной системы. Также предусматривается дополнительный тюнинг бампера.

    Одной из разновидностей можно отметить разводку выхлопа. Такая процедура предусматривается для визуального преображения, но кроме того и увеличения мощности авто. Кроме того разводка помогает улучшить звучание транспортного средства, сделав его максимально тихим.

    Отметим, что иногда водители предусматривают имитацию такой системы, что не дает никакого эффекта кроме визуального.

    Звуковой тюнинг

    В данном случае подбираются специальные глушители, которые помогают уменьшить звук авто, но при этом не влияют на мощность.

    Мощностный тюнинг

    В этом виде предусматривается изменение структуры выхлопа для увеличения мощности автомобиля. Наши специалисты подберут наиболее приемлемый вариант и выполнят все работы.

    Быстрый и качественный тюнинг выхлопной системы в Москве

    Отметим, что любые работы потребуют затрат времени и финансов. Но крайне не рекомендуем заниматься процедурой самостоятельно, поскольку это может быть опасно для Вас и автомобиля.

    Если вы решили сделать тюнинг выхлопа в Москве, наши специалисты помогут в решении этого вопроса.

    Мы предоставляем все виды услуг, а кроме того, выполняем всю работу максимально быстро, надежно, качественно и по доступной стоимости. Потому, обращаясь к нам, вы можете быть уверены в хорошем результате.

    Жидкость AdBlue. Как работает система SCR (Selective Catalytic Reduction)

    Современные автомобили с дизельными двигателями Euro-5 и выше оснащаются системами селективного каталитического восстановления (SCR), для работы которых нужна жидкость AdBlue. О том, что такое SCR и зачем в ней жидкость AdBlue, а также об особенностях обслуживания системы — читайте в данной статье.

    Что такое система SCR?

    SCR (Selective Catalytic Reduction, селективное/выборочное каталитическое восстановление) — общее наименование метода снижения содержания в отработавших газах опасных оксидов азота и основанных на этом методе систем очистки выхлопных газов дизельных двигателей экологических классов Euro-5 и выше.

    Отработавшие газы дизельных двигателей содержат большое количество вредных веществ, среди них наибольшую опасность представляют твердые взвешенные частицы, монооксид углерода (CO) и разнообразные оксиды азота (с общей формулой NOx). С целью снижения вреда двигателей в 1988 году был принят первый экологический стандарт Евро-0. Каждый последующий стандарт требовал все более значительного снижения вредных веществ, и, начиная с Евро-4 (2005 год), добиться требуемого содержания примесей в выхлопе дизелей стало возможно только с помощью специальных систем каталитической нейтрализации. Одной из таких систем и является SCR, направленной исключительно на борьбу с оксидами азота (отсюда и слова «селективный/выборочный» в названии метода).

    Система селективного каталитического восстановления получила свое название благодаря выборочному воздействию на один тип вредных веществ, а именно — на оксиды азота. По своей сути метод SCR довольно прост: он сводится к разложению оксидов азота на газообразный азот и водяной пар в реакции с мочевиной (карбамидом) на керамическом катализаторе (строго говоря, происходит восстановление азота и воды из оксидов азота, что и отражено в названии метода). Для достижения этого в поток отработавших газов разбрызгивается содержащая мочевину жидкость AdBlue, полученная смесь поступает в каталитический нейтрализатор, где под действием катализаторов и высоких температур протекают следующие химические реакции:

    1. Термическое разложение мочевины на метан и изоциановую кислоту — (NH2)2CO → NH3 + HNCO;
    2. Разложение изоциановой кислоты на аммиак и углекислый газ — HNCO + H2O → NH3 + CO2;
    3. Восстановление азота из оксидов азота (при температуре более 250°C) — 4NO + 4NH3 + O2 → 4N2 + 6H2O;
    4. Восстановление азота из оксидов азота (при температуре 170-300°C) — NO + NO2 + 2NH3 → 2N2 + 3H2O.

    Так происходит снижение концентрации в отработавших газах наиболее опасных оксидов азота — монооксида и диоксида. При этом возникают безопасные вещества — молекулярный азот и водяной пар, а также некоторое количество углекислого газа. Метод SCR эффективен, однако требует введения в транспортное средство специальной системы и нового расходного материала — жидкого раствора мочевины AdBlue.

    Жидкость адсорбирующая SCR 20л SINTEC

    Жидкость адсорбирующая SCR 20л GAZPROMNEFT

    Жидкость адсорбирующая (аммиачная добавка) 20л LIQUI MOLY

    Жидкость адсорбирующая AdBlue 10л MERCEDES

    Жидкость адсорбирующая (аммиачная добавка) 20кг NIAGARA

    Жидкость адсорбирующая SCR 20л АЛЯСКА OIL RIGHT

    Жидкость адсорбирующая SCR 10л АЛЯСКА OIL RIGHT

    Что такое жидкость AdBlue?

    Жидкость AdBlue представляет собой водный раствор мочевины с определенным содержанием компонентов:

    • Мочевина — 32,5% (по весу), стандартом допускается разброс от 31,8 до 33,2%;
    • Деминерализованная вода — 67,5%.
    Читать еще:  Тонировка своими руками

    Жидкость AdBlue изготавливается только из высокоочищенной мочевины и очищенной от минеральных солей воды. В Европе и России действуют стандарты, регламентирующие состав реагента и его характеристики — европейский ISO 22241, основанный на нем российский ГОСТ Р ИСО 22241, а также немецкий DIN 70070.

    Жидкость AdBlue хранится в отдельном бачке, расположенном рядом с основным топливным баком. Маркируется данный бачок синей крышкой, которая часто имеет надпись «AdBlue». В среднем расход реагента составляет до 4% от расхода дизельного топлива для легковых автомобилей и до 6% — для грузовых.

    Общее устройство и основные принципы действия системы SCR

    В настоящее время практически каждый автопроизводитель предлагает собственную по конструкции систему SCR, однако все они работают на единых принципах. В большинстве ТС данная система включает в себя несколько компонентов и подсистем:

    • Бачок для хранения жидкости AdBlue;
    • Система подачи и дозирования жидкости (насосный блок);
    • Форсунка для впрыска реагента в поток выхлопных газов;
    • Система подогрева жидкости (бачка и трубопроводов);
    • Керамический катализатор в глушителе;
    • Электронная система контроля и управления (электронные блоки управления и датчики).

    Основной реагент хранится в бачке, откуда с помощью насосного блока по трубопроводу поступает к форсунке, расположенной на определенном расстоянии от входа в катализатор, где разбрызгивается и смешивается с потоком горячих газов. В катализаторе происходят описанные выше химические реакции, обеспечивающие снижение содержания соединений азота. Количество и интенсивность подачи реагента регулируется электронным блоком системы SCR, который работает совместно с электронным блоком управления двигателем. Отдельные детали системы следует рассмотреть подробнее.

    Бачок для хранения реагента AdBlue. Пластиковая или металлическая емкость для хранения необходимого запаса реагента. Снабжается крышкой и горловиной, которая может быть предназначена для заливки жидкости с помощью специального заправочного пистолета (в этом случае в ней может располагаться магнитный замок) или из пластиковых емкостей (бутылок, канистр). Для контроля уровня реагента в бачке располагается соответствующий датчик. Горловина бачка имеет простейший сетчатый фильтр. Так как жидкость AdBlue кристаллизуется (замерзает) уже при температуре -11,5°C, в бачке предусмотрен подогрев — он может быть выполнен в виде теплообменника, по которому циркулирует охлаждающая жидкость из двигателя, либо в виде электрического нагревателя. Как уже указывалось выше, бачок закрывается маркированной крышкой.

    Система подачи и дозирования реагента. Обычно данная система выполнена в виде насосного блока (или модуля питания), располагающегося непосредственно на бачке или на небольшом расстоянии от него. В блоке располагается насос, обратный клапан, датчик давления жидкости (в некоторых случаях — и датчик уровня реагента) и нагревательные элементы. Подающий патрубок насоса соединен с бачком, на его конце располагается сетчатый фильтр. Насосный блок связан с блоком управления системой SCR.

    Форсунка для впрыска реагента. Специальная форсунка (или рампа с несколькими форсунками), расположенная в направляющей трубе перед входом в катализатор. Форсунка соединена с насосным блоком нагнетательной магистралью. Обычно ось форсунки расположена под углом 30 градусов относительно оси трубы. Для обеспечения более качественного смешивания реагента с выхлопными газами за форсункой может располагается смеситель в виде решетки или более сложной конструкции.

    Система подогрева жидкости. Данная система охватывает бачок, модуль питания с насосом и все трубопроводы системы, включая и нагнетательную магистраль. Нагревательные элементы выполнены в виде спиралей, располагающихся внутри насосного блока и бачка, и в виде оплетках на трубопроводах. В современных транспортных средствах данная система может управляться собственным контроллером.

    Катализатор в глушителе. Катализатор выполнен в виде блока сотовой структуры (с мелкими отверстиями, повышающими площадь контакта выхлопных газов с катализатором), изготовленного из специальных сортов керамики. На катализатор могут наноситься покрытия из платины и других материалов, обеспечивающих более интенсивное течение химических реакций.

    Электронная система контроля и управления. В основе системы лежит центральный ЭБУ и связанные с ним датчики — температуры жидкости в бачке, температуры выхлопных газов на входе и выходе из катализатора, уровня жидкости в бачке, а также концентрации оксидов азота на выходе из катализатора. Данная система, в свою очередь, работает под контролем ЭБУ силового агрегата.

    Функционирует система SCR следующим образом. При запуске силового агрегата система некоторое время не функционирует, при температуре окружающего воздуха ниже -5°C это время тратится на подогрев жидкости. При нагреве выхлопных газов до 200°C система начинает работу: насос забирает реагент из бачка и под давлением в 5-6 бар направляет ее к форсунке, где происходит разбрызгивание. Электронный блок вносит в работу системы корректировки в соответствии с показателями датчиков и режимом работы двигателя. При остановке двигателя система некоторое время продолжает работать (до 90 секунд) — насос выкачивает жидкость из трубопроводов обратно в бачок, также опорожняется и сам насос. Это предотвращает замерзание жидкости в системе при отрицательных температурах.

    Вопросы эксплуатации и обслуживания системы SCR

    В процессе эксплуатации транспортного средства система SCR требует регулярной дозаправки жидкости AdBlue, для чего следует использовать только сертифицированные и соответствующие стандартам реагенты. О необходимости заправки жидкости свидетельствует соответствующий индикатор на приборной панели.

    Любые неисправности системы отображаются с помощью различных индикаторов (главным образом — Check Engine) и кодов ошибки. В ряде случаев наблюдаются нарушения в работе двигателя, в том числе снижение мощности, повышение дымности выхлопа и т.д. Самостоятельно вмешиваться в данную систему не рекомендуется — при любых признаках неисправности следует обратиться к специалистам.

    Почувствовав дыхание зимы, все автомобилисты задумываются о замены сезонной резины. И очень многие из нас при покупке зимних шин встают перед трудным выбором — «шиповки» или «липучки»? Каждый тип шин имеет свои преимущества и недостатки, и отдать предпочтение чему-то одному бывает очень сложно. В этой статье мы попытаемся сделать этот непростой выбор.

    Заливка в бак некачественного дизельного топлива может навредить мотору вплоть до полного его выхода из строя. Минимизировать или исключить негативные последствия заправки низкокачественным дизелем помогает специальная автохимия — присадки в дизтопливо, о которых подробно рассказано в данной статье.

    Использование правильного типа шин гарантирует автомобилю устойчивость и управляемость в любой дорожной ситуации. Только шины, используемые по сезону, гарантируют оптимальные сцепные характеристики с дорожным покрытием и минимальный тормозной путь.

    Жидкая декоративная резина — настоящая находка для всех ценителей автомобильного тюнинга. С ее помощью можно быстро и без особых финансовых затрат изменить экстерьер автомобиля, сделать его оригинальным и запоминающимся. О положительных свойствах, преимуществах жидкой резины, особенностях ее нанесения на детали кузова автомобиля читайте в следующей статье.

    Для обработки поверхности металлических и неметаллических изделий часто применяются специальные инструменты — кордщетки (или щетки-крацовки) для ручных дрелей. Все об этих щетках, их типах, конструктивных особенностях и характеристиках, а также их правильном выборе и применении — узнайте из статьи.

    Все современные автомобили и иная техника обязательно имеет номерные знаки, которые должны читаться в любое время дня и ночи. Для этой цели используются специальные осветительные приборы — подсветка заднего номерного знака, о конструкции, выборе и замене которой подробно рассказано в данной статье.

    Владельцы автомобилей ВАЗ часто расширяют возможности и функционал своих машин с помощью дополнительных аксессуаров, в том числе и подлокотников. О том, что такое подлокотник ВАЗ, каких типов он бывает, как устроен и для чего нужен, а также о выборе и установки данных деталей — рассказано в статье.

    О системе SCR

    Система SCR – система нейтрализации выхлопных газов с использованием раствора мочевины.

    В европейских странах с 2004 г. действует экологический стандарт ЕВРО 4, а с сентября 2009 г. ЕВРО 5, призванный сократить количество выбросов вредных веществ в атмосферу до уровня: СН до 0,05 г/км, CO до 0,8 г/км, NOx до 0,06 г/км. Для обеспечения этих показателей производители грузовой техники используют две системы EGR и SCR. Давайте разберемся в каждой из них.
    EGR– система рециркуляции выхлопных газов. Большинство ведущих производителей не поставляют на российский рынок автомобили, оборудованные системой EGR. Связано это прежде всего с качеством российского топлива. Содержание серы в нем втрое превышает содержание серы в топливе стандарта ЕВРО 4. Повышается нагрузка на поршневую группу и, следовательно, двигатель преждевременно выходит из строя. Это не позволяет производителю выполнять гарантийные обязательства.

    Альтернативой системы EGR является Selective Cataltic Reduction (селективная каталитическая система) – сокращенно SCR. Эта система, в отличие от первой, не влияет на работу двигателя. И тем не менее, она тоже вызывает множество затруднений у водителей и владельцев грузового автотранспорта.

    SCR – это сложная в ремонте и дорогостоящая в обслуживании система.
    В Европе вместе с дизельным топливом на заправочных автостанциях можно купить раствор Adblue(мочевины). Он заливается в специальный бак, объем которого почти всегда пропорционален объему топливного бака. Расход мочевины равен приблизительно 4-8 % от расхода топлива. Из бака раствор через насосный модуль закачивается в устройство дозирования. Оттуда под давлением в 5 бар он впрыскивается в разогретый до 200 градусов Цельсия каталитический нейтрализатор. После этого происходит гидролиз с образованием аммиака. Далее –реакция восстановления, при которой образуются исходные формы: азот и вода.

    Количество впрыскиваемой мочевины постоянно меняется и в реальном времени вычисляется блоком дозирования. На это количество влияют несколько факторов: температура нейтрализатора и окружающей среды, нагрузка двигателя, а также частота вращения коленчатого вала.

    На холостом режиме работы двигателя впрыска мочевины не происходит, но давление в системе сохраняется.

    Нашими инженерами было разработано устройство (Эмулятор), которое полностью эмитирует все рабочие процессы полностью исправной системы дозирования, включая и температурные режимы катализатора, что позволяет сохранять расход топлива на прежнем уровне (как на абсолютно исправной системе дозирования). Эмулятор получает все необходимые данные по шине CAN от блока управления двигателем, производит расчет всех необходимых рабочих параметров (от 10 до 50 параметров) согласно сложным математическим моделям и передает обратно блоку управления двигателем. Это позволяет при необходимости произвести демонтаж всей системы дозирования.

    Стоит отметить также, что для работы системы необходима температура раствора «Adblue» от 11 до 40 градусов Цельсия.

    В России экологический стандарт ЕВРО 4 не видится в обозримом будущем. И перевозчики все чаще задаются вопросом: «так зачем же тратить деньги на мочевину и осуществлять дорогостоящий ремонт системы?»

    Отключение мочевины: что это?

    Отключение мочевины или, по-другому, отключение Adblue – это комплекс действий, направленных на отключение системы SCR (Selective Catalytic Reduction). Система SCR отвечает за контроль выхлопной системы на современных грузовиках, автобусах или других транспортных средствах с использованием раствора мочевины.

    Рассмотрим систему SCR более подробно:

    Селективная каталитическая система (SCR) — это устройство, которое снижает количество выброса монооксидов азота (NOx) выхлопных газов двигателя. Ядро каталитического нейтрализатора SCR обычно изготавливается из керамики (оксид титана) и покрывается оксидами таких металлов, как вольфрам, ванадий, молибден и другие драгоценные или редкие металлы. Во всяком случае, для выполнения необходимой реакции восстановления система SCR нуждается в дополнительном реагенте. Это может быть раствор безводного аммиака, водного аммиака или же раствор мочевины. Дополнительный компонент называется DEF (дизельная выхлопная жидкость). Наиболее популярным решением на рынке является AdBlue. Вот почему эмуляторы SCR-системы часто называют эмуляторы AdBluе.

    Принцип работы системы SCR (дизельных двигателей):

    раствор Adblue вводится в камеру каталитического нейтрализатора, где его пар смешивается с выхлопными газами, за счет чего уменьшается выброс вредного вещества (NOx). Следует уточнить, что работа системы SCR будет эффективна в том случае, если двигатель достигнет необходимой температуры (360-450 °С) прежде чем начать процесс снижения выбросов NOx. Система SCR имеет датчик температуры выхлопных газов, который отправляет данные о температуре в электронный блок управления (ЭБУ).

    Сажевый фильтр (DPF)

    DPF (Diesel Particulate Filter) – это устройство, которое предназначено для снижения выброса в атмосферу твердых частиц или сажи, которые образуются при сгорании дизельного топлива.

    Возможные причины образования сажи и твердых частиц:

    • Неполное сгорание топлива
    • Неправильная установка форсунки
    • Протечка форсунки
    • Низкое цетановое число топлива
    • Обильное попадание охлаждающей жидкости в камеру сгорания
    • Отсутствие давления или расхода всасываемого воздуха из-за повреждения турбонаддува или забитых впускных каналов
    • Плохое качество топлива, моторного масла и другие факторы.

    Твердые частицы дизельного топлива считаются одними из самых вредных загрязнителей. Все выхлопные системы типа EURO 6 должны иметь системы DPF. Некоторые фильтры DPF одноразовые, а некоторые из них способны регенерировать при определенных условиях. Восстановление возможно за счет сжигания большего количества топлива и повышения температуры выхлопной системы, что позволяет сжечь загрязнение от фильтра. Регенерация DPF контролируется блоком управления двигателя автомобиля (ЭБУ) и выполняется при достижении необходимых условий (температура выхлопа, количество топлива в баке, скорость автомобиля и частота вращения двигателя).

    Ошибки SCR и DPF

    Самые распространённые проблемы, во время эксплуатации современного автомобиля, возникают из-за сбоев в системе SCR или DPF (сажевый фильтр). В случае подобной неисправности управление автомобилем будет существенно затруднено из-за режима Limp, активированного блоком управления двигателя. Limp это аварийный режим работы двигателя, с уменьшением мощности (крутящего момента) на 40%. Такой режим активируется при наличии в системе SCR активных кодов неисправностей, свидетельствующих о неисправности системы доочистки выхлопных газов. С помощью этого режима блок управления двигателем снижает количество топлива, впрыскиваемый в цилиндры, снижает объём выхлопных газов тем самым защищая окружающую среду от загрязнения.

    Поскольку эксплуатация грузового автомобиля с неисправной системой SCR или DPF практически невозможна, это может вызвать значительные проблемы для компании грузоперевозчика. Могут быть нарушены сроки доставки груза, повышенный расход топлива (обусловленный снижением мощности) увеличит стоимость каждого пройденного километра, а стоимость ремонта любой системы доочистки выхлопных газов имеет высокую цену.

    Причины выхода из строя системы доочистки могут быть различными. Но самая распространенная в регионах России — это некачественная жидкость AdBlue. Такая жидкость может содержать в себе различные нефтепродукты (дизельное топливо, масла), наличие таких примесей практически мгновенно приводят к выходу из строя таких элементов системы SCR как насос, дозирующий клапан, элементы каталитической системы.

    Стоит отметить, что существует много стран за пределами России и ЕС, которые не требуют соблюдения стандартов EURO 6, EURO 5 или даже стандарта EURO 4 для систем SCR или DPF. Это делает эксплуатацию и обслуживание системы в таких странах невыгодной и, вдобавок, необоснованной.

    Что делать в случае если вы хотите отремонтировать систему SCR или вовсе отключить ее (сэкономив кучу денег)?

    Мы выделим 3 способа:

    • Можно обратиться к профессионалам для ремонта (рекомендуем этот способ, если ваш автомобиль часто используется в ЕС). Цена услуги высока, но ваш транспорт будет гарантировано соответствовать стандарту EURO.
    • Можно отключить систему SCR перепрограммировав ЭБУ двигателя. Этот способ достаточно прост для специалиста, но если вы передумаете и захотите вернуть систему SCR обратно, это вам «влетит в копеечку». Если вы обновите программное обеспечение вашего автомобиля, то перепрограммирование будет аннулировано после каждого обновления прошивки (иными словами автомобиль вновь будет использовать систему SCR). Кроме того, это может вызвать проблемы, если вы решите продать грузовик с измененным ПО.
    • И, наконец, вы можете выбрать самый быстрый, легкий и дешевый способ – установить эмулятор Adblue. Он безопасен в использовании, прост в установке (даже если вы не обладаете подходящими знаниями в автомобильной электронике), и вы можете отключить эмулятор, либо удалить его в любое время за несколько минут. Также эмулятор Adblue можно будет перепродать, если он вам больше не требуется.

    Adblue эмуляторы: как они работают

    AdBlue Emulator – это устройство которое способно имитировать полностью исправную систему SCR автомобиля. Эмулятор собирает данные о режимах работы двигателя, температурах и крутящем моменте – рассчитывает эти параметры и имитирует сигналы которые полностью соответствуют рабочей системе SCR, тем самым предотвращая появление ошибок в системе. Блок управления двигателем получает всю необходимую ему информацию о исправной, работающей системе доочистки выхлопных газов, в то время как сама система SCR может вовсе отсутствовать на автомобиле. Существуют различные типы эмуляторов Adblue, которые адаптированы к конкретным моделям грузовиков или двигателей.

    Эмулятор AdBlue может помочь эксплуатировать ваш автомобиль в режиме нормальной работы двигателя, даже если система SCR неисправна. Но главная причина, почему так много грузовиков оснащены эмуляторами AdBlue, — это экономия денег на жидкости AdBlue, и обслуживании этой системы.

    Типы эмуляторов Adblue

    Эмуляторы Adblue были разработаны сразу же после введения стандарта для грузовиков типа EURO 4. За годы работы конструкция и программное обеспечение эмуляторов было полностью переработано и в настоящее время их можно приобрести для автомобилей типа EURO 4, EURO 5 и EURO 6.

    Какие эмуляторы Adblue мы можем предложить

    В настоящее время компания ProUnit производит эмуляторы Adblue практически для любых моделей коммерческого транспорта. Все наши эмуляторы, включая эмуляторы первого поколения, разработаны и изготовлены в России из европейских и американских комплектующих, таким образом, мы обеспечиваем и гарантируем высокое качество нашей продукции. Наши эмуляторы Adblue подходят для грузовых автомобилей и двигателей производства DAF, MAN, Iveco, Scania, Volvo, Mercedes-Benz, FORD, Renault и других. Наша компания первая на рынке разработала и ввела в эксплуатацию приборы взаимодействующие с системами экологического класса EURO 6 для автомобилей Volvo, Renault и MAN. Наша команда поддерживает тесную связь со многими официальными дилерами грузовиков, что позволяет нам получать самую точную информацию о работе эмуляторов из первых уст.

    Читать еще:  Jeep Cherokee 2014

    Мы поможем подобрать эмулятор для вашего автомобиля здесь

    Системы нейтрализации выхлопных газов

    При современном уровне развития техники наиболее эффективным способом снижения токсичности выхлопа является нейтрализация токсичных компонентов отработавших газов с использованием химических реакций окисления и (или) восстановления. С этой целью в выпускную систему двигателя устанавливают специальный термический реактор (каталитический нейтрализатор). Постоянное повышение экологических требований к выбросам вредных веществ заставляет автопроизводителей совершенствовать системы нейтрализации.

    Как работает каталитический нейтрализатор

    Системы нейтрализации бензиновых двигателей

    Еще при введении норм Евро-3 в методику испытаний добавили режим холодного пуска: измерения производятся сразу же после запуска двигателя при температуре -7 градусов. При отрицательных температурах смесь нужно сильно обогащать – количество СО и СН при этом в выхлопных газах резко возрастает. А не успевший прогреться до рабочей температуры каталитический нейтрализатор практически бездействует.

    Для решения этой проблемы было найдено несколько способов. Первый, сравнительно простой – расположить нейтрализатор не под днищем автомобиля, а поближе к выпускному коллектору. Так появились катколлекторы, в которых два узла объединены в один. Для более быстрого прогрева их изготавливают не из чугуна, а из тонкой стали. Чтобы уменьшить потери тепла предусматривается теплоизоляция.

    Ускорить прогрев нейтрализатора можно и другим способом – добавить в выхлопные газы воздуха с одновременным обогащением топлива. Таким образом «лишняя» горючая смесь, догорая вне цилиндра, повышает температуру отработанных газов, а они, в свою очередь, быстрее нагревают нейтрализатор. В двигателях с непосредственным впрыском того же эффекта добиваются подачей дополнительной порции бензина во время рабочего хода. Есть и третий способ – разогрев нейтрализатора электрическим термоэлементом.

    Повысить точность работы системы нейтрализации удалось добавлением второго датчика кислорода. Первый предназначен для контроля качества смеси – богатая она или бедная. А по показаниям второго контроллер более точно корректирует работу системы топливоподачи. Еще более совершенными являются широкополосные датчики – они способны определять, насколько соотношение воздуха и бензина отличается от стехиометрического.

    Произошли изменения и в материале изготовления сот нейтрализатора. Мы привыкли к тому, что их изготавливают из керамики. Но она имеет ряд недостатков – в силу своей хрупкости не переносит тряски и ударов, быстро разрушается некачественным топливом или в случае нарушений в работе ЭСУД. В настоящее время все больше применяются соты из металлической проволоки. Они медленнее прогреваются и имеют меньшую рабочую поверхность, зато легко переносят механические воздействия и высокие температуры. Очень важно также то, что металлические соты создают намного меньшее сопротивление потоку выхлопных газов.

    Еще одну проблему пришлось решать для современных двигателей с непосредственным впрыском, которые способны работать на бедных смесях. При этом достигается заметная экономия топлива, однако количество оксидов азота в выхлопных газов также значительно возрастает. Обычный нейтрализатор не в состоянии с ними справиться. Поэтому в выпускную систему дополнительно вводится NO-накопитель. Конструктивно он практически не отличается от обычного нейтрализатора, за исключением веществ, которыми покрываются его соты. Оксиды калия, стронция, циркония, кальция, лантана, бария задерживают оксиды азота. Периодически рабочая смесь обогащается, и накопленные вредные вещества выжигаются, разлагаясь при этом на азот и углекислый газ. Располагается накопитель после нейтрализатора, так как для его работы нужна более низкая температура (около 400 градусов).

    Системы нейтрализации дизельных двигателей

    Другой подход нужен к дизелям. Здесь приходится бороться с углеводородами, оксидами азота и сажей (твердыми частицами). Сажевые фильтры придуманы давно. В первых конструкциях накопившуюся сажу периодически выжигали при температуре около 600 градусов, кратковременно обогащая смесь. Но при этом увеличивался выброс других вредных веществ. Поэтому в современных конструкциях сажевый фильтр объединили с окислительным нейтрализатором. Одно устройство и оксиды азота разлагает, и сажу сжигает, причем при более низкой температуре (около 250 градусов).

    Для очистки выхлопа грузовиков дополнительно применяется технология SCR (Selective Catalitic Reduction). Ее суть – периодический впрыск в нейтрализатор раствора мочевины (AdBlue). Там она превращается в аммиак и вступает в реакцию с оксидами азота. В результате образуются безвредные азот и вода.

    Однако возможности ученых и изобретателей не безграничны. Нормы Евро-6, по всей видимости, – предел, достижимый современными ДВС. А дальше придется искать другие экологически чистые источники энергии.

    Практические рекомендации

    Во время и после работы двигателя корпус нейтрализатора имеет достаточно высокую температуру. В связи с этим, во избежание пожара, не следует парковать автомобиль над легко воспламеняющимися предметами, например сухими листьями, травой, бумагой и т.д.

    Следует соблюдать основные правила, направленные на предупреждение ситуации, когда в нейтрализатор может попасть значительное количество несгоревшего топлива. В этом случае возможная вспышка может привести к его разрушению.

    Наиболее общие рекомендации таковы:

    • не следует бесполезно крутить двигатель стартером длительное время;
    • нельзя пускать двигатель путем буксировки. Следует использовать метод “прикуривания” от другого автомобиля;
    • запрещается проверять работу цилиндров, отключая свечи зажигания.
    • при перебоях в работе системы зажигания не допускайте работы двигателя с высокой частотой вращения коленвала до устранения неисправности;
    • не заливайте моторное масло сверх максимального уровня. Излишки масла, попав в каталитический нейтрализатор, могут повредить покрытие или полностью разрушить его.

    Системы нейтрализации выхлопных газов машины

    Статья о нейтрализации выхлопов на бензине и дизеле: состав выхлопных газов, системы нейтрализации. В конце статьи — видео о том, что делать с запахом выхлопа в салоне.

    Содержание статьи:

    • Выхлопные газы
    • Решение для бензиновых двигателей
    • Решение для дизельных двигателей
    • Проблемы системы нейтрализации выхлопных газов
    • Видео о том, что делать с запахом выхлопа в салоне

    Проблема загрязнения воздуха и окружающей среды не нова – первые серьезные изменения были отмечены еще в 70-х годах прошлого века. Однако сегодня, спустя почти полвека, ситуация значительно усугубилась: автомобильного транспорта стало значительно больше, вместе с ним возросла концентрация вредных веществ и соединений, попадающих в атмосферу мегаполиса и вызывающих у сограждан серьезные нарушения здоровья.

    Борьба за чистоту воздуха привела к созданию так называемых нейтрализаторов для двигателей бензинового и дизельного типа. Сегодня такие системы часто интегрированы в бортовую электронику транспортного средства. Что это за системы и как они работают? Рассмотрим детально.

    Выхлопные газы

    Во время работы различные системы автомобиля (ДВС, топливная, вентиляционная, а также ходовая часть) выделяют вредные вещества в виде газа и мелкодисперсной пыли. Часть из них – неядовитые соединения, которые содержатся в обычном воздухе. Другая часть является ядовитыми, токсичными и канцерогенными веществами, которые не только негативно влияют на окружающую среду, но и разрушают здоровье человека. Основные загрязнители:

      СО (он же – оксид углерода, или угарный газ) не имеет цвета и запаха, однако приводит к патологии ЦНС, угнетению сердечно-сосудистой и дыхательной системы, и в концентрации 0,3% от объема воздуха приводит к летальному исходу. Возникает он в результате неполного сгорания топлива.

    СН (углеводороды) – обширная группа соединений с общей структурой, которые возникают при неполном или недостаточно быстром сгорании топлива. К ним относятся парафин, олефин, альдегид, формальдегид, бензол, толуол, ксилол и прочие полициклические соединения. Эти мутагены и канцерогены разрушают органы дыхания и способствуют росту и развитию раковых клеток, в том числе рака крови – лейкемии.

    NОх (окислы азота) – основная причина возникновения кислотных дождей, так как при соединении с водой образуются азотная и азотистая кислоты. Это один из серьезных канцерогенов, вызывающих раковые опухоли. Ядовитый газ разрушает органы дыхания и накапливается в крови. Образуется в момент сгорания топлива.

    SОх (оксиды серы) аналогично предыдущему химическому элементу. При контакте с водой образуют серную и сернистую кислоты. В состоянии газа вызывает патологию органов зрения и дыхания.

    Н2S (сероводород) — вызывает общее отравление организма, возникает при использовании низкокачественного топлива с высоким содержанием серы.

    NH3 – аммиак – вызывает слепоту и ожоги верхних дыхательных путей.

    Частицы сажи – продукт неполного сгорания топлива и масла. В основном, проблема возникновения канцерогена характерна для дизельных двигателей.

    Мелкодисперсные частицы пыли углеводорода, серы, тяжелых металлов менее опасны, так как способны отфильтровываться непосредственно организмом.

    Дым синего или белого цвета – продукт испарения масла дизельных двигателей.

    СО2 – углекислый газ – вызывает угнетение ЦНС, сердечно-сосудистой системы и органов дыхания, при содержании в атмосфере 6% от общего объема воздуха приводит к летальному исходу.

  • Прочие, незначительные, но не менее опасные составляющие выхлопных газов: метан, закись азота, фторуглеводород, гексафторид серы.
  • В современном законодательстве проблема экологии и нормы предельно допустимых выхлопных газов для автотранспортных средств регулируются техрегламентом Таможенного союза ТР ТС 018/2011 в поправке от 11.07.2016. Однако с 11 ноября 2018 и в него будут внесены поправки, ну а пока допускаются следующие предельные показатели: СО — 85 г/кВт•ч, НС — 5 г/кВт•ч, NO — 17 г/кВт•ч.

    А к обязательным компонентам автомобилей относятся системы нейтрализации отработавших газов, в том числе сменные каталитические нейтрализаторы (за исключением систем нейтрализации на основе мочевины).

    Решение для бензиновых двигателей

    Системы нейтрализации выхлопных газов автомобиля бывают двухкомпонентными и трехкомпонентными, причем последние появились сравнительно недавно. Как устроена и работает данная система?

    Принцип действия

    Работа нейтрализатора заключается в окислении токсичных веществ при помощи катализаторов, в результате чего продукты неполного сгорания топлива дожигаются или разлагаются на безвредные химические элементы и вещества.

    Активными компонентами (катализаторами) выступают драгоценные металлы — палладий, платина. Популярны и менее затратны катализаторы на основе оксида меди, кобальта, никеля, ванадия, марганца, железа, алюминия. Нередки катализаторы на основе сплавов стали нержавеющей или легированной, бронзы или латуни.

    Конструкция

    Основные элементы нейтрализатора – корпус из нержавеющей жаропрочной стали, внутренняя поверхность которой выстлана терморасширительной прокладкой. Внутри бака — газоподводящий и отводящий цилиндр и ячеистые соты, на которые нанесен слой вещества — катализатора.

      Ячеистые соты, на которые наносится катализирующий состав, могут быть выполнены из керамики. Такие нейтрализаторы в качестве катализатора используют тонкий слой из драгоценных редких металлов. Это самый дорогостоящий вид систем нейтрализации отработанных газов.

  • Менее дорогой вариант – ячеистые соты, выполненные методом пайки из тонкой металлической фольги с покрытием из одного из видов вышеназванных составов. Такая система более эффективна, ведь площадь ячеистых сот значительно больше, чем у керамических, а следовательно, способно обработать больший объем отработанных газов.
  • Устройство в автомобильных системах и порядок работы

    Системы нейтрализации выхлопных газов располагаются в непосредственной близости от ДВС, под днищем транспортного средства. Через шарнирное соединение нейтрализатор подсоединяется к выпускному коллектору с одной стороны, и выхлопной системе – с другой.

    Для обеспечения качественной химической реакции с участием кислорода системы нейтрализации используют воздушные насосы или виброклапаны. При разогреве системы нейтрализации до 400-800 градусов CO (оксид углерода) и CH (углеводороды) под действием катализаторов превращаются в углекислый газ и воду. Близкое расположение нейтрализаторов к ДВС позволяет снизить количество NОх (окисла азота) сразу после запуска двигателя.

    Обратную связь с блоком управления автомобиля нейтрализатору обеспечивают лямбда-зонды, специальные кислородные датчики, или четырехгазовые анализаторы, которые на входе и выходе из системы определяют уровень кислорода и качество очистки выхлопных газов.

    Решение для дизельных двигателей

    Аналогично бензиновым двигателям, дизели имеют системы нейтрализации выхлопных газов. Однако главной проблемой остается сажа: не до конца сгоревшее топливо под действием химических процессов превращается в твердые мелкодисперсные частицы — канцерогены.

    Нейтрализаторы решить эту проблему не способны. Поэтому перед тем, как выхлопной газ попадет в систему нейтрализации, он проходит очистку сажевым фильтром.

    Конструкция

    Аналогично нейтрализатору, фильтр имеет ячеистые соты, которые в шахматном порядке закрыты накопительными перегородками-фильтрами частиц. Для каждого производителя автомобиля с дизельным двигателем используется своя система контроля данного параметра. Среди видов таких фильтров можно выделить:

    • DPF – накопительные фильтры;
    • DPNR – фильтры, дожигающие твердые частицы;
    • FAP – фильтры с цериевыми присадками для очистки от сажи;
    • DPF или SCR – фильтры с присадкой AdBlue, разлагающие NOx (окислы азота) на безвредный азот и водяной пар.

    Проблемы системы нейтрализации выхлопных газов

    Все вышеописаные системы характерны для автомобилей импортного производства и моделей последнего поколения. Для отечественного автопрома с карбюраторами установка нейтрализатора не популярна, не пользуется спросом, а также может быть весьма накладна.

    Существенная стоимость систем нейтрализации выхлопных газов при их выходе из строя на импортных автомобилях чаще всего приводит к попытке избавиться от такой «нужной» детали. А выйти из строя он может по ряду причин:

    • Использование некачественного или «улучшенного» присадками топлива;
    • Попадание в рабочую полость топлива или масла;
    • Нестабильная работа двигателя;
    • Механические повреждения корпуса;
    • Резкий перепад температур на корпусе.

    Предугадать точный пробег нейтрализатора невозможно: на одних машинах он едва ли переваливает за 100 тыс. км, на других отлично ведет себя при пересечении отметки в 200 тысяч.

    Как решить проблему системы нейтрализации выхлопных газов? Не стоит спешить и демонтировать нейтрализаторы, ведь борьба за экологию только началась. Кроме того, что могут возникнуть непредвиденные поломки, которые не сможет диагностировать «обманутая» электроника, требования к выхлопам при прохождении ТО ужесточаются, а значит, не все владельцы смогут его пройти. Да и токсичные выхлопы и канцерогены смогут в большой концентрации попасть в салон и нанести непоправимый вред здоровью водителя и пассажиров.

    Гораздо целесообразнее проводить своевременную профилактическую проверку состояния нейтрализатора и сажевого фильтра и при возникновении критической для работы поломки или неисправности – заменить на новый. Ведь суммарная стоимость устранения возникших по причине отсутствия этого важного элемента неполадок может быть существенно выше.

    Видео о том, что делать с запахом выхлопа в салоне:

    Нейтрализатор отработанных газов. Устройство и принцип действия

    Назначение

    Нейтрализатор отработанных газов предназначен для нейтрализации вредных веществ, находящихся в отработанных газах выпускной системы.

    Принцип работы

    Постоянные усилия разработчиков по улучшению процессов сгорания, оптимизации управления системами двигателя достигли определённой точки, при которой требовались новые методы и способы для уменьшения выбросов вредных веществ в атмосферу многочисленными автомобилями. Разработаны и применяются т.н. нейтрализаторы отработанных газов, которые устанавливаются в выпускной системе. В настоящее время используются нейтрализаторы нескольких типов:

    • каталитические;
    • термические;
    • накопительные;
    • и др.

    В каталитических процесс нейтрализации интенсифицируется за счёт применения катализаторов, а в термических — за счёт высокой температуры с добавлением воздуха к отработанным газам.

    Каталитические нейтрализаторы

    Каталитические нейтрализаторы называют окислительными, т.к. они предназначены для окисления СО и СН, находящихся в отработанных газах. За короткое время, пока газы проходят через нейтрализатор, все реакции должны завершиться при температуре 250 — 800 град.

    При температуре менее 250 град, эффективность нейтрализатора мала, а при температуре выше 1 000 гр. происходит «спекание» мелких кристаллов платины и разрушение активной поверхности, т.е. дезактивация нейтрализатора.

    Рис. Окислительный нейтрализатор

    На рисунке представлена конструкция каталитического нейтрализатора. 1 — керамическая пористая основа с нанесённым покрытием из платины и родия, 2 — изоляционные и теплоотводящие компоненты, 3 — датчик содержания кислорода в отработанных газах. Дезактивация катализатора особенно велика в первые 20 тыс.км. Особенно быстро дезактивация наступает при использовании этилированного бензина. Повторим, что рабочая температура в нейтрализаторе 400-700 гр., поэтому для быстрого прогрева и эффективной работы нейтрализатор располагают ближе к выпускному коллектору. Такое расположение является положительным фактором при холодном пуске и прогреве двигателя — нейтрализатор быстрее начинает работать, но при этом повышается его эксплуатационная температура, а это может способствовать дезактивации катализатора.

    Блок-носитель каталитического нейтрализатора делают из керамики сотовой структуры, гофрированной фольги из нержавеющей стали или в виде сферических гранул из оксида алюминия, которые укладывают в металлический цилиндр, закрытый по торцам сетками. На поверхность носителя наносится каталитический материал и помещают внутрь корпуса из нержавеющей жаропрочной стали. Между блоком-носителем и корпусом ставится терморасширяющаяся прокладка. Для уменьшения вибрационных нагрузок нейтрализатор присоединяется шарнирными соединениями или компенсаторами колебаний.

    Рис. Эффективная зона работы нейтрализатора

    На рисунке показана зона эффективной работы нейтрализатора. Заштрихованная область — зона «стехиометрической» смеси, по оси абсцисс (В) отображено отношение «воздух-топливо», по оси ординат (А)-эффективность работы нейтрализатора.

    В зоне «богатых» смесей — от 10 до 14,6 преобладают высокие концентрации оксида азота(NОх) и низкие СО и СН. Нейтрализаторы, преобразующие СО, СН, N0, называют трёхкомпонентными или бифункциональными. Для нейтрализации смеси оксида азота, получающегося в процессе сгорания смеси, используются реакции его восстановления до азота N2 и аммиака NH3. В материалах, служащих катализатором при нейтрализации вредных веществ, используются платина, палладий, родий и др.

    Трёхкомпонентные нейтрализаторы являются окислительными и восстановительными. В связи с тем, что состав вредных веществ резко меняется в зависимости от «обогащения» или «обеднения» топливовоздушной смеси, необходимо поддерживать работу двигателя в районе «стехиометрической» смеси.

    Для выполнения такой задачи используется электронное управление работой двигателя с системой обратной связи (замкнутая система). Датчики, обеспечивающие работу обратной связи, называются: лямбда зондами (отношение «воздух-топливо») и устанавливаются до и после нейтрализатора, а также термометры газов в зоне процессов нейтрализации и окисления вредных веществ.

    Термические нейтрализаторы

    Термические нейтрализаторы представляют собой камеру, в которой при высокой температуре окисляются СО и СН. При работе двигателя на обогащенной смеси, требуется подача воздуха перед нейтрализатором. При работе на обеднённой смеси температура будет не высокой и требуется дополнительный прогрев нейтрализатора. Термический нейтрализатор начинает работать при температуре 600 гр, что существенно выше, чем у каталитических нейтрализаторов. Кроме этих требований, нужны более прочные и жаростойкие материалы, стойкость к высокой коррозионной агрессивности. Не получили широкого распространения.

    Ранее отмечалось, что нейтрализатор не работает на режимах прогрева двигателя, т.к. температура в нём не достаточно высока, кроме того, двигатель в это время работает на обогащенных смесях и в отработанных газах нет достаточного количества кислорода, необходимого для окисления СН в нейтрализаторе.

    Читать еще:  Как избавиться от воды в бензобаке

    Для ускоренного прогрева нейтрализатора уменьшается угол опережения зажиганием, или электрическим подогревом нейтрализатора путём сжигания перед ним топлива в горелке, или подачи воздуха в, поток отработанных газов с помощью специального насоса.

    Рис. Методы подогрева нейтрализатора: 1 — топливная форсунка, 2 — нейтрализатор, 3 — свеча для поджигания смеси, 4 — воздушный насос

    В некоторых системах используют «стартовый» нейтрализатор, который устанавливается перед или параллельно основному При параллельном расположении весь поток отработанных газов направляется в стартовый нейтрализатор, который быстро прогревается и начинает эффективно работать.

    После прогрева двигателя поворотом заслонки поток газов направляется в основной нейтрализатор. На рисунке приведена одна из схем построения системы с параллельным и основным нейтрализаторами.

    Рис. Система со стартовым нейтрализатором: 1 — двигатель, 2 — стартовый нейтрализатор, 3 — глушитель, 4 — основной нейтрализатор, 5 — кислородный датчик (лямбда-зонд), 6 — заслонка

    При очистке отработанных газах дизельных двигателей внимание уделяется сокращению содержания твёрдых частиц и оксидов азота (NOx). Приведём краткое описание некоторых способов очистки ОГ, применяемых в дизельных двигателях.

    Фильтр твёрдых частиц используется для сбора и их дальнейшей регенерации. Используется с окислительным нейтрализатором. Перед и после нейтрализатора и фильтра твёрдых частиц устанавливаются датчики давления и температуры, по которым косвенным способом определяется загрязнение элементов. Далее ЭБУ двигателем переводит работу двигателя на разные режимы для запуска системы регенерации твёрдых частиц.

    Накопительный нейтрализатор NOx

    Накопительный нейтрализатор NOx собирает на своей поверхности оксиды азота, а затем конвертирует их в азот (N2). При холодном пуске отработанные газы нагреваются для сокращения количества NOx. ЭБУ двигателем периодически обогащает, а затем обедняет рабочую смесь и, тем самым, создаёт условия для разложения оксидов азота.

    Расположение

    После выпускного коллектора сразу в подкапотном пространстве или под днищем автомобиля. Обычно снизу дополнительно защищен металлической сетчатой пластиной.

    Неисправности

    Засоряется от некачественных (или несгоревших) топлив и масел. Разрушается при уларах. Обычно двигатель не запускается при правильности всех параметров, т.к. отработанным газам некуда выходить — выпускная система забита.

    Методика проверки

    Если возникли подозрения на неисправность нейтрализатора, необходимо проверить давление газов перед нейтрализатором. Холостой ход — не более 0,9 bar и режим нагрузок (примерно 3000 оборотов) не более 2,5 bar. Если нет измерительного манометра — просто выкрутить кислородный датчик для выпуска отработанных газов. Если двигатель запустился, значит нейтрализатор «забит». Признаком неисправности нейтрализатора служат раскалённые газы, идущие из выпускной системы; перегрев двигателя и «хлопки» во впускной коллектор.

    Ремонт

    Нейтрализатор отработанных газов ремонту не подлежит. Пробивать отверстие в нейтрализаторе нельзя, можно разрезать и удалить все внутренности, что не приветствуется по причине нарушения экологических норм выброса отравляющих веществ. Лучше заменить на новый, как обычный сменный элемент со своим сроком службы (примерно 150 тыс.км.).

