Για την εξουδετέρωση του κινητήρα βενζίνης με καυσαερίων αερίου καταλυτικό μετατροπέα. Αλλά καθώς αυτό αποφασίζει για κινητήρες ντίζελ;
Σε έναν βενζινοκινητήρα, ο μετατροπέας μετατρέπει αποτελεσματικά τις τοξικές ενώσεις CO, CH, NOx σε αβλαβή συστατικά CO2, H2O και N2. Με βραχυπρόθεσμες αποκλίσεις στη σύνθεση του μείγματος καυσίμου-αέρα από το βέλτιστο ή διαταραχές ανάφλεξης, μπορούν να εμφανιστούν μικροσωματίδια άκαυστου άνθρακα - με άλλα λόγια, αιθάλη. Αλλά όσο δεν υπάρχουν σοβαρές δυσλειτουργίες, το μερίδιό του στα καυσαέρια είναι μικρό και στον μετατροπέα καίγεται σε διοξείδιο του άνθρακα. Δεν υπάρχει μαύρος καπνός πίσω από ένα αυτοκίνητο με μετατροπέα που λειτουργεί. Με τα καυσαέρια ντίζελ, δεν είναι όλα τόσο απλά! Όταν εργάζεστε με ελαφρά φορτία, η θερμοκρασία των αερίων στην είσοδο του μετατροπέα είναι πολύ χαμηλότερη από αυτή ενός βενζινοκινητήρα και η αιθάλη απλά δεν έχει χρόνο να καεί. Αλλά η εκπομπή καρκινογόνων ουσιών στην ατμόσφαιρα είναι κακή μορφή, οπότε το ντίζελ πήρε ένα ειδικό φίλτρο σωματιδίων εκτός από τον μετατροπέα. Στους σύγχρονους κινητήρες, και τα δύο εξαρτήματα βρίσκονται σε ένα μόνο σώμα - έναν καταλυτικό μετατροπέα που βρίσκεται δίπλα στον κινητήρα. Κλείστε γιατί όσο πιο κοντά στις βαλβίδες εξαγωγής, τόσο υψηλότερη είναι η θερμοκρασία των καυσαερίων που απαιτείται για την αποτελεσματική λειτουργία του συστήματος καθαρισμού. Διάγραμμα του συστήματος εξάτμισης ενός κινητήρα ντίζελ: 1 - μονάδα ελέγχου κινητήρα. 2 – αισθητήρας ροής αέρα μάζας. 3 - αισθητήρας θερμοκρασίας αερίου στην είσοδο του υπερσυμπιεστή. 4 – στροβιλοσυμπιεστής· 5 και 9 - αισθητήρες θερμοκρασίας αερίου πριν και μετά το φίλτρο σωματιδίων. 6 – αισθητήρας σύνθεσης μείγματος (ευρυζωνικός αισθητήρας οξυγόνου). 7 - εξουδετερωτής φίλτρου. 8 – αισθητήρας διαφορικής πίεσης αερίου. 10 – Σιγαστήρας. Ωστόσο, με την πάροδο του χρόνου, το φίλτρο γεμίζει σταδιακά με αιθάλη. Προκειμένου να μην φράξει σφιχτά την κηρήθρα, πρέπει να το ξεφορτωθείτε περιοδικά, να το κάψετε. Χρησιμοποιούνται δύο μέθοδοι. Στην πρώτη περίπτωση, το σύστημα ελέγχου του κινητήρα δεν παρεμβαίνει με κανέναν τρόπο στη διαδικασία εργασίας - αυτή είναι η λεγόμενη παθητική αναγέννηση. Λαμβάνει χώρα στη θερμοκρασία των αερίων στην είσοδο στο φίλτρο τουλάχιστον 350 μοίρες, παρουσία καταλύτη - πλατίνας που εφαρμόζεται στις κεραμικές κηρήθρες του. Τα τελευταία είναι παρόμοια με τις γνωστές κηρήθρες των σύγχρονων μετατροπέων, αλλά έχουν μια σημαντική διαφορά, που φαίνεται στο Σχ. 2. Τα κανάλια χωρίζονται σε κανάλια εισαγωγής και εξαγωγής. Το πρώτο, ανοιχτό από την πλευρά του κινητήρα, εισέρχεται σε αέρια με ολόκληρο το μπουκέτο τοξικών ουσιών, συμπεριλαμβανομένης της αιθάλης. Τα δεύτερα είναι ανοιχτά από την αντίθετη πλευρά - από αυτά, τα αέρια που καθαρίζονται από αιθάλη προχωρούν περισσότερο, στον μετατροπέα. Τα κανάλια βρίσκονται σε μοτίβο σκακιέρας και χωρίζονται από λεπτά τοιχώματα φίλτρου που είναι αδιαπέραστα από αιθάλη (παραμένουν στην εισαγωγή), αλλά επιτρέπουν στα αέρια να περάσουν. Το υλικό τους είναι πορώδες καρβίδιο του πυριτίου επικαλυμμένο με ένα μείγμα οξειδίων του αργιλίου και δημητρίου, το οποίο χρησιμεύει ως επιφάνεια στήριξης για το στρώμα πλατίνας. Σχέδιο οργάνωσης καναλιών (κηρηθρών) του φίλτρου σωματιδίων: Η αιθάλη συσσωρεύεται στους αγωγούς εισαγωγής και τα αέρια, έχοντας περάσει από τα πορώδη τοιχώματα, εισέρχονται στους αγωγούς εξάτμισης. Δεν είναι πάντα δυνατό να εξασφαλιστεί η θερμοκρασία των καυσαερίων που είναι απαραίτητη για την καύση αιθάλης σε έναν κινητήρα ντίζελ - σε χαμηλά φορτία, πολύς αέρας εισέρχεται στους κυλίνδρους και υπάρχει λίγο καύσιμο! Επαρκής θερμότητα παράγεται μόνο στην περίπτωση λειτουργίας σε σχετικά υψηλή ισχύ - για παράδειγμα, με ταχύτητα 60-80 km / h ή ακόμα υψηλότερη. Αλλά συχνά αυτό δεν είναι εφικτό, ειδικά στην πόλη, και ο αυτοκαθαρισμός του φίλτρου σωματιδίων δεν συμβαίνει. Εάν βασίζεστε μόνο σε αυτό, τότε με την πάροδο του χρόνου, η αιθάλη θα φράξει εντελώς τις θύρες εισαγωγής (κηρήθρες) και οι διαδικασίες εργασίας στον κινητήρα θα διαταραχθούν. Για να μην συμβεί αυτό, πρέπει να απαλλαγείτε από αιθάλη και γι 'αυτό πρέπει να διατηρήσετε υψηλή θερμοκρασία αερίων μέσα στο φίλτρο σωματιδίων. Ο δεύτερος τρόπος καθαρισμού του φίλτρου είναι η ενεργή αναγέννηση. Εάν είναι απαραίτητο (περισσότερα για αυτό παρακάτω), η μονάδα ελέγχου κινητήρα αρχίζει να τροφοδοτεί τους κυλίνδρους με λίγο επιπλέον καύσιμο μετά την κύρια δόση, λίγο πριν ανοίξει η βαλβίδα εξαγωγής. Το "επιπλέον" καύσιμο ντίζελ δεν έχει χρόνο να εργαστεί και πετάει στο φίλτρο σωματιδίων, όπου καίγεται βίαια παρουσία πλατίνας. Η θερμοκρασία των αερίων αυξάνεται και η αιθάλη καίγεται στην πραγματικότητα με εντολή της μονάδας ελέγχου. Ας επιστρέψουμε στο Εικ. 1. Η μονάδα ελέγχου 1 πρέπει να αποφασίσει πότε και για πόσο καιρό θα ενεργοποιήσει τη λειτουργία αναγέννησης ενεργού φίλτρου. Αλλά πώς θα το καταλάβει; Πολύ απλό: από την πτώση της πίεσης αερίου στον μετατροπέα. Για το σκοπό αυτό, οι σωλήνες είναι ενσωματωμένοι και στις δύο πλευρές του αισθητήρα που συνδέονται με τον αισθητήρα διαφορικής πίεσης 8. Όταν το δέλτα υπερβεί την καθορισμένη τιμή, θα ενεργοποιηθεί η λειτουργία αναγέννησης. Συνήθως διαρκεί 10-15 λεπτά. Στην πραγματικότητα, δεν είναι τόσο απλό. Η διαφορική πίεση κατά μήκος του φίλτρου σωματιδίων σχετίζεται με τον ρυθμό ροής όγκου των καυσαερίων, ο οποίος με τη σειρά του εξαρτάται από τη θερμοκρασία τους. Επομένως, οι αισθητήρες θερμοκρασίας 5 και 9 εγκαθίστανται πριν και μετά το φίλτρο σωματιδίων. Και φυσικά, για λόγους πληρότητας, η μονάδα ελέγχου λαμβάνει υπόψη τη ροή αέρα μάζας, ο αισθητήρας 2 της οποίας βρίσκεται παραδοσιακά στον σωλήνα εισαγωγής. Απευθείας στο σωλήνα εξάτμισης του κινητήρα υπάρχει επίσης αισθητήρας 3. Παρακολουθεί τη θερμοκρασία των καυσαερίων στην είσοδο του υπερσυμπιεστή. Εάν πλησιάσει το όριο πέρα από το οποίο είναι δυνατή η υπερθέρμανση και η καταστροφή μιας πολύ δαπανηρής μονάδας, η μονάδα ελέγχου θα περιορίσει την παροχή καυσίμου - και η θερμοκρασία θα μειωθεί. Φυσικά, ο καθαρισμός του φίλτρου είναι πιο αποτελεσματικός όταν λαμβάνει αέρια με βέλτιστη αναλογία αέρα/καυσίμου. Η μονάδα ελέγχου παρακολουθεί τη σύνθεση του μείγματος με βάση τις μετρήσεις του ευρυζωνικού αισθητήρα οξυγόνου (αισθητήρας σύνθεσης μείγματος) 6, ο οποίος παρακολουθεί την περιεκτικότητα των καυσαερίων σε οξυγόνο. Τελικά, έχοντας επεξεργαστεί όλες τις πληροφορίες που λαμβάνονται, η μονάδα ελέγχου ρυθμίζει την παροχή καυσίμου στους κυλίνδρους του κινητήρα. Η κατάσταση όλων των εξαρτημάτων που είναι υπεύθυνα για τον καθαρισμό των καυσαερίων παρακολουθείται από ενσωματωμένο σύστημα αυτοδιάγνωσης. Εάν εντοπίσει δυσλειτουργίες, θα ανάψει το Check Engine. Για παράδειγμα, σε κυκλοφοριακή συμφόρηση λόγω της χαμηλής θερμοