Современные системы нейтрализации выхлопных газов
Государственные органы всех стран мира предъявляют все более жесткие требования к экологичности транспортных средств с двигателями внутреннего сгорания. Выхлопные системы современных автомобилей обязательно оснащаются системами нейтрализации отработанных газов. В них вредные химические соединения распадаются на более простые и менее опасные для здоровья и окружающей среды.
Существует два основных типа нейтрализаторов, которые отличаются принципом работы. Рассмотрим их более подробно.
Каталитический нейтрализатор
Так называемый катализатор необходим в системе отвода выхлопных газов для того, чтобы окислить CO и CH и превратить их в более безопасные соединения. Этот процесс протекает при температуре от + 250 до + 800оС.
Конструктивно каталитический нейтрализатор состоит из нескольких элементов:
- Пластина из керамики с отверстиями, покрытая платиной и родием;
- Теплоизоляционные и теплоотводящие элементы;
- Сенсор для определения количества воздуха в газах.
Для соблюдения нужного температурного режима катализатор обычно устанавливается недалеко от коллектора. Благодаря этому окисление начинает происходить через небольшое время после старта ДВС без его долгого прогрева.
Основным элементом катализатора является блок с сотовой структурой или в форме гранул, помещенных в цилиндрический сетчатый корпус. Для сохранения нужного температурного режима между ним и корпусом устанавливается терморасширяющаяся прокладка.
В современных автомобилях устанавливаются трехкомпонентные нейтрализаторы, где протекают как окислительные, так и восстановительные реакции в зависимости от количества воздуха в рабочей бензиновой смеси.
Для правильной работы прибора применяется контроллер ДВС, который регулирует режимы в зависимости от показаний лямбда-зонда и термометров, установленных в месте нейтрализации.
Температурная нейтрализация
В нем используется принцип окисления вредных соединений (CO и CH) под действием высокой температуры. Он функционирует при нагреве выхлопных газов + 600оС, что делает его менее эффективным по сравнению с каталитическим вариантом.
Кроме того, минусом этого варианта является то, что производители должны использовать жаростойкие материалы, которые хорошо сопротивляются коррозии. Из-за этого они намного менее распространены в автомобилестроении.
Процесс окисления не будет происходить, пока двигатель не нагреется до рабочей температуры. Если сжигается смесь с большим количеством кислорода, в отработанных газах его будет недостаточно для протекания необходимых химических реакций.
Для преодоления этих недостатков необходимо регулировать зажигание либо подогревать ОГ сжиганием топлива в горелке. В некоторых транспортных средствах устанавливается также стартовый нейтрализатор, который работает вместе с основным блоком.
Если расположить их параллельно, стартовый термонейтрализатор прогревается первым, после чего в нем начинает происходить окисление. Как только ДВС выйдет на рабочий режим, заслонка поворачивается и выхлопные газы направляются в контур с главным нейтрализатором.
Нейтрализация ОГ в дизельных ДВС
Дизельные двигатели отличаются от бензиновых составом отработанных газов. В них необходимо удалить углеводороды, сажу и оксид азота. Для этого используются так называемые сажевые фильтры.
Они придуманы достаточно давно, но раньше для очистки фильтра использовалось выжигание. Это приводило к выбору большого количества вредных вещества. Сейчас конструкция сажевого фильтра усовершенствована и он объединяется с каталитическим нейтрализатором.
Комбинированный фильтр позволяет удалить из ОГ сажу и окислить оксид азота, причем работает он при меньшей температуре.
В двигателях грузовых автомобилей используется очистка по технологии SCR. Она предусматривает впрыск раствора мочевины, которая реагирует с оксидами азота и разлагает их на азот и воду.
Рекомендации
Автомобили, оборудованные катализаторами, требуют соблюдения нескольких важных правил эксплуатации. Не рекомендуется вращать ДВС стартером при отсутствии искры, запускать мотор «с толкача», не заливать масло сверх максимального уровня. Эти несложные советы позволят увеличить срок службы катализатора.
В нашем каталоге в ассортименте представлены запчасти для двигателей разных моделей.
