Евро не пахнет
Евро не пахнет
В 80–90-х годах прошедшего века разработчикам автомобилей очень усложнили жизнь. Кроме видной наружности, не плохих динамических черт, комфортного и комфортабельного салона, появилось очередное требование, диктуемое не рынком, но законом, – машина должна улечся в экологические нормы. Эти требования с возрастом становятся жестче, и чтоб их делать, производители делают более экономные движки, оснащают их хитрецкими электрическими внутренностями и, конечно, улучшают системы нейтрализации. Давайте разберемся с последними.
В ХОЛОДЕ И ГОЛОДЕ
Эволюция лямбда-зондов «Бош»: с течением времени кислородные датчики становятся компактнее и поточнее.
Введенные в 2000 году в Европе нормы Евро III занесли коррективы в тесты новых моделей на соответствие экологическим требованиям – в методику добавили прохладный запуск и контроль за испарениями горючего на стоянке. Подстроиться под последнее требование производители смогли, научившись улавливать пары бензина, прохладный же запуск вызвал у разработчиков больше заморочек.
По методике испытаний на соответствие Евро III (равно как и Евро IV) фиксировать выбросы начинают сразу после пуска мотора, охлажденного до -7°С. Неувязка в том, что при минусовых температурах в цилиндры приходится подавать обогащенную смесь, при сгорании которой вырастает количество СН и СО в отработавших газах. При всем этом нейтрализатор фактически бездействует: ведь он начинает отлично работать, только прогревшись до 300–350°С. Делему отчасти решили, приблизив нейтрализатор к выпускному коллектору (такое сочетание нередко именуют катколлектором). Не считая этого, коллектор изготавливают из тонкостенных железных труб заместо мощных металлических и дополнительно утепляют, уменьшив тем теплопотери.
Другой метод стремительно прогреть нейтрализатор – подать в отработавшие газы дополнительную порцию воздуха и сразу обогатить смесь. Горючее догорает уже на выпуске, температура выхлопных газов вырастает, и нейтрализатор резвее выходит на рабочий режим. В движках с конкретным впрыском подают в камеру сгорания дополнительную порцию бензина уже во время рабочего хода. Смесь сгорает медлительно в главном вне цилиндра, повышая температуру отработавших газов. Время от времени нейтрализатор разогревают электронным термоэлементом, но это тянет дополнительные затраты энергии (читай – излишние литры горючего и больше вредных выбросов).
Внедрение сажевого фильтра в паре с нейтрализатором: 1 – совмещенный с нейтрализатором сажевый фильтр; 2 – датчики давления и температуры; 3 – блок управления движком;
4 – модуль подачи дополнительного горючего в выпускной тракт; 5 – подача дополн Еще одним шагом на третью ступень экологической лестницы стала система с двойным лямбда-управлением. 1-ый кислородный датчик (лямбда-зонд) определяет качество консистенции – богатая либо бедная. Другой, установленный за нейтрализатором, отвечает за исправную работу системы в целом. В более совершенных схемах используют широкополосные кислородные датчики. В отличие от обыденных, они не только лишь определяют, богатая либо бедная смесь, да и соотношение воздуха и бензина – как оно отличается от безупречного (14,7:1 – стехиометрическая смесь). Не считая того, широкополосные датчики резвее реагируют на изменение состава отработавших газов и позволяют точно регулировать соотношение бензина и воздуха, подаваемого в цилиндры.
ДОРОГАЯ ЭКОНОМИЯ
Темный дым из трубы – дело прошедшее. В выхлопе современного дизеля совершенно нет сажи.
Современные движки с конкретным впрыском (к примеру, GDI у «Мицубиси» либо FSI у «Фольксвагена») могут работать на обедненных консистенциях, значительно сберегая горючее. Но излишек кислорода в камере сгорания резко наращивает содержание оксидов азота в отработавших газах – обыденный нейтрализатор здесь просто бессилен. Потому производители автомобилей устанавливают дополнительный NОx-накопитель, который по конструкции практически не отличается от обыденного нейтрализатора. Кроме великодушных металлов (платина, палладий, родий), на его активную поверхность наносят особые вещества, задерживающие NOх-частицы – к примеру, оксиды калия, стронция, кальция, циркония, лантана либо бария. Позже рабочую смесь в движке краткосрочно обогащают, и ядовитые оксиды распадаются на безобидный азот и углекислый газ.
Но накопительно-восстановительные нейтрализаторы более отлично работают при температуре менее 400°С, а выхлопные газы существенно горячее. Потому движки с конкретным впрыском оснащают 2-мя нейтрализаторами: сходу за мотором – обыденный трехкомпонентный, чуток далее – накопительный.