    Кислородный коктейль: системы нейтрализации

    На моторы уже давно накинули поводок экологических норм, и с каждым годом ошейник затягивают все туже. Во что превратилась жизнь современного дизеля, мы рассказывали в ЗР, 2014, № 1. Система нейтрализации отработавших газов бензинового мотора проще, но диктует свои условия игры постоянно.

    ВЕЗДЕ ПОСПЕЛ

    При всех различиях бензинового и дизельного моторов у них есть общий эковраг — выбросы оксидов азота (NO x). Они образуются в камере сгорания при высокой температуре и избытке воздуха в топливовоздушной смеси. В основном этот эффект снижают, совершенствуя конструкцию самого двигателя. Но все чаще одних конструктивных мер становится недостаточно, поэтому инженеры вынуждены применять решение для дизеля — систему рециркуляции отработавших газов (EGR), возвращающую часть их обратно на впуск. Это снижает количество кислорода в свежей топливовоздушной смеси и сбивает температуру сгорания в цилиндре. Конструктивно бензиновая система гораздо проще. Она состоит из управляющего клапана и канала отвода отработавших газов (ОГ).

    Управляющий клапан EGR регулирует количество ОГ, идущих на впуск. Его работой заведует модуль управления двигателем. Залипание клапана в одном из открытых положений из-за нагара — самая распространенная неисправность. При этом в двигатель возвращаются большие порции ОГ с продуктами сгорания. Хотя ему прилично достается и при нормальной работе системы. Это очень хорошо видно по состоянию дроссельной заслонки, которая на некоторых моторах стоит слишком близко к трубке EGR. Уже к 30 000 км пробега на ней скапливаются масляные отложения и нагар. А если она еще и электронная, то рано или поздно из-за этого начнут плавать или даже зависать обороты.

    За индикацию неисправностей EGR отвечает лампа Check. «Мозг» двигателя следит за системой с помощью датчиков. Чаще всего это лямбда-зонд и датчик абсолютного давления во впускном коллекторе. Иногда применяют варианты с дополнительными наблюдателями — датчиком положения клапана EGR и датчиком давления отработавших газов в трубке.

    ПОСТФАКТУМ

    В выпускной системе с оксидами азота борется трехкомпонентный нейтрализатор. Такое название он получил потому, что преобразует в нетоксичные вещества еще и угарный газ (СО) с углеводородом (СН). Состоит он из монолитного носителя с сотами, каналы которых покрыты активным слоем благородных металлов (платина, родий и палладий). Они выступают катализаторами химических реакций окисления и восстановления вредных выбросов. Для начала реакций нужен нагрев нейтрализатора до 250–550 ºC. Именно поэтому его устанавливают как можно ближе к двигателю.

    Для преобразования СО и СН двигатель должен работать на обедненной смеси, чтобы в ОГ было достаточное количество остаточного кислорода. В этих условиях СО и СН окисляются в безвредный углекислый газ и воду. Преобразование NO x требует, напротив, обогащенной смеси. Под действием СО оксиды азота восстанавливаются до безвредного азота. При реакции высвобождается кислород, которого хватает для окисления СО и СН. Эффективная работа нейтрализатора достигается тонкой регулировкой состава топливовоздушной смеси на грани стехиометрического показателя (коэффициент избытка воздуха λ равен единице): от чуть бедной до слегка обогащенной. Для этого в выхлопную систему встроены датчики кислорода (лямбда-зонды). Первый, перед нейтрализатором, следит за содержанием остаточного кислорода в ОГ. По его показаниям модуль управления двигателем корректирует впрыск топлива. Второй датчик находится за нейтрализатором и нужен только для определения эффективности его работы.

    АНАТОМИЯ ЗЛА

    Датчики кислорода бывают двух видов: триггерный (скачкообразный сигнал) и широкополосный. Чувствительный элемент триггерного состоит из керамического корпуса (двуокись циркония), покрытого снаружи и изнутри электродами. Они изготовлены напылением слоя газопроницаемой платины и могут проводить ионы кислорода при температуре от 300 ºC. Чтобы достичь ее быстрее, в датчик встроен нагреватель. Внешняя часть элемента находится в потоке отработавших газов, а внутренняя — в среде окружающего воздуха.

    Между электродами возникает разность потенциалов: в зависимости от доли кислорода в ОГ, от 0,1 В (бедная смесь) до 0,9 В (богатая смесь). При переходе от богатой смеси к бедной и наоборот датчик передает скачок сигнала. По нему ЭБУ и корректирует впрыск топлива. За счет этого он постоянно регулирует смесь для эффективной работы нейтрализатора.

    Широкополосный датчик преобразует содержание кислорода в ОГ в значение тока. Он может измерять коэффициент избытка воздуха λ в диапазоне 0,7–4,0. При этом его сигнал непрерывный и более четкий. Это позволяет использовать его в дизельном моторе, который работает на очень бедных смесях. Датчик состоит из гальванического элемента Нернста и элемента кислородной накачки. Оба изготовлены из двуокиси циркония с напылением пористой платины. Между элементами есть диффузионный зазор (область измерения), в который поступают ОГ. Элемент Нернста устроен и работает как триггерный кислородный датчик, выдавая сигнал напряжения. По нему насосная ячейка управляет подачей кислорода в область измерения так, чтобы коэффициент избытка воздуха в ней всегда был равен единице. При работе двигателя на бедных смесях (большое содержание кислорода) насосный элемент откачивает ионы кислорода из области измерения. При работе двигателя на богатых смесях (низкое содержание кислорода) — наоборот. При этом элемент потребляет ток: положительный при откачке и отрицательный при накачке. По этой величине блок управления двигателем и определяет коэффициент избытка воздуха в ОГ.

    Как правило, перед нейтрализатором ставят триггерный датчик. Но когда нужно очень точное регулирование смеси, все чаще используют широкополосный. А вот за нейтрализатором всегда идет более простой триггерный, так как он следит только за его работой и на двигатель не влияет.

    ОТПЕЧАТКИ ПАЛЬЦЕВ

    Беда в том, что из-за переднего кислородного датчика работа бензинового двигателя постоянно зажата в очень узкие рамки. А при его неисправности возможна нештатная работа мотора — от ярко выраженного перехода в аварийный режим и потери динамики, как на французских двигателях, до дерганья при разгоне на японских. При этом лампа Check загорается далеко не всегда. Благо, за выходными сигналами датчиков можно проследить с помощью компьютерной диагностики. Чаще всего срок их жизни сокращает некачественное топливо.

    У обоих видов кислородных датчиков волнообразный выходной сигнал. У триггерного это колебания напряжения, а у широкополосного — направление тока: от положительного до отрицательного. Помимо не очень заметных различий в сигналах рабочего и неисправного датчиков бывают и явные. К примеру, зависание показаний на постоянном уровне вообще за границами измерений. Или позднее начало работы из-за неисправного подогрева. Последний проверяют простым прозваниванием его контактов на разрыв цепи. В основном неправильный сигнал можно увидеть на стоящей машине, к примеру поиграв оборотами двигателя. Но иногда не обойтись без дорожного теста. Дополнительно путем сравнения показаний переднего и заднего датчиков удается определить состояние нейтрализатора. Если сигналы обоих похожи, он неисправен. При его нормальной работе концентрация кислорода на выходе должна быть постоянно низкой, без перехода на бедную смесь и обратно, то есть без скачков сигнала.

    ДВОЕ ИЗ ЛАРЦА

    Все чаще для соблюдения жестких экологических норм в выхлопную систему встраивают второй трехкомпонентный нейтрализатор, уже без датчиков. Есть и более изощренный вариант, который воздействует на управление двигателем, — накопительный нейтрализатор. Служит он для дополнительного обезвреживания оксидов азота. Одна из таких систем стояла на 2-литровых моторах FSI концерна «Фольксваген».

    Конструктивно накопительный нейтрализатор похож на трехкомпонентный, а по характеру работы напоминает дизельный сажевый фильтр. Дополнительно в активный слой нейтрализатора включен оксид бария, способный удерживать NO х и серу при температуре от 250 до 500 ºC. По мере его насыщения начинается двухэтапный процесс регенерации. На первом этапе двигатель переходит на обогащенные смеси, при этом повышается и температура ОГ. В таких условиях NO х распадаются и преобразуются в безвредный азот. Для выжигания серы нужна еще более высокая температура ОГ, свыше 650 ºC. Этот этап начинается при сильном сокращении интервалов регенерации NO х. Для этого двигатель переходит на еще более богатую смесь с поздним зажиганием.

    В систему включены датчик температуры ОГ перед нейтрализатором, а после него — датчик NO х со своим отдельным блоком управления. Первый нужен для контроля регенерации и защиты системы от перегрева. А датчик NO х используется для определения насыщения нейтрализатора. Работает он по принципу широкополосного кислородного датчика.

    Накопительный нейтрализатор гораздо меньше вмешивается в работу двигателя, чем дизельный сажевый фильтр. Конечно же, как и все виды нейтрализаторов, он рано или поздно забивается. Продлить ему жизнь может качественное топливо с низким содержанием серы и периодическая езда на больших оборотах двигателя под нагрузкой.

    Экология, безусловно, важна. Но цена соблюдения ее требований очень высока. Слишком уж сильно зависит управление двигателем от работы систем нейтрализации. А судя по напору экологов, дальше станет еще труднее.

    Система рециркуляции выхлопных газов

    В современных автомобилях большое внимание уделяется вопросам экологической безопасности, и даже в недорогом авто есть несколько систем, понижающих токсичность выхлопных газов. Одна из них — система рециркуляции выхлопных газов, которая успешно применяется уже сорок лет. Именно этой системе мы посвятили очередную статью.

    Назначение системы рециркуляции выхлопных газов

    При сгорании топлива в цилиндрах двигателя образуется множество токсичных веществ, наибольшую опасность из которых представляют разнообразные оксиды азота. Один из способов снижения количества этих веществ — установка в выпускной системе двигателя каталитического нейтрализатора. Однако есть и еще один путь снизить выбросы в атмосферу оксидов азота — изменить режим горения топливно-воздушной смеси в камере сгорания.

    Оксиды азота образуются в камере сгорания вследствие реакции азота и кислорода воздуха при высокой температуре, и чем выше температура, тем активнее идет окисление азота. Поэтому самый простой путь решения проблемы — несколько снизить температуру сгорания топливно-воздушной смеси в цилиндрах. Достигается эта цель с помощью рециркуляции выхлопных газов, то есть — возврата некоторого количества отработанных газов в цилиндры вместе с новой порцией горючей смеси.

    Газы, составляющие выхлоп двигателя, считаются условно инертными, так как являются продуктами горения, и сами уже не горят. Поэтому их подмешивание к топливно-воздушной смеси снижает максимальную температуру ее сгорания, а это, в свою очередь, снижает активность образования оксидов азота. Такое решение приводит к некоторому снижению мощности двигателя, но оно незначительное и на современных моторах практически не сказывается.

    Таким образом, система рециркуляции выхлопных газов (EGR — Exhaust Gas Recirculation) снижает токсичность выхлопа двигателя, значительно повышая его экологичность. Система рециркуляции успешно работает на бензиновых и дизельных двигателях и не применяется только на двигателях, оборудованных турбокомпрессором.

    Преимущества системы рециркуляции

    Необходимо несколько слов сказать о тех преимуществах, которые дает система рециркуляции. Многие водители не любят и не понимают эту систему, а некоторые даже стараются отключить ее (что на «классических» образцах отечественного автопрома сделать несложно), и их мотив понятен: рециркуляция снижает мощность двигателя, а это, по мнению незнающих людей, плохо.

    На самом деле система рециркуляции имеет массу достоинств и оказывает на двигатель весьма благотворное влияние. В частности, рециркуляция на дизеле делает работу мотора на холостых оборотах более мягкой, а в бензиновых моторах значительно снижает вероятность детонации — это позволяет выставить более ранний момент зажигания и повысить мощность. Также система рециркуляции в бензиновых моторах дает возможность снизить так называемые насосные потери — снижение мощности из-за значительного перепада давления на дроссельной заслонке. Поэтому система рециркуляции, вопреки распространенному мнению, только улучшает работу двигателя.

    Типы систем рециркуляции

    На автомобили устанавливается две принципиально разные системы рециркуляции отработанных газов, имеющих различное устройство и принцип действия:

    — Пневмомеханические EGR (классическая система, созданная еще в 1970-х годах);
    — EGR с электронным управлением (современная система).

    Пневмомеханические системы отличаются простым устройством и надежностью, однако они не всегда могут обеспечить оптимальный режим работы двигателя. Системы с электронным управлением, как понятно из названия, работают под контролем электронного блока управления. Каждая система имеет свои особенности.

    Общие принципы работы системы рециркуляции отработанных газов

    Прежде, чем перейти к описанию систем, необходимо сделать одно важное замечание. Система рециркуляции отработанных газов должна работать не всегда: при пуске холодного двигателя, пока он не выйдет на стабильный режим работы, на холостом ходу, а также при высоких оборотах система рециркуляции только ухудшает работу мотора. В этих режимах выхлопные газы во впускной коллектор не подаются.

    То есть, рециркуляция выхлопных газов осуществляется только на средних оборотах, поэтому, когда от двигателя требуется получить высокую мощность, система не мешает этому. А работа системы на малых оборотах бессмысленна, так как в таком режиме образование оксидов азота невелико.

    Устройство и принцип работы пневмомеханической системы рециркуляции выхлопных газов

    Основу системы составляет клапан рециркуляции — он установлен между выходным и входным (в районе дроссельной заслонки) коллектором двигателя, и управляет подачей выхлопных газов. В самом простейшем случае клапан управляется разрежением воздуха, которое создается в дроссельном узле перед заслонкой.

    Клапан состоит из емкости, внутри которой перемещается диафрагма, делящая емкость на две изолированных половины. К верхней половине подводится вакуумный шланг от дроссельного узла. В нижней части диафрагмы закреплен шток с клапаном, который открывает и закрывает путь выхлопным газам. Диафрагма в закрытом положении удерживается пружиной.

    Работает клапан следующим образом. На холостых оборотах разрежение в дроссельном узле мало, поэтому клапан закрыт. При увеличении оборотов двигателя растет и падение давления воздуха в дроссельном узле — за счет этого разрежения диафрагма поднимается, открывая клапан рециркуляции. В итоге во впускной коллектор поступают отработанные газы.

    Однако в описанной простейшей системе закрытие клапана на больших оборотах происходить не будет, поэтому в реальных системах присутствуют пневматический преобразователь и дополнительные клапаны, которые управляют основным клапаном рециркуляции.

    Устройство и принцип работы системы рециркуляции с электронным управлением

    В системе рециркуляции с электронным управлением также используется клапан, подобный описанному выше, однако его открытие и закрытие осуществляется электронным блоком управления, который руководствуется показаниями различных датчиков. В частности, в системе могут быть датчики абсолютного давления, температуры охлаждающей жидкости, расходомера воздуха, температуры воздуха во впускном коллекторе, положения дроссельной заслонки и другие.

    Управление клапаном — пневматическое, специально для этого в системе предусмотрен вакуумный насос и управляющие клапаны.

    В системах с электронным управлением часто применяется предварительное охлаждение выхлопных газов перед их подачей в камеру сгорания. Причем охлаждение производится только на определенных режимах работы двигателя, управление охлаждением также осуществляется электронным блоком.

    На сегодняшний день существует множество разновидностей систем рециркуляции выхлопных газов, практически каждый автопроизводитель предлагает свои способы реализации этого технического решения. Но независимо от устройства и особенностей работы в каждой системе присутствует клапан рециркуляции, выполняющий одну функцию — подачу во впускной коллектор двигателя строго отмеренного количества выхлопных газов.

    Ссылка на основную публикацию
    ВсеИнструменты
    Adblock
    detector