Выпускная система

Назначение выпускных систем

Выпускная система автомобиля предназначена для обработки отработанных газов и обеспечения беспрепятственного прохождению их в атмосферу.

Принципы построения выпускных систем

На рисунке представлена упрощённая схема выпускной системы V образного бензинового двигателя.

Схема расположения элементов выпускной системы

Рис. Схема расположения элементов выпускной системы

В системе выпуска использованы три каталитических нейтрализатора и три датчика содержания кислорода в отработанных газах. По одному нейтрализатору на каждую сторону двигателя и один общий, после соединения отработанных газов с обеих половин двигателя.

Перед каждым нейтрализатором обычно установлен датчик содержания кислорода в отработанных газах. В некоторых системах используется и второй кислородный датчик, установленный после нейтрализатора и предназначен для оценки эффективности работы нейтрализатора. На рисунке изображена трубка, через которую часть отработанных газов подаётся на дожиг во впускную систему.

Кроме каталитических нейтрализаторов(применяются катализаторы для нейтрализации вредных отработанных двигателем газов) используются и термические нейтрализаторы, в которых распад вредных веществ происходит за счёт высокой температуры и добавления в выпускную систему дополнительного воздуха. Некоторые производители используют т.н. стартовые нейтрализаторы, которые работают только на режимах прогрева двигателя.

Отработанные газы

Основное внимание при диагностике ДВИГАТЕЛЯ необходимо уделить процессам смесеобразования, горения и обработки выпускных газов. Сгорание топлива в двигателе внутреннего сгорания сопровождается образованием большого количества продуктов неполного сгорания и термического разложения углеводородов топлива, оксидов азота, соединений серы и свинца. На приведённых диаграммах представлен состав отработанных газов без применения систем нейтрализации.

Рис

Рис. Бензиновые двигатели легковых автомобилей (слева); Дизельные двигатели легковых автомобилей (справа)

Азот не вступает в реакции и не участвует в горении топлива. Кроме основных составляющих, приведённых на диаграммах, в ОГ присутствуют доли процента оксида углерода и азота, углеводороды и др.

Уровень эмиссии СО и СН у дизельных двигателей значительно ниже, чем у бензиновых.

Оксид углерода (СО) образуется в бензиновых двигателях и зависит от состава смеси: чем она «богаче», тем выше концентрация СО. В дизельных двигателях СО образуется при горении смеси с недостатком кислорода. СО — бесцветный, не имеющий запаха газ. При попадании в лёгкие соединяется с гемоглобином крови, что уменьшает сё способность снабжать организм кислородом. Отравление оксидом углерода проявляется в затруднённом дыхании, тошноте, учащённом сердцебиении и головной боли.

Углеводороды (СН или НС or hidrocarbon) образуются из-за гашения пламени вблизи относительно холодных стенок камеры сгорания и состоят из исходных или распавшихся молекул топлива. В дизельных двигателях углеводороды образуются or распада молекул топлива под действием высоких температур при отсутствии химических реагентов, т.е. отсутствие достаточного количества кислорода. Углеводороды могут образовываться вследствии пропусков воспламенения, негерметичности выпускного клапана или системы вентиляции картера.

При длительном воздействии на организм человека могут вызвать раковые заболевания.

Оксиды азота (NOx) образуются в цилиндрах двигателя при температуре выше 1500 гр. Азот и кислород воздуха вступают в реакцию и образуют оксид азота NО. В малых концентрациях не имеет запаха. NO, оказывает влияние на нервную систему, воздействует на слизистые оболочки глаз и носа.

Сажа и частицы (С) представляют собой твёрдый продукт, в основном состоящий из углерода. Кроме углерода в саже содержится небольшое количество водорода. Образование сажи происходит при температуре выше 1500 гр. в результате разложения топлива при недостатке кислорода.

Содержание сажи в отработанных газах бензиновых двигателей незначительно. В дизельных двигателях наличие сажи зависит от степени неоднородности топливовоздушной смеси и характеризустся чёрным дымом на выпуске. Сажа имеет размеры 0,4 — 5 мкм и является механическим загрязнителем носоглотки и лёгких. Кроме этого сажа накапливает на своей поверхности канцерогенные вещества и является их переносчиком.

Свинец и сера. Свинец в виде свинцовых солей выбрасывается в атмосферу с отработанными газами. Попадая в организм с атмосферным воздухом и через кожу, накапливаются и негативно действуют на нервную систему. Сера содержится в дизтопливе в большем количестве, чем в бензине и выбрасывается в атмосферу в форме диоксида серы (SО2), который очень вреден для растений и человека. Предельное содержание серы для бензиновых двигателей 0,015%, а для дизельных — 0,035%. В некоторых странах уже используется бензин и дизельное топливо с содержанием серы 0,001%.

Выше перечислены основные загрязнители окружающей среды, получаемые от работы автомобильных двигателей. С каждым годом автомобилей становится больше и проблема снижения норм выброса отравляющих веществ от работающих двигателей становится всё более важной.

В Европе и, особенно, в Америке, где плотность автомобилей гораздо больше чем в России, давно обеспокоены и постоянно ужесточают нормы выброса отравляющих веществ в атмосферу.

Ниже приведена таблица норм выброса отравляющих веществ в отработанных газах автомобилей. Стандарты не зависят от рабочего объема двигателя, поэтому их легче выполнить для двигателей малого объема. Выпускные системы автомобиля наряду с другими системами призваны выполнять задачу снижения количества выбросов отравляющих веществ в атмосферу.

Табл

1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд (оцени первым)

Обработка выхлопных газов

В фокусе внимания компании Bosch по дальнейшему понижению выбросов дизельного двигателя прежде всего внутреннее совершенствование двигателя. Улучшение процесса сгорания топлива максимально предотвращает образование загрязнителей, а также уменьшает потребление топлива. В этом отношении производители ...

История OBD I и OBD II

Обязанность внедрения систем OBD в Европе вытекает из различных директив и предписаний Еврокомиссии по уменьшению вредных выбросов и утвержденной «Программы по автомобилям и маслам». OBD не есть нечто новое. Первые системы OBD были разработаны и устанавливались еще в начале 80-х. В 1984 году в Ка...

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, п...

Приборы для проверки утечек углеводородных газов (течеискатели)

При проверке систем питания двигателей, работающих на газообразном топливе, при проведении инструментального контроля применяются течеискатели углеводородных газов различного типа, например ТС-92ВМ производства России или ИГ-4 (Беларусь). Они предназначены для обнаружения утечек газа из систем питан...

Конструкция катализаторов

Катализаторы ОГ за последние годы превратились в технически сложные, активные системы очистки отработавших газов. В сочетании с другими системами они обеспечивают максимальное преобразование ядовитых компонентов ОГ в безвредные. Принципиальная конструкция катализаторов с момента их появления почти н...
✪Устройство автомобиля Авто⚡сайт №❶