ДИЗЕЛЬНЫЕ ПОСЛЕДСТВИЯ
Конструкция накопительно-восстановительного сажевого фильтра: 1 – поток выхлопных газов; 2 – секция чистки; 3 – фильтрация жестких частиц; 4 – датчик давления; 5 – датчик температуры; 6 – рабочий цикл фильтра (А – скопление жестких частиц; В – выжигание
Движки с воспламенением от сжатия всегда работают с излишком воздуха, потому у исправных дизелей с выбросами СО все в порядке. Здесь приходится нейтрализовать несгоревшие углеводороды, оксиды азота и твердые частички. Для устранения последних издавна используют сажевые фильтры. Но огромные межсервисные интервалы (в особенности это касается грузовиков) не позволяют их нередко поменять, потому в конструкциях прошедших лет накопившуюся сажу выжигали. Движок переходил на обогащенную смесь, и фильтр грелся до подходящей температуры (около 600°С). Но в данном случае резко увеличивались выбросы других вредных веществ. Потому современный сажевый фильтр в большинстве случаев работает в паре с окислительным нейтрализатором, который восстанавливает NОx до NO2 и сразу дожигает сажу, при этом при более низких температурах – около 250°С.
Но этого все-же недостаточно, потому в топливный бак добавляют хим реагент AdBlue – раствор мочевины, который в нейтрализаторе преобразуется в аммиак и реагирует с NОx. На выходе – безобидные азот и вода. Таковой принцип борьбы с оксидами азота назвали аббревиатурой SCR (Selective Catalitic Reduction – раздельное каталитическое восстановление). Его употребляют в грузовиках и дизельных фургонах. Есть у него и фирменное заглавие – компания «Бош» называет эту разработку «Денокстроник» (Denoxtronic).
В Рф пока действуют относительно приклнные требования Евро II, а поэтому настолько сложные системы нейтрализации – уникальность. Европа же начинает готовиться к Евро V, вступающему в силу в 2010 году. Не исключено, что это последний предел, который сумеют преодолеть в одиночку движки внутреннего сгорания. А далее им придется кооперироваться с электромоторами либо просто уйти с авто арены, уступив место экологически незапятнанным источникам энергии.
СТАЛЬ Либо КЕРАМИКА?
Базу (соты) нейтрализатора вначале изготавливали из керамики. Ее покрывали особенным веществом с мелкопористой структурой, что увеличивало площадь контакта с газами в несколько тыщ раз. Но керамика опасается тряски и сильных ударов, она разрушается, если движок работает на низкокачественном горючем либо неисправна система управления. Потому в нейтрализаторах все почаще используют железные соты из металлической проволоки. Они прогреваются чуток подольше глиняних, рабочая поверхность при похожих размерах малость меньше, зато они не страшатся механических повреждений и больших температур. Не считая того, у таких сот намного ниже сопротивление сгустку, а означает, меньше горючего будет «вылетать в трубу». Вероятнее всего, керамика совсем уступит место стали.
В 80–90-х годах прошедшего века разработчикам автомобилей очень усложнили жизнь. Кроме видной наружности, не плохих динамических черт, комфортного и комфортабельного салона, появилось очередное требование, диктуемое не рынком, но законом, – машина должна улечся в экологические нормы. Эти требования с возрастом становятся жестче, и чтоб их делать, производители делают более экономные движки, оснащают их хитрецкими электрическими внутренностями и, конечно, улучшают системы нейтрализации. Давайте разберемся с последними.В ХОЛОДЕ И ГОЛОДЕ
Эволюция лямбда-зондов «Бош»: с течением времени кислородные датчики становятся компактнее и поточнее.
Введенные в 2000 году в Европе нормы Евро III занесли коррективы в тесты новых моделей на соответствие экологическим требованиям – в методику добавили прохладный запуск и контроль за испарениями горючего на стоянке. Подстроиться под последнее требование производители смогли, научившись улавливать пары бензина, прохладный же запуск вызвал у разработчиков больше заморочек.
По методике испытаний на соответствие Евро III (равно как и Евро IV) фиксировать выбросы начинают сразу после пуска мотора, охлажденного до -7°С. Неувязка в том, что при минусовых температурах в цилиндры приходится подавать обогащенную смесь, при сгорании которой вырастает количество СН и СО в отработавших газах. При всем этом нейтрализатор фактически бездействует: ведь он начинает отлично работать, только прогревшись до 300–350°С. Делему отчасти решили, приблизив нейтрализатор к выпускному коллектору (такое сочетание нередко именуют катколлектором). Не считая этого, коллектор изготавливают из тонкостенных железных труб заместо мощных металлических и дополнительно утепляют, уменьшив тем теплопотери.
Другой метод стремительно прогреть нейтрализатор – подать в отработавшие газы дополнительную порцию воздуха и сразу обогатить смесь. Горючее догорает уже на выпуске, температура выхлопных газов вырастает, и нейтрализатор резвее выходит на рабочий режим. В движках с конкретным впрыском подают в камеру сгорания дополнительную порцию бензина уже во время рабочего хода. Смесь сгорает медлительно в главном вне цилиндра, повышая температуру отработавших газов. Время от времени нейтрализатор разогревают электронным термоэлементом, но это тянет дополнительные затраты энергии (читай – излишние литры горючего и больше вредных выбросов).
