Trt-auto.ru

Автомобильный журнал
4 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Системы нейтрализации выхлопных газов машины

Каталитическая нейтрализация отработавших газов

Каталитическое действие нейтрализаторов основано на беспламенном поверхностном окислении токсичных веществ в присутствии катализатора, ускоряющего химическую реакцию. Процесс окисления происходит во время прохождения отработавших газов через слой носителя с нанесенным на него катализатором, причем скорость реакции сгорания зависит oт температуры носителя. Применение каталитических нейтрализаторов позволяет дожигать продукты неполного сгорания СН и СО и разлагать оксиды азота.

В качестве активных компонентов каталитических нейтрализаторов для СИ и СО применяют благородные металлы (до 1-2 г палладия, платины) а также оксиды переходных металлов (меди, кобальта, никеля, ванадия, хромата железа, марганца). Для нейтрализации могут применяться, кроме выше названных элементов, катализаторы на основе меди с добавкой ванадиевого ангидрида и оксида хрома, на основе оксида железа или алюминия, на основе металлических сплавов (нержавеющая сталь, бронза, латунь, легированные стали с хромоникелем).

Общая схема системы очистки отработавших газов бензинового двигателя показана на рисунке:

Рис. Общая схема системы очистки отработавших газов бензинового двигателя

В систему очистки отработавших газов современного двигателя входят:

  • трехкомпонентный каталитический нейтрализатор 1
  • входной 2 и выходной 9 датчики кислорода (лямда зонды)
  • блок управления двигателем 3
  • кабель шины CAN 4
  • блок управления датчиком NOx 5
  • датчик (датчики) оксидов азота NOx 6
  • накопительный нейтрализатор NOx 7
  • датчик температуры 8
  • датчик кислорода 9
  • двигатель 10

Каталитический нейтрализатор представляет собой металлический корпус 6 из жаропрочной нержавеющей стали толщиной около 1,5 мм, внутри которого находится керамический носитель 5. Наибольшее распространение получили гранулированные и блочные (монолитные) носители, которые пронизаны многочисленными мелкими сотами, созда­ющими максимальную поверхность контакта с отработавшими газами. Чтобы обеспечить необходимый массоперенос между отработавшими газами и каталитической поверхностью, площадь последней увеличивают путем нанесения на нее гамма-оксида алюминия с пористой структурой, в виде сферических гранул, которые укладываются в металлический цилиндр 2, закрытый по торцам сетками. Гранулы из оксида алюминия покрываются непосредственно каталитическим материалом. Поверх фольги или гранул алюминия нанесен тонкий слой катализаторов – платины и родия. Задача этих редких металлов – ускорять окисление углеводородов и окиси углерода до угле­кислого газа, а токсичные оксиды азота восстанавливать до азота. Между блоком-носителем и корпусом ставится специальная терморасширяющаяся прокладка.

Рис. Каталитический трехкомпонентный нейтрализатор отработавших газов:
1 – кислородный датчик; 2 –цилиндр; 3 – терморасширительная прокладка; 4 – катализатор; 5 – керамический носитель; 6 – металлический корпус

Недостатком нейтрализаторов является их достаточно большая стоимость из-за применения дорогостоящих редких металлов. В целях их экономии в конструкции нейтрализаторов начали применять нано технологии. Исследования фирмы «Мазда» показали, что частицы редких металлов крупнее 10 нм, напыленные на керамическую основу, дер­жатся на ней не слишком проч­но. При нагреве они начинают скользить по поверхности керамических зерен и сливаются, подобно капелькам ртути в агломераты все боль­ших размеров. При этом неиз­бежно уменьшается площадь поверхности, контактирующая с газами, и эффективность их обезвреживания падает. Однако, если уменьшить размер частиц металла до 5 нм и менее, они прочно застревают в нанопорах керамики и уже не могут срываются. Кроме того, применяя наночастицы пла­тины, удалось уменьшить ее общее количество в нейтрали­заторе на 70…90%.

Альтернативой керамическому моно­литному блоку является металлический каталитический нейтрализатор. Он из­готавливается из гофрированной ме­таллической фольги толщиной 0,05 мм, намотка и пайка которой твердым при­поем осуществляется при высокой тем­пературе. Поверхность фольги покры­вается эффективно действующим ката­лизатором. Благодаря тонким стенкам фольги в тех же габаритах, что и у кера­мического нейтрализатора, может быть размещено большее число каналов. Это приводит к меньшему сопротивлению прохождения отработавших газов.

Нейтрализатор вступает в работу после разогрева до 300°С. Оптимальный рабочий диапазон температур от 400 до 800°С. Чем ближе нейтрализатор к двигателю, тем быстрее разогревается до рабочей темпе­ратуры. Поэтому на смену нейтрализаторам под днищем кузова пришли нейтрализаторы, совмещен­ные с приемной трубой.

В целях уменьшения вибрационных нагрузок со стороны двигателя нейтрализатор присоединяется к выпускному трубопроводу или к приемной трубе через шарнирное соединение или через компенсатор колебаний.

Для работы системы с каталитическим окислительным нейтрализатором при использовании в двигателе обогащенных смесей необходимо к отработавшим газам добавлять воздух. Для этого используются специальные воздушные насосы ими специальные клапанные устройства (виброклапаны или пульсаторы), функционирующие под действием волн разрежения, возникающих в системе выпуска.

Наилучшую очистку отработавших газов дают двухсекционные катали­тические нейтрализаторы, позволяющие после прохождения первой секции уменьшать содержание NOx, а после ввода во вторую секцию дополнительного воздуха – содержание СО и СН.

В последнее время наибольшее распространение нашли трехкомпонентные каталитические нейтрализаторы, оборудованные системой обратной связи, позволяющие одновременно при восстановлении NOx окис­лять СО и СН.

Технологии двигателей Scania

Безупречная и проверенная временем технология Scania

Судовые двигатели Scania (как и системы нейтрализации отработанных газов) полностью разрабатываются и производятся в компании. Используя проверенные технологии как основу для разработок, наши инженеры снова и снова открывают новые горизонты техники. Система SCR несколько лет использовалась в самых разных областях. Сейчас она внедрена в нашу новую линейку судовых двигателей IMO Tier III, совмещающих в себе передовые стандарты Scania в сфере надежности и качества. Такая эволюция обеспечила новаторский прорыв: наши более экологичные, долговечные и экономичные двигатели обладают непревзойденной мощностью и крутящим моментом, которых традиционно ожидают от Scania.

Управление двигателем Scania

Система управления двигателем Scania — это интеллектуальный центр вашего автомобиля Scania, который находится полностью под вашим контролем. Чтобы довести работу нашей системы до совершенства, мы тесно сотрудничаем с разработчиками двигателей и трансмиссии.

Мы разработали системы управления двигателем нового поколения, поэтому можем обеспечить полный контроль всех аспектов работы двигателя. Хозяева автомобилей Scania могут полностью регулировать впрыск топлива, EGR, нагнетаемый воздух, вентилятор охлаждения и рабочую температуру двигателя, турбокомпрессор с регулируемым сопловым аппаратом, горный тормоз, следить за соответствием стандартам по токсичности выхлопных газов (контроль NOx) и работой системы очистки выхлопных газов.

Наша специализированная система управления двигателем отличается дополнительными преимуществами в виде современной системы бортовой диагностики и подробной регистрации операционных данных, что позволяет производить интеллектуальный анализ.

Это последнее поколение наших сертифицированных модульных контрольно-измерительных приборов. Благодаря органичной интеграции с системой управления двигателя Scania (EMS) и интуитивно понятному интерфейсу эти приборы упрощают контроль важных параметров работы двигателя, влияющих на общую экономичность его эксплуатации.

Совершенствование нашей концепции сгорания топлива

Мы разработали концепцию модульных камер сгорания топлива Scania, чтобы увеличить потенциал топливной эффективности, снизить выбросы углекислого газа и избежать завышенного крутящего момента. Каждый двигатель спроектирован для обеспечения максимальной эффективности сгорания топлива.

Создание каждого нового двигателя начинается с создания оптимизированного цилиндра. Мы рассматриваем различные варианты конструкции, оцениваем и усовершенствуем их с целью получения мощности с желаемыми характеристиками.

Потенциал для оптимизации выше в случае, если физические размеры расточки и поршня находятся в рамках конкретных критических пределов, которых мы придерживаемся. Разработка концепции Scania с модульными камерами сгорания основывается на этих данных.

Конструкция двигателей Scania усовершенствуется уже десятилетиями, однако принцип работы всех двигателей грузовых автомобилей Scania основывается на этой инновационной концепции. Двигатели имеют идентичные камеры сгорания, а также оснащены многими общими компонентами, среди которых штанги толкателей, газораспределительные механизмы, кулачковые толкатели клапана и поршневые кольца. Благодаря этому двигатели легко обслуживать и ремонтировать.

Scania SCR

Scania SCR (селективная каталитическая нейтрализация) — проверенная система очистки выхлопных газов, которая гарантирует минимальное содержание оксидов азота (NOx) в выбросах. При впрыске добавки на основе мочевины AdBlue/DEF (отработанное дизельное топливо) в выпускной тракт двигателя происходит реакция, при которой токсичные оксиды азота преобразуются в безвредные воду и газообразный азот. Система Scania SCR проста в эксплуатации, очень надежна и не оказывает негативного влияния на выходную мощность и крутящий момент.

Центробежный маслоочиститель Scania

Проверенное решение для повышения эффективности очистки масла. Маслоочиститель, совмещенный с не требующей обслуживания центрифугой CCV, снижает износ и затраты при простоях. При использовании совместно с рекомендуемым Scania маслом это решение обеспечивает превосходную надежность и длительный срок службы. Именно эти особенности судовладельцы по всему миру ассоциируют с продуктами Scania.

Системы впрыска топлива Scania

Компания Scania предлагает две системы впрыска топлива: Scania PDE и Scania XPI (впрыск под сверхвысоким давлением). Последняя является системой непосредственного впрыска топлива и собственной разработкой Scania. Обе системы постоянно точно корректируют впрыск для оптимальной подачи топлива в любых условиях, не влияя на наращивание крутящего момента и работу при ступенчатой нагрузке. В системе Scania XPI давление может быть установлено с исключительной точностью (независимо от частоты вращения двигателя), что позволяет опережать требования нормативов к производительности двигателя.

Предохранительное кольцо Scania

Предохранительное кольцо Scania представляет собой образец технологических разработок компании. Устанавливаемое внутри цилиндра фирменное кольцо удаляет нагар и прочий осадок с верхней части поршня. Эта уникальная особенность снижает износ и увеличивает срок службы двигателя, а значит повышает всемирно признанную безотказность и экономичность продукции Scania.

Избирательная каталитическая нейтрализация (SCR) повышает экономичность эксплуатации

Избирательная каталитическая нейтрализация (SCR) особенно эффективна при сохранении высокой скорости, высокой нагрузки на двигатель и большой массе, обеспечивая невероятную экономичность перевозок. Scania использует технологию SCR или SCR в сочетании с EGR для соответствия уровням выбросов Euro 6.

Избирательная каталитическая нейтрализация (SCR) позволяет эффективно охлаждать даже самые мощные двигатели V8. Последующая обработка реагентом AdBlue (смесь мочевины и воды) обеспечивает выброс отработавших газов с минимальным содержанием оксида азота.

Прежде чем отработавшие газы попадут в каталитический нейтрализатор системы SCR, встроенный в глушитель, в них впрыскивается реагент AdBlue. Запатентованная система контроля компании Scania отслеживает эти реакции, чтобы обеспечить стабильную и оптимальную производительность.

Рециркуляция отработавших газов (EGR) помогает уменьшить уровень выбросов

Система рециркуляции выхлопных газов (EGR) снижает уровень выбросов во время сгорания, непосредственно в камере сгорания.

Система рециркуляции выхлопных газов (EGR) Scania понижает уровень выброса оксида азота с помощью охлаждения и повторного использования некоторого количества отработанного газа. Это позволяет существенно уменьшить содержание оксида азота благодаря меньшей температуре сгорания. Вес системы рециркуляции выхлопных газов (EGR) также был уменьшен. Благодаря этому на шасси появилось больше пространства для крупных топливных баков. На дороге, на строительной площадке или в черте города, система EGR Scania эффективно снижает выбросы вредных веществ — в любых условиях.

Уверенная езда благодаря насос-форсунке Scania PDE

Улучшенное сгорание благодаря насос-форсункам высокого давления.

Насос-форсунки высокого давления PDE (интегрированная система впрыскивания топлива) обеспечивают своевременную подачу оптимального количества топлива — при абсолютно правильном давлении. В каждом цилиндре давление контролируется индивидуально, что позволяет уменьшить как расход топлива, так и количество токсичных выбросов. Как водитель вы сразу заметите стабильность частоты вращения двигателя при маневрах в оживленном транспортном потоке и узких зонах парковки.

Все насос-форсунки укомплектованы насосами высокого давления, которые контролируются индивидуально в момент впрыска топлива. Результат — уменьшение расхода топлива и низкий уровень вредных выбросов. Система состоит всего из нескольких частей, что способствует более высокой надежности работы. При возникновении неполадок, выездной технический специалист компании Scania может провести тестирование функциональности с помощью встроенных диагностических приспособлений — это займет всего несколько секунд.

Scania XPI

Стабильная работа при любых условиях.

Благодаря системе XPI (extra-high pressure injection — система впрыска под сверхвысоким давлением) от Scania, подача топлива и давление впрыска могут быть установлены независимо от скорости и нагрузки двигателя — с исключительной точностью. Эта сложная система постоянно перенастраивается, адаптируясь к изменениям скорости и различным ситуациям, так что ни одна капля дизеля не пропадет зря. Она использует до трех впрысков топлива, время осуществления которых выбирается тщательнейшим образом с целью повышения производительности и экономии горючего во время каждого рабочего цикла двигателя — при этом обеспечивается сокращение уровня вредных выбросов.

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.

Читать еще:  Новый кроссовер Cadillac XT3

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

Терминами «Евро-5», «Евро-6» сокращенно называют стандарты Европейской Экономической Комиссии Организации Объединенных Наций. В 1958 году в Женеве данной комиссией было принято «Соглашение о стандартизации транспортных средств», в котором прописаны требования к безопасности и экологичности транспорта. Первый евростандарт (Евро-0) начал свое действие в 1988 году. А каждый последующий ужесточал требования по нормам выбросов в окружающую среду.

С 2015 года в Европе действуют нормы Евро-6. В отличие от предыдущего стандарта существенно ужесточились требования к автомобилям с дизельными двигателями. Поэтому европейской семерке производителей грузовых автомобилей и автобусов (марки DAF, Iveco, Mercedes-Benz, MAN, Renault, Volvo, Scania) понадобилось вложить значительные финансовые средства в подготовку новых серий тягачей и другой техники, соответствующих нормам Евро-6. В период действия Евро-5 достаточно было использовать систему рециркуляции выхлопных газов (EGR — Exhaust Gas Recirculation) или систему селективной каталитической нейтрализации (SCR — Selective Catalytic Reduction) с впрыском реагента AdBlue (водный раствор мочевины, 32,5%). После ужесточения требований конструкторам необходимо было объединить два метода очистки и усовершенствовать сажевые фильтры. Большинство автоконцернов, чтобы справиться с проблемой соответствия нормам Евро-6, использовали именно эти технологии, добавляя свои собственные наработки.

Рассмотрим принцип работы каждой системы детально.Система рециркуляции выхлопных газов (EGR ExhaustGas Recirculation)

Идея заключается в том, чтобы на определенных режимах работы двигателя подавать некоторую часть отработанных газов из выпускного коллектора во впускной. Повышенное содержание оксидов азота в выбросах ДВС вызывается высокой температурой в камере сгорания. Катализатором реакции горения является кислород — чем больше кислорода, тем выше температура. Если подмешать к воздуху выхлопные газы, то содержание кислорода в нем уменьшится. В результате температура сгорания смеси и, соответственно, токсичность выхлопных газов снижаются.

EGR устанавливается и на бензиновые (кроме турбированных), и на дизельные двигатели. Кроме улучшения экологических показателей (выброс NOx снижается до 50%), имеются еще некоторые «побочные» положительные последствия. Работа дизельных моторов при пониженной температуре становится более мягкой. Выброс сажи у дизелей с системой EGR уменьшается на 10%. Существует и обратная сторона медали. При установке EGR уменьшается мощность двигателя, падает ресурс сажевого фильтра, сильнее загрязняется масло, повышается требовательность к качеству топлива.

В зависимости от года выпуска автомобиля на нем может стоять пневмо-механическая система EGR, электро-пневматическая или электронная система привода.

Пневмо-механическая система. Название системы говорит само за себя. С одной стороны привода заслонки EGR установлена пружина, а с другой стороны полость с подключением пневмошланга. На холостом ходу заслонка закрыта, и слабого разряжения недостаточно для открытия клапана. При умеренной нагрузке разряжение во впускном коллекторе увеличивается, и клапан приоткрывается. При максимальной нагрузке заслонка полностью открыта.

Электро-пневматическая система. Такая система управляется электронным блоком управления ECU на основании показания датчиков. Блок анализирует данные с датчиков и отрывает/закрывает электроклапан вакуумной системы для открытия/закрытия клапана EGR. В таких системах клапан EGR имеет два рабочих положения.

Электронная система. В клапане EGR отсутствует заслонка, ее роль выполняют либо два, либо три отверстия разного диаметра с соленоидами управления открытия. Существует также разновидность с приводом заслонки шаговым двигателем.

Система селективной каталитической нейтрализации (SCR — Selective Catalytic Reduction) с впрыском реагента AdBlue

Технология SCR основана на впрыске строго дозированного количества реагента AdBlue в поток отработанных газов в присутствии катализатора (пентаоксид ванадия), в результате чего происходит химическая реакция превращения вредных оксидов азота (NOx) в безвредные вещества – водяной пар и азот.

Технически система устроена следующим образом. Бак для AdBlue расположен рядом с кабиной грузовика. Выполнен он, как правило, из пластика. AdBlue почти не расширяется при замерзании, поэтому разрыва бака можно не бояться. Внутри бака предусмотрен подогрев — змеевик, соединенный с системой охлаждения двигателя. После бака установлен насос, создающий давление жидкости в магистрали. Магистраль подогревается электрически. После насоса стоит дозирующее устройство, объединенное с блоком управления системой SCR. Впрыск должен быть достаточно точным, чтобы количество жидкости соответствовало объёму выхлопных газов в каждый конкретный момент. Непосредственно перед катализатором расположена форсунка, подающая AdBlue в выпускной тракт. В системе предусмотрены два фильтра AdBlue – грубой и тонкой очистки, стоящие, соответственно, после бака и после насоса. Катализатор, в который впрыскивается AdBlue, нестандартный — в нем используется не платина, а ванадий. Именно в присутствии оксида этого металла реакция нейтрализации NOx идет особенно активно. Ванадий не разрушается от серы, поэтому автомобили с SCR не так требовательны к качеству дизельного топлива.

Установка системы селективной каталитической нейтрализации создает определенные неудобства для водителей:
— требуется установка дополнительного оборудования и его обслуживание;
— необходимость использования AdBlue увеличивает общую стоимость владения транспортным средством;
— жидкость AdBlue замерзает при температуре минус 11°С.

Возможность применения систем EGR и AdBlue в России

Пока в большинстве стран планеты ведется массовая борьба с прогрессирующим загрязнением окружающей среды, мы всеми силами пытаемся оттянуть неизбежное. Так уж исторически сложилось, что все новое воспринимается как ненужное и приживается крайне болезненно.

В соответствии с Техническим регламентом № 609 «О требованиях к выбросам автомобильной техникой, выпускаемой в обращение на территории Российской Федерации, вредных (загрязняющих) веществ» с 1 января 2014 года на территории России действует стандарт Евро-5. Однако Минпромторг временно приостановил действие регламента. Противники введения новых стандартов нашли этому несколько причин.

Системы очистки выхлопных газов российский потребитель счел капризными и не жизнеспособными для нашей страны. К примеру, если в Европе ресурс различных систем EGR составляет от 70 до 100 тысяч километров, то в отечественных условиях всего около 50 тысяч. Детали загрязняются различными примесями, содержащимися в топливе. Эта смесь перемешивается с картерными газами, образуется смола, толстым слоем налипающая на клапан EGR, впускной коллектор, датчики и клапаны двигателя. Поэтому многие автовладельцы вместо технического обслуживания в сервисе принимают решение отключить данную систему.

Система селективной каталитической нейтрализации была воспринята российскими пользователями еще более негативно. Реагент AdBlue оказался «капризным» по требованиям к качеству, хранению и эксплуатации. Кроме того, регулярное приобретение данной жидкости — это дополнительные затраты.

Погодные условия также усложняют применение системы. Принято считать, что AdBlue «боится» российских морозов. Реагент замерзает при минус 11°С, однако системы SCR оборудованы подогревом. Даже если машина не прогревалась 2 дня и жидкость полностью замерзла, то при запуске двигателя достаточно 15 минут, чтобы отогреть необходимое для работы системы количество реагента.

Своевременное профессиональное обслуживание и правильная эксплуатация систем поможет предотвратить возникновение вышеуказанных проблем и продлить срок службы устройств.

Еще одним камнем преткновения на пути к практическому принятию стандартов Евро-5 и Евро-6 является топливо, которое оставляет желать лучшего. Немного статистики: в мире наша страна занимает 44-е место по качеству дизельного топлива.

Нефтяники признаются, что не успели своевременно реконструировать свои перерабатывающие предприятия и винят во всем кризис, вызванный падением цен на нефть. По их мнению, до завершения кризиса модернизация просто разорительна. А пока официально на территории нашей страны разрешены производство и продажа автомобильного бензина и дизельного топлива классов не ниже Евро-4 и Евро-5.

Таким образом, Россия еще не смогла обуздать такого зверя, как Евро-5. А перспектива принятия следующего стандарта требует больших издержек и времени. Задумываться об экологии у нас еще, к сожалению, не привыкли. Территория страны огромная и проблемы подобного рода принято считать неактуальными и замалчивать, пока не «выстрелит». Но уже сегодня наши города-мегаполисы начинают «задыхаться». Блокируя системы очистки выхлопных газов, мы травим себя и своих близких. Неизбежность принятия следующих евро стандартов очевидна, вопрос только во времени.

Компания «Коммерческий транспорт» понимает проблемы и сложности водителей, связанные с использованием систем, но предлагает задуматься об экологической ситуации, и для облегчения эксплуатации устройств очистки выхлопных газов предлагает свою помощь в обслуживании транспорта.