Внедрение сажевого фильтра в паре с нейтрализатором: 1 – совмещенный с нейтрализатором сажевый фильтр; 2 – датчики давления и температуры; 3 – блок управления движком; 4 – модуль подачи дополнительного горючего в выпускной тракт; 5 – подача дополн Еще одним шагом на третью ступень экологической лестницы стала система с двойным лямбда-управлением. 1-ый кислородный датчик (лямбда-зонд) определяет качество консистенции – богатая либо бедная. Другой, установленный за нейтрализатором, отвечает за исправную работу системы в целом. В более совершенных схемах используют широкополосные кислородные датчики. В отличие от обыденных, они не только лишь определяют, богатая либо бедная смесь, да и соотношение воздуха и бензина – как оно отличается от безупречного (14,7:1 – стехиометрическая смесь). Не считая того, широкополосные датчики резвее реагируют на изменение состава отработавших газов и позволяют точно регулировать соотношение бензина и воздуха, подаваемого в цилиндры.
ДОРОГАЯ ЭКОНОМИЯ
Темный дым из трубы – дело прошедшее. В выхлопе современного дизеля совершенно нет сажи.
Современные движки с конкретным впрыском (к примеру, GDI у «Мицубиси» либо FSI у «Фольксвагена») могут работать на обедненных консистенциях, значительно сберегая горючее. Но излишек кислорода в камере сгорания резко наращивает содержание оксидов азота в отработавших газах – обыденный нейтрализатор здесь просто бессилен. Потому производители автомобилей устанавливают дополнительный NОx-накопитель, который по конструкции практически не отличается от обыденного нейтрализатора. Кроме великодушных металлов (платина, палладий, родий), на его активную поверхность наносят особые вещества, задерживающие NOх-частицы – к примеру, оксиды калия, стронция, кальция, циркония, лантана либо бария. Позже рабочую смесь в движке краткосрочно обогащают, и ядовитые оксиды распадаются на безобидный азот и углекислый газ.
Но накопительно-восстановительные нейтрализаторы более отлично работают при температуре менее 400°С, а выхлопные газы существенно горячее. Потому движки с конкретным впрыском оснащают 2-мя нейтрализаторами: сходу за мотором – обыденный трехкомпонентный, чуток далее – накопительный.
ДИЗЕЛЬНЫЕ ПОСЛЕДСТВИЯ
Конструкция накопительно-восстановительного сажевого фильтра: 1 – поток выхлопных газов; 2 – секция чистки; 3 – фильтрация жестких частиц; 4 – датчик давления; 5 – датчик температуры; 6 – рабочий цикл фильтра (А – скопление жестких частиц; В – выжигание
Движки с воспламенением от сжатия всегда работают с излишком воздуха, потому у исправных дизелей с выбросами СО все в порядке. Здесь приходится нейтрализовать несгоревшие углеводороды, оксиды азота и твердые частички. Для устранения последних издавна используют сажевые фильтры. Но огромные межсервисные интервалы (в особенности это касается грузовиков) не позволяют их нередко поменять, потому в конструкциях прошедших лет накопившуюся сажу выжигали. Движок переходил на обогащенную смесь, и фильтр грелся до подходящей температуры (около 600°С). Но в данном случае резко увеличивались выбросы других вредных веществ. Потому современный сажевый фильтр в большинстве случаев работает в паре с окислительным нейтрализатором, который восстанавливает NОx до NO2 и сразу дожигает сажу, при этом при более низких температурах – около 250°С.
Но этого все-же недостаточно, потому в топливный бак добавляют хим реагент AdBlue – раствор мочевины, который в нейтрализаторе преобразуется в аммиак и реагирует с NОx. На выходе – безобидные азот и вода. Таковой принцип борьбы с оксидами азота назвали аббревиатурой SCR (Selective Catalitic Reduction – раздельное каталитическое восстановление). Его употребляют в грузовиках и дизельных фургонах. Есть у него и фирменное заглавие – компания «Бош» называет эту разработку «Денокстроник» (Denoxtronic).
В Рф пока действуют относительно приклнные требования Евро II, а поэтому настолько сложные системы нейтрализации – уникальность. Европа же начинает готовиться к Евро V, вступающему в силу в 2010 году. Не исключено, что это последний предел, который сумеют преодолеть в одиночку движки внутреннего сгорания. А далее им придется кооперироваться с электромоторами либо просто уйти с авто арены, уступив место экологически незапятнанным источникам энергии.
СТАЛЬ Либо КЕРАМИКА?
Базу (соты) нейтрализатора вначале изготавливали из керамики. Ее покрывали особенным веществом с мелкопористой структурой, что увеличивало площадь контакта с газами в несколько тыщ раз. Но керамика опасается тряски и сильных ударов, она разрушается, если движок работает на низкокачественном горючем либо неисправна система управления. Потому в нейтрализаторах все почаще используют железные соты из металлической проволоки. Они прогреваются чуток подольше глиняних, рабочая поверхность при похожих размерах малость меньше, зато они не страшатся механических повреждений и больших температур. Не считая того, у таких сот намного ниже сопротивление сгустку, а означает, меньше горючего будет «вылетать в трубу». Вероятнее всего, керамика совсем уступит место стали.