На сервисной станции «Коммерческого транспорта» вы всегда сможете получить консультацию специалистов по вопросам, касающимся данных систем. Сотрудники компании ежегодно проходят обучение у представителей различных мировых производителей оригинальных запчастей и обладают высокой квалификацией, большим опытом работы и современным техническим оборудованием для ремонта вашего автомобиля. В розничных магазинах «Коммерческого транспорта» вы всегда найдете жидкость AdBlue высокого качества и необходимые делали для ремонта систем. В связи с тем, что компания занимается оптовыми поставками напрямую от европейских заводов-изготовителей, на всю продукцию имеются сертификаты качества, с которыми может ознакомиться каждый покупатель. Налаженная логистика поставок гарантирует сохранность всех свойств жидкости AdBlue, тем самым, исключая риск покупки некачественного продукта.

Система нейтрализации отработавших газов

Система нейтрализации предназначена для снижения выбросов оксидов азота в результате впрыска нейтрализующей жидкости в систему выпуска двигателя.
При повороте ключа замка выключателя приборов и стартера в первое фиксированное положение на комбинации приборов происходит просмотр информации об автотранспортном средстве. Один из экранов по умолчанию показывает уровень нейтрализующей жидкости в баке (см. рис. Уровень нейтрализующей жидкости).

В случае снижения уровня нейтрализующей жидкости в баке, на панели приборов загорается контрольная лампа низкого уровня жидкости в системе нейтрализации .
Система нейтрализации отработавших газов заправляется только нейтрализующей жидкостью AdBlue в соответствии с рекомендациями, приведенными в приложениях Б, В.

Ориентировочный расход нейтрализующей жидкости составляет:

  • от 3 до 5 % от расхода топлива для автомобилей с двигателями экологического класса 4;
  • от 4 от 7 % от расхода топлива для автомобилей с двигателями экологического класса 5;
  • 5 % от расхода топлива для автомобилей с двигателями экологического класса 6.

Заливная горловина бака с нейтрализующей жидкостью закрыта крышкой синего цвета.

Внимание!
Перед заправкой бака остановить двигатель и выключить автономный отопитель кабины.
Несанкционированное вмешательство и демонтаж любых элементов системы обработки отработавших газов запрещены.
Практические рекомендации, требования по обращению, транспортированию и хранению нейтрализующей жидкости см. в ГОСТ ИСО 22241-3-2013.

Автомобиль при заправке должен быть установлен на ровную горизонтальную поверхность.
Заливать нейтрализующую жидкость AdBlue в бак необходимо через заливную горловину бака до нижней линии на смотровом окне (см. рис. Смотровое окно уровня нейтрализующей жидкости).

Смотровое окно уровня нейтрализующей жидкости

Внимание!
Не переливать нейтрализующую жидкость AdBlue выше рекомендуемого уровня!
Повторная заливка слитой нейтрализующей жидкости запрещена.

При переливе возможен выброс нейтрализующей жидкости через сапун и образование белого налета и ржавчины на деталях, на которые попала нейтрализующая жидкость.
Для слива нейтрализующей жидкости до рекомендуемого уровня в баке, необходимо подставить емкость под бак и ослабить сливную пробку (см. рис Бак с нейтрализующей жидкостью для двигателя Cummins).

Бак с нейтрализующей жидкостью для двигателя Cummins
1 – смотровое окно уровня нейтрализующей жидкости; 2 – сапун; 3 – сливная пробка

При возникновении неисправности в системе нейтрализации на панели приборов загорается контрольная лампа . Определение и устранение неисправности в системе нейтрализации см. в разделе 7 «Возможные неисправности агрегатов и систем автомобиля. Самопомощь». При необходимости, отбор пробы нейтрализующей жидкости для анализа производить через заливную горловину, предварительно нужно извлечь сетчатый фильтр.

Внимание!
Эксплуатация системы без нейтрализующей жидкости AdBlue не допускается.
Не пользоваться никакими присадками к нейтрализующей жидкости AdBlue.
Не разбавлять нейтрализующую жидкость AdBlue водопроводной водой, так как это может привести к выходу из строя системы нейтрализации отработавших газов.
Следить за чистотой используемой нейтрализующей жидкости. Загрязнения нейтрализующей жидкости приводят к повышению показателей вредных эмиссий и выходу из строя системы нейтрализации отработавших газов.
Не допускать попадания нейтрализующей жидкости AdBlue на агрегаты автомобиля и землю.
Не допускать попадания нейтрализующей жидкости в глаза. При попадании восстановителя в глаза немедленно промыть их чистой водой.
В случае попадания нейтрализующей жидкости при заправке на лакированные или алюминиевые поверхности, немедленно обильно промыть поверхность чистой водой.
Повторная заливка нейтрализующей жидкости, слитой во время ремонта, запрещена.
Для хранения нейтрализующей жидкости рекомендуется пользоваться канистрами только из пластика или нержавеющей стали.

При хранении в канистрах из меди, медных сплавов, из нелегированной или оцинкованной стали, частицы этих металлов могут выделиться в нейтрализующую жидкость и привести к выходу из строя системы нейтрализации отработавших газов.

Читать еще:  Цена нового кроссовера DS 7 Crossback 2018 для России

Наша компания

На сайте компании ООО «АналитТеплоКонтроль» предлагаются эффективные решения типовых и специальных задач в области газового анализа, а именно: измерение опасных концентраций ядовитых токсичных веществ и взрывоопасных газов, непрерывный и периодический контроль загазованности рабочих зон помещений и открытых пространств, поиск мест утечек углеводородных газов, фреонов, хладонов и аммиака, контроль технологических процессов и выбросов в атмосферу, а также анализ водно-химического режима.

Сегодня предприятие ООО «АналитТеплоКонтроль» объединяет все усилия и свои ресурсы для достижения следующих целей:
1) осуществление, ответственный контроль полного цикла производства и поставки оборудования с требуемыми техническими характеристиками;
2) создание комфортных условий для удовлетворения потребностей каждого заказчика и конечного пользователя;
3) обеспечение долговременного, устойчивого и эффективного сотрудничества с каждым из заказчиков индивидуально.

Миссией компании является поставка современных высокоточных средств измерений и производство передового вспомогательного оборудования, в том числе:
— стационарные, переносные и индивидуальные газоанализаторы;
— сигнализаторы загазованности;
— специальные переносные приточно-вытяжные вентиляторы для колодцев ВСП-500М;
— системы газового анализа и комплекты газоаналитического оборудования для техпроцессов;
— течеискатели, индикаторы газа;
— пылемеры (измерители концентрации взвешенных частиц);
— метрологические средства калибровки и поверки;
— сенсоры, ячейки, комплекты чувствительных элементов и измерительные преобразователи;
— клапаны термозапорные и электромагнитные;
— средства подготовки и отбора проб;
— а также обширный перечень вспомогательных устройств.

В разделе нашего сайта «Каталог» можно ознакомиться с основными параметрами, характеристиками, составом и назначением приборов.

В разделе «Техническая поддержка» изложены руководства по эксплуатации, документация и монтажные схемы на приборы, опросные листы, а также нормативные документы по данной тематике газового анализа.

Чтобы заказать выбранный газоанализатор либо прочее оборудование, воспользуйтесь разделом «Контакты» с формой заказа. При возникновении необходимости наши специалисты отдела сбыта всегда готовы подобрать газоаналитическое оборудование под Ваши требования.

Профессионализм и высокая квалификация сотрудников позволит оперативно, а самое главное, качественно решить Ваши задачи в поставке газоаналитической техники.

Последние новости

В целях пресечения попыток недобросовестной конкуренции и защиты наших Потребителей от приобретения контрафактной продукции, мы получили Свидетельство на товарный знак «ВСП-500М» №623985 от 17.07.2017.

Анализ воздуха на объектах ЖКХ согласно приказа Минстроя России 1614/пр от 5 декабря 2017 года.

Предназначен для работы при температурах от +25 до +760 °C. Модификация ЭКОН-ВТ (высокотемпературный) — при температурах от +25 до +1400 °C

Российский аналог зарубежных газоанализаторов Multi Gas Clip Simple, BW Clip4, способный работать непрерывно от литиевой батареи до 730 дней.

Популярные товары

Облик ООО «АналитТеплоКонтроль» в настоящее время

В современном мире, наряду со стремительным развитием прогресса, возрастает вероятность возникновения техногенных катастроф, утечка токсичного либо взрывоопасного газа чревата гибелью людей, большими материальными убытками, экстренной остановкой производства. Для предупреждения и предотвращения таких явлений, а также для экологического и технологического мониторинга технологических процессов и предназначены газоанализаторы, которые поставляются на протяжении долгих лет компанией «АналитТеплоКонтроль» (г. Смоленск).

Сегодня предприятие обладает уникальными технологиями, представляет собой научно-производственный комплекс и логистическую базу, способные разрабатывать и производить и отгружать как единичные образцы вспомогательного оборудования, так и осуществлять серийный выпуск высококачественного вентиляционного оборудования серии ВСП-500М, поставку газоаналитической техники.

Можно с гордостью сказать, что ООО «АналитТеплоКонтроль» в настоящее время является одним из лидеров в поставках газоаналитической техники. Везде, где востребованы газоанализаторы для контроля токсичных и взрывоопасных газов, технологического и экологического мониторинга, встречаются измерительные приборы, отгруженные ООО «АналитТеплоКонтроль».

Газоанализаторы и приточно-вытяжные вентиляторы ООО «АналитТеплоКонтроль» можно встретить на большинстве водоканалов, на предприятиях-флагманах нефтегазодобывающей промышленности, на крупнейших металлургических комбинатах, а также на многих других предприятиях России и стран ближнего и дальнего зарубежья. На протяжении многих лет компания прочно удерживает ведущие позиции в обеспечении безопасности и контроля технологических процессов на различных промышленных предприятиях.

ООО «АналитТеплоКонтроль» — это научно-производственное предприятие, которое имеет в своем распоряжении высокий научно-технический производственный потенциал. Здесь соединены многие отрасли и направления науки: физика, химия, оптика, электроника. Таких комплексных специалистов не выпускает ни одно учебное заведение. Только после нескольких лет работы они приобретают те знания, которые отличают специалистов «АналитТеплоКонтроль».

Стоит отметить, что на предприятии теория объединена с практикой, а научно-исследовательская деятельность — с производством.

Широчайшая номенклатура поставляемых изделий — от переносных и стационарных газоанализаторов до многофункциональных газоаналитических контрольно-измерительных систем — позволяет Потребителю решать практически любую проблему газового анализа с учётом специфики конкретной аналитической задачи.

Обеспечение разрешительной документацией и сертификация

Практически все поставляемые газоанализаторы имеют обязательные сертификаты, а также разрешительные документы, без которых использование газоаналитических приборов на большинстве объектов невозможно. К таким документам относятся:

По запросу разрешительные документы могут быть высланы в адрес Заказчика.

Что такое газоанализатор?

Газоанализаторами называют приборы, при помощи которых производится анализ газовых смесей для установления их количественного и качественного состава.

Можно выделить три группы газоанализаторов по принципу действия:

1. Первая группа газоанализаторов – это приборы, работа которых основана на физических методах анализа, которые включают в себя и вспомогательные химические реакции. Газоанализаторами из этой группы определяют изменение давления или объёма смеси газов в результате химических реакций отдельных её компонентов.

2. Вторую группу газоанализаторов составляют приборы, работа которых основана на физических методах анализа, а именно вспомогательных физико-химических процессах (фотоколориметрических, термохимических, электрохимических и других). Процессы, основанные на изменении цвета компонентов (веществ) в результате реакции с анализируемым веществом смеси газов, называются фотоколориметрическими. Процессы, основанные на измерении теплового эффекта в результате горения (реакции каталитического окисления) газа, называются термохимическими. Процессы определения концентрации газа в газовой смеси по значению электрической проводимости электролита, который поглотил этот газ, называются электрохимическими.

3. Третья группа газоанализаторов – это приборы, работа которых основана только на физических методах анализа (оптических, термокондуктометрических, термомагнитных и других), то есть на измерении температуры кипения, магнитной восприимчивости (термомагнитные методы), плотности, вязкости, поглощения и испускания света (оптические методы), теплопроводности (термокондуктометрические методы) и других физических свойств газовой смеси, зависящих от её состава.

Кроме разделения газоанализаторов по принципу действия, их также можно разделить по другим критериям:
— в зависимости от выполняемых задач различают газоанализаторы для контроля выбросов и технологических процессов, газоанализаторы горения (мониторинг выбросов азота, серы, углеводородов, оксидов углерода), газоанализаторы для анализа и очистки воды, газоанализаторы для определения параметров рабочей зоны (фиксируют наличие опасных паров и газов в рабочей зоне, в шахтах, помещениях, коллекторах, колодцах);
— по конструктивному исполнению различают стационарные и переносные газоанализаторы;
— по функциональным возможностям различают газоанализаторы, индикаторы и сигнализаторы;
— по количеству каналов измерения выделяют многоканальные и одноканальные.

Подбор газоанализаторов

Газовый анализ

Газовый анализ применяется в различных областях промышленности: металлургическое, химическое производство, газовая промышленность, а так же производство нефтяных продуктов. Газовый анализ призван стабилизировать работу и обезопасить людей, принимающих участие в ней.

Проводят газовый анализ с помощью так называемых газовых анализаторов ручного и автоматического действия. Несложная конструкция, относительная простота в использовании, быстрый и эффективный анализ состава газовых смесей, сделали автоматические приборы популярными и востребованными. Классифицируется газовый анализ по методам его проведения. Так различают химический, физический и физико-химический методы.

Химический метод измеряет количество газа в смеси, физический концентрацию кислорода, а физико-химический определяет давление газовой смеси, изменение её объёма и концентрацию самого газа.

Кроме того, газовый анализ определяет состав промышленных и природных газов, токсичные газы в смесях, легковоспламеняющиеся и взрывоопасные газы, состав воздуха производственных помещений.

Точность проведения анализа во многом зависит от используемого прибора и его функциональности. Практикой доказано, газовый анализ, проведенный при помощи приборов, поставляемых нашей компанией, отличается высокой точностью, а оборудование — стабильностью работы и неизменным качеством.

Каталитическое обезвреживание выхлопных газов тяжёлой техники

Тарарыкин А.Г., Успенская А.Ю.

Что служит основным источником загрязнения воздуха?

В общем деле загрязнения атмосферы вследствие человеческой деятельности, двигатели внутреннего сгорания (ДВС), безусловно, находятся на первом месте. И не просто лидируют, а значительно опережают все остальные вместе взятые техногенные источники. «Первенство» объясняется просто подавляющим численным преимуществом именно этих загрязнителей, по сравнению с суммой всех остальных техногенных источников.

Бензиновые ДВС

Относительно «малотоксичный» бензиновый ДВС, кроме полезной работы, «производит» вредные выбросы в атмосферу, лишь из того, что у него имеется в бензобаке. Поэтому в выхлопе бензинового двигателя содержится какое-то количество недогоревшего топлива (СxНy) и угарного газа (СО). Для успешного их окисления в нейтрализаторе бензинового ДВС существуют вполне благоприятные условия:

вредные продукты – легко окисляемы, а необходимый для реакции каталитического окисления (сжигания) кислород в достаточном количестве присутствует в выхлопе двигателя.

Поэтому, нормально отрегулированный бензиновый двигатель, оснащённый каталитическим нейтрализатором выхлопных газов, достаточно легко и надёжно окисляет вредные примеси до безопасных уровней: углекислого газа (CO2) и воды (H2O):

Дизельный двигатель существенно вреднее своего бензинового «собрата»

Как источник загрязнения атмосферы, дизельный ДВС существенно более опасен. И дело вовсе не в распространенном заблуждении, что дизельное топливо (в просторечии солярка), якобы – хуже или грязнее бензинов высоких экологических стандартов.

Дизельный ДВС также, как и работающий на бензине, разумеется, обеспечивает поступление в атмосферу стандартного набора из угарного газа и остатков недогоревшего топлива. К сожалению этим дело не ограничивается. Повышенная опасность дизельных ДВС «обеспечивается» ещё двумя дополнительными и абсолютно объективными причинами. Первая причина. Более высокие параметры работы дизеля, а именно – давление и температура в цилиндрах уже достаточны для запуска процесса химического синтеза высокотоксичного «букета» – оксидов азота, общей формулы (NОх).

Причём сырьём для этого химического процесса, служат кислород (О2) и азот (N2), то есть обычный чистый воздух, потребляемый дизельным двигателем для работы:

Ни качество топлива, ни регулировки двигателя, или какиелибо другие параметры не способны отменить законы химии и термодинамики при работе дизельного ДВС. Цилиндры двигателя становятся «химическими реакторами», синтезирующими одни из самых токсичных видов атмосферных загрязнений непосредственно из чистого воздуха.

Вторая причина повышенной опасности. В то время как нейтрализация выхлопа бензинового ДВС – это окисление примесей имеющимся в достатке кислородом, нейтрализация же оксидов азота NOx – это строго противоположный процесс химического восстановления. И присутствие кислорода в выхлопе двигателя препятствует процессу нейтрализации, вплоть до полного его прекращения. Таким образом, при каталитической нейтрализации токсичных продуктов дизельного ДВС, нужно организовать протекание в нейтрализаторе двух, строго говоря, несовместимых процессов – окисления и восстановления одновременно. Тем не менее, современные разработки катализаторов уже дают примеры достаточно результативного обезвреживания выхлопа дизельных ДВС.

Дизельные двигатели карьерной, дорожной и строительной техники

Дизельный ДВС грузового автомобиля, равномерно двигающегося по карьерной дороге или шоссе или его стационарный аналог, например, работающий в составе дизель-электрогенератора, основное время работы выдают полезную мощность в стационарном режиме.

Существенно снизить вред, наносимый окислами азота организму человека и окружающей среде, в таком случае возможно с помощью современных каталитических нейтрализаторов, например работающих по технологии Селективного Каталитического Восстановления (SCR), где используются специальные катализаторы или даже химические добавкиреагенты.

Совсем иное дело – работающий экскаватор, оснащённый дизельной силовой установкой. Назвать эксплуатацию его дизельного двигателя «нестационарной» было бы сильным преувеличением: мгновенный набор мощности, остановки, вибрации, рывки и удары, и снова остановки. Ни о каких оптимальных регулировках работы двигателя, здесь не может быть и речи. Процесс дозирования и смешения реагентов, как и сам химический процесс нейтрализации – инерционны, и для режимов работы тяжёлой горной техники – неприменимы по определению. Видимо поэтому на экскаваторах, грейдерах, гидромолотах даже ведущие мировые производители нейтрализаторы не устанавливают, предполагая, что свежий ветер стройки и карьера, способен разогнать облака токсичных выхлопов.

Наихудший вариант – дизельные двигатели тяжёлой техники, помещенные в шахту, тоннель, глубокий карьер

В ситуации закрытого объёма (тоннель, шахта, глубокий разрез) все ядовитые компоненты выброса остаются в призабойном пространстве работы машины, где свежего ветра – не предвидится. Даже качественная вентиляция – не способна полностью устранить проблему локальных избыточных концентраций токсичных веществ. А проблема из области экологии переходит в область здоровья и безопасности людей.

Существуют ли способы разрешения этой проблемы?

И всё-таки, устранение проблемы возможно с помощью каталитических технологий очистки выхлопных газов ДВС.

Для этого достаточно использовать грамотно спроектированный каталитический реактор-нейтрализатор, устанавливаемый вместо штатного глушителя.

В корпусе нейтрализатора располагается перфорированная корзина, куда засыпается гранулированный катализатор (ШПК-1), изготавливаемый на основе специального шарикового носителя с платиной в качестве активного каталитического элемента.

В комплексе это позволяет преодолеть большинство трудностей, возникающих при эксплуатации в замкнутых объёмах шахт и тоннелей таких сложных объектов, как тяжёлая горная техника. Механические воздействия – вибрации и удары – не сильно сказываются на работоспособности шарикового катализатора. Дымовые выбросы элементарной сажи компенсируются самоочищающимся действием вибрирующего слоя катализатора. Локальные термические перегревы в сочетании с выбросом водяных паров не способны привести к растрескиванию шарикового носителя, как это бывает с монолитными керамическими блоками сотовой структуры, где имеются узкие длинные микроканалы, которые помимо растрескивания, могут забиваться сажей и коксовыми отложениями.

Отработанная конструкция самого реактора, предусматривающая гранулированную засыпку, исключает необходимость в специальных уплотнениях блоков, термокомпенсациях и прочих ухищрениях. А если нет уплотнений, то, следовательно, нечему и разрушаться, создавая каналы, через которые отработанные газы выбрасываются в атмосферу неочищенными. Такая система проверена несколькими десятилетиями успешной эксплуатации нейтрализаторов.

Служит ли каталитический нейтрализатор панацеей, снимающей все проблемы?

Условия эксплуатации, которые рассмотрены в данной статье, не могут принести полного устранения проблемы очистки и токсичных выхлопов. Однако, такие компоненты как угарный газ (СО) и остатки топлива (СХНy) могут быть нейтрализованы практически полностью, а объёмы выбросов наиболее сложных – оксидов азота, за счёт высокого качества катализатора реально снижаются на 15–40%.

Читать еще:  Как продать машину на авторынке

Несколько сотен единиц работающей в нашей стране техники, оснащённой такими нейтрализаторами, реально и ежедневно подтверждают это.

Автомобильный катализатор что это?

Выхлопная система современного авто, произведенного за рубежом или собранного по лицензии в России, намного сложнее того, что отечественный автопром устанавливал еще пару десятилетий назад на «Лады» собственного производства.

Выбросы автомобилей в атмосферу

Незаменимые в быту и хозяйственной деятельности человека автомобили представляют наибольшую опасность для среды обитания человека. Вредное воздействие продуктов сгорания автомобильных двигателей имеет глобальные и локальные последствия:

  • Глобальные. Толщина и площадь озонового слоя, защищающего Землю от космических излучений, за последние десятилетия катастрофически уменьшилась, что в перспективе создает опасность для существования человечества.
  • Локальные. В мире есть еще немало территорий с чистой экологией. Но это никак не касается городов, где уже сегодня дышать чистым воздухом практически невозможно.

Как в этих процессах участвуют наши автомобили? Самым непосредственным образом! Их доля в загрязнении окружающей среды составляет не менее 70%. Всего за один год эксплуатации среднестатистический автомобиль выбрасывает в атмосферу:

  • 135 кг окиси углерода;
  • 25 кг оксидов азота;
  • 20 кг углеводородов;
  • 4 кг двуокиси серы;
  • 1,2 кг твердых частиц;
  • до 10 кг бензопропилена.

Всего получается не менее 12 миллионов тонн веществ, которые уничтожают не только среду обитания человека, но и разрушают защитный озоновый слой планеты. С каждым годом количество автомобилей увеличивается, что в перспективе не сулит ничего хорошего.

В связи с этим на международном уровне приняты стандарты качества топлива и количества вредных веществ, попадающих в атмосферу в процессе его сгорания в автомобильном двигателе. С 2005 года в странах Евросоюза установлен экологический стандарт Евро-5 для всех производимых транспортных средств. В России переход на стандарт Евро-4 осуществлен в 2015 году.

Зачем нужен катализатор

Каталитический нейтрализатор выхлопных газов – элемент выхлопной системы автомобиля, ответственный за нейтрализацию вредных для экологии продуктов сгорания бензина – углеводородов, окисей азота и углерода, сажи. В любой каталитический реакции обязательно присутствую активные реагенты. В автомобильном катализаторе нейтрализация вредных веществ осуществляется в мелкоячеистых порах, покрытых тонким слоем редкоземельных и благородных металлов – палладий, иридий, платина. Благодаря им несгоревшие вещества принудительно и практически бесследно дожигаются.

Принцип работы

Трехкомпонентный каталитический нейтрализатор действует следующим образом:

  • исходящие из цилиндров двигателя внутреннего сгорания выхлопные газы заполняют покрытые платиной и палладием ячейки, размещенные в керамических блоках;
  • металлическое покрытие ячеек инициирует химическую реакцию, в результате которой происходит преобразование несгоревших углеводородов в водяной пар, а угарный газ превращается в углекислый;
  • проходя через покрытые родием ячейки, оксид азота распадается на нейтральный азот и кислород;
  • результат – из выхлопной трубы наружу поступают полностью очищенные от вредных компонентов газы.

Если в автомобиле установлен дизельный двигатель, то совместно с катализатором работает сажевый фильтр.

Устройство

Нейтрализатор всегда расположен после выпускного коллектора двигателя. В его состав входит:

  • изготовленный из металла корпус с патрубками на входе и выходе;
  • монолитный керамический блок, представляющий собой пористую структуру с многочисленными ячейками, обеспечивающими максимально большую площадь рабочей поверхности, с которой соприкасаются отработанные газы;
  • каталитический слой, состоящий из редкоземельного палладия, иридия и благородной платины, а в некоторых моделях и менее дорогостоящего золота;
  • теплоизоляционный металлический кожух, защищающий устройство от механических повреждений.

Катализатор предназначен для нейтрализации трех вредоносных компонентов выхлопных газов:

  • ядовитых окислов азота, которые участвуют в образовании смога, провоцируют кислотные дожди;
  • угарного газа, смертельно опасного для человеческого организма;
  • канцерогенных углеводородов.

В современных автомобилях производители устанавливают катализаторы различных типов и модификаций. Вне зависимости от устройства и используемых для нейтрализации вредных продуктов сгорания топлива, все они более или менее в равной степени обеспечивают соответствующую европейским нормам степень очистки.

В современных автомобилях используются катализаторы:

  • химические;
  • металлические;
  • керамические;
  • магнитно-стрикционные.

Металлические

Это дорогостоящие катализаторы, в процессе производства требуют сложного технологического оборудования. В результате устройство не подвержено механическим воздействиям, колебаниям температуры. Металлическая передняя часть блока может служить нагревательным элементом. Тонкие стенки несущего материала обеспечивают невысокое аэродинамическое сопротивление, что позволяет использовать катализатор во всех разновидностях техники, в том числе повышенной мощности. Среди преимуществ – пониженный расход топлива и длительный срок эксплуатации.

Керамические катализаторы

Наиболее популярная сотовая конструкция, которая устанавливается на большинстве современных моделей автомобилей. Керамическая поверхность покрывается перечисленными выше благородными и редкоземельными металлами, которые активизируют свои каталитическое свойства под воздействием тепла. Срок службы керамического устройства в Европе не превышает 120 000 км. Это обстоятельство несколько смущает покупателей подержанных автомобилей. Но ввиду низкого качества бензина отечественного производства замену катализатора придется апроизвести после пробега максимум 80 000 км. Керамика – материал хрупкий и поэтому тряска наших дорог на ее целостности отражается самым негативным образом.

Сажевый фильтр

Если в бензиновом автомобиле используется каталитический нейтрализатор, то для очистки выхлопа дизеля устанавливается сажевый фильтр. Его задача – улавливание частиц сажи. Сажевый фильтр не имеет целью нейтрализацию вредных отходов в отработанных газах. В некоторых моделях авто производители устанавливают в сажевый фильтр дополнительные ячейки, предназначенный для улавливания содержащихся в газах вредных веществ.

Спортивный

Повышенная эффективность спортивного катализатора достигается за счет увеличенного слоя катализаторов. Напыления драгметаллов превосходит стандартные нейтрализаторы в 3-8 раз. В результате увеличивается его пропускная способность и срок эксплуатации. Спортивное устройство предназначено вовсе не для любителей экстремальной езды. Его можно установить и на дорогой спорткар, и на простой б/у автомобиль среднего класса.

Двухсторонние

Такие катализаторы предназначены для:

  • преобразования вредного для здоровья угарного газа в нейтральный углекислый газ;
  • окисления не полностью сгоревших углеводородов в воду и обычный углекислый газ.

Такие устройства нашли применение в дизельных двигателях.

Трехсторонние

Этот тип нейтрализатора решает следующие задачи:

  • разложение окиси азота на составляющие – чистый азот и кислород;
  • окисление угарного газа до углекислого газа;
  • преобразование несгоревших продуктов в углекислый газ и воду.

Что делать, если катализатор вышел из строя

Катализатор ремонту не подлежит. Любая попытка обмануть бортовой компьютер приведет к тому, что ваш автомобиль превысит допустимые в цивилизованных странах пределы содержания вредных веществ в выхлопных газах. Цивилизованное решение – сдать вышедшую из строя деталь в утиль и установить новую, обеспечивающую безопасность для окружающих.

Другие новости

Электроника и оргтехника: утилизируем правильно

Со временем любая техника выходит из строя. Но не стоит сразу выбрасывать в мусорный бак технику после того, как она перестала работать. Системный блок, монитор, принтер, а также мышки и другие устройства можно сдать на повторную переработку. Если их правильно утилизировать, то около 94% таких отходов вернутся к нам в виде новых моделей техники и гаджетов. И только 6% содержащихся в них компонентов нельзя будет использовать повторно – они отправляются на заводы по переработке твердых отходов. Все это позволяет минимизировать вред окружающей среде.

Что лучше при удалении катализатора – обманка или прошивка?

Современные автомобили должны соответствовать всем нормам экологичности, поэтому перед выхлопной трубой устанавливается каталитический нейтрализатор (конвертер), или просто катализатор. Эта деталь состоит из множества очень мелких керамических ячеек, которые задерживают вредные вещества из выхлопных газов.

Что такое сажевый фильтр

Дизельные двигатели – самые «грязные». Кроме выхлопных газов, в них образуется еще и сажа. В отличие от бензиновых моторов, дизели используют обогащенное топливо. Именно различные примеси, а также конструктивные особенности подачи воздуха и горючей смеси, приводят к тому, что образуются продукты неполного сгорания, называемые сажей.

Зачем удаляют катализатор автомобиля

Каталитический нейтрализатор выхлопных газов водители и работники автомастерских обычно называют просто катализатором автомобиля. Это устройство устанавливается перед выхлопной трубой. Оно нужно, чтобы минимизировать вред окружающей среде, который наносят выхлопные газы.

Готовые и на заказ технические дипломные и курсовые проекты с чертежами

Готовые выпускные квалификационные работы

  • Дипломы Проекты, работы
  • Сервис, ТО и ремонт машин
  • ТО и ремонт машин
  • Сервисное обслуживание, АПК
  • Безопасность жизнедеятельности
  • Восстановление деталей ТО
  • Альтернативные виды топлива
  • Биотопливо, рапсовое масло
  • Перевод на газ
  • Этанол, спирт
Представленные работы. Купить, скачать по ссылке. Ссылка на скачивание работы расположена в конце каждой работы.
  • Детали машин
  • Теория машин и механизмов, ТММ
  • Восстановление деталей
  • Станки и оборудование
  • Редукторы и приводы
  • Оборудование
  • Двигатели внутреннего сгорания ДВС
  • Организация ремонта и технического обслуживания
  • Технологический проект автотранспортного предприятия, станции ТО
  • Автомобильная и тракторная техника
  • Эксплуатация машинно-тракторного парка
  • Подъемно-транспортные машины
Представленные работы Купить, скачать по ссылке. Ссылка на скачивание работы расположена в конце каждой работы.
  • Тракторы
  • Грузовые автомобили
  • Легковые автомобили
  • Строительная техника
  • Навесное оборудование
  • Прицепное оборудование
  • ДВС
  • Тормозная система
  • Сцепление
  • Подвеска
  • КПП и раздаточные коробки
  • Мосты
  • Кардан
  • Система охлаждения
  • Топливная аппаратура
  • Прочие узлы машин
  • Рулевое управление
  • Технология ремонта узлов автомобилей
  • Очистка охлаждающей системы автомобиля
  • Ремонт компрессора кондиционера автомобиля
  • Последствия использования изношенных амортизаторов
  • Замена ремней и цепей ГРМ
  • Работа и устройство ДВС
  • Рабочие циклы автотракторных циклов двигателей
  • Конструкции камер сгорания
  • Общее устройство и работа двигателя внутреннего сгорания
  • Нейтрализация отработавших газов в выпускной системе дизель¬ных двигателей
  • Каталитические нейтрализаторы отработавших газов
  • Поршни (ДВС) двигателя внутреннего сгорания
  • Воздушное охлаждение
  • Жидкостное охлаждение
  • Гибридный тип охлаждения
  • Принцип действия системы смазки
  • Особенности питания новых и перспективных двигателей
  • Инжекторная система подачи топлива
  • Обзор и анализ существующих систем аккумуляторной системы топливоподачи
  • Виды коробок передач
  • Особенности автоматической коробки передач (АКПП)
  • Механическая коробка передач
  • Вариатор. Вариаторная АКП
  • Роботизированные коробки передач
  • Принцип работы сцепления
  • Подвески автомобилей
  • Устройство тормозной системы и ее работа
  • Рулевой механизм червячного типа
  • Рулевой механизм типа “винт-гайка-сектор”
  • Рулевой механизм реечного типа
  • Электрический усилитель руля (ЭУР) в автомобиле
  • Автомобильные датчики
  • Микроконтроллеры
  • Электрооборудование автомобиля
  • Как при замене тормозных колодок смазывать тормозные суппорты
  • Какую роль играет смазка в работе двигателя
  • Совместимость и взаимозаменяемость моторных масел
  • Водород, газ
  • Газообразное топливо и опыт использования его на автотранспорте
  • Анализ влияния добавки водорода к дизельному топливу на рабочий процесс и теплообмен двигателя
  • Способы очистки масел для производства биотоплива
  • Биодизель
  • Использование рапса для биодизеля
  • Сырье для производства биодизеля
  • Анализ исследования влияния добавки рапсового масла и керосина на рабочий процесс и теплообмен двигателя для диплома
  • Особенности смесеобразования и сгорания топлива с биодобавками. Обзор для дипломного проекта
  • Исследование устойчивости топливных смесей на основе рапсового масла для дипломной работы
  • Моторный спирт и спиртовые добавки к бензиновым топливам
  • Мировой опыт использования топливного спирта и спиртовых добавок к бензину
  • Спиртобензиновая смесь или этанол
  • Познавательное видео
  • Ё-МОБИЛЬ в 3D
  • Двигатель в 3D

Нейтрализация отработавших газов в выпускной системе дизельных двигателей

В дизельном двигателе топливо впрыскивается в цилиндр, уже наполненный раскаленным сжатым воздухом и на образование «правильной» горючей смеси просто не остается времени. Даже при тончайшем распылении (для чего и повышают давление) не все микрочастицы топлива успевают обзавестись нужным количеством молекул кислорода — вот вам и сажа. Снижение температуры в цилиндре по бензиновому рецепту только ухудшает картину. Вообще, основное противоречие дизеля, которое еще никто до конца не разрешил, — между снижением выбросов сажи и окислов азота: улучшая один параметр, неизбежно портим второй.
С овременные комплексные системы очистки отработавших газов для дизелей состоят из каталитических и жидкостных нейтрализаторов, а также сажевых фильтров.

С ажевые фильтры (дипломный проект сажевого фильтра).

Ф ирмы, пропагандирующие экономичные легковые дизели, ради экологии пускаются во все тяжкие. Например, предлагают устанавливать дополнительные бачки с дорогими реактивами, снижающими температурный порог разложения накопившейся в специальном нейтрализаторе сажи («Пежо-607»). Выжечь, то есть окислить, накопившиеся в порах фильтра частицы можно лишь при достаточно высокой температуре, которой выхлопные газы правильно настроенного дизеля не достигают. Даже если приказать управляющему двигателем контроллеру пе-риодически увеличивать подачу топлива, все равно градусов не хватает. Решение видели в добавке к солярке мочевины (прямо на АЗС) либо незначительного количества специального реагента, хранящегося в отдельном бачке (5 литров хватает на 80 000 км пробега). Это снижало температуру начала реакции градусов на 100 и позволяло, обогатив смесь, очищать фильтр. Реализовать эти решения весьма сложно. Неудивительно, что бачки с реагентом прижились в основном на дорогих автомобилях, например, «Пежо-607».
В фильтрах нового поколения общий принцип остался прежним: задержать и уничтожить. Но как добиться нужной для сгорания частиц сажи температуры? Во-первых, фильтр разместили сразу за выпускным коллектором. Во-вторых, через каждые 300-500 км пробега контроллер включает режим многофазного впрыска, увеличивая количество поступающего в цилиндр топлива. И, наконец, главное: поверхность фильтрующего элемента покрыта тонким слоем нового катализатора, который дополнительно повышает температуру выхлопных газов до необходимых 560-600°С.

Р исунок 1 — Фильтр «Опеля»: 1 — вход газов с частицами сажи; 2 — фильтрующий элемент; 3 — датчики давления; 4 — датчик температуры; 5 — выход. А — стадия накопления сажи; В — стадия ее выжигания

Р исунок 2 — Совмещенный фильтр «Мерседес-Бенц»: 1 — лямбда-зонд; 2 — обычный окислительный нейтрализатор; 3 — фильтр частиц сажи; 4 — датчики давления; 5 — датчики температуры

Ф ильтрующий элемент состоит, как правило, из керамической (кар-бид кремния) микропористой губки. Толщина стенок между ее каналами не превышает 0,4 мм, так что фильтрующая поверхность очень большая. Иногда эту «губку» делают из сверхтонкого стального волокна, также покрытого новым катализатором. Набивка настолько плотная, что задер-живает до 80% частиц размером 20-100 нм.
Н овые фильтры стали активно участвовать в управлении работой двигателя. Ведь режим обогащения включается по сигналу от датчиков давления, установленных на входе и выходе фильтра. Когда разность показаний становится значительной, компьютер воспринимает это как признак закупоренности «губки» сажей. А выжигание контролируют с помощью датчика температуры.
А ктивные фильтры уже появились на дизельных моторах «мерседес-бенцев» С- и Е-классов (рис.2), с начала 2004 года прижились в «Опеле-Вектра» (рис.1) и «Сигнум», «Рено-Вель Са-тис» (рис.3).

Р исунок 3 — Новый фильтр длиной 150-300 ми устанавливают рядом с выпускным коллектором (двигатель «Рено» 2,2 л)

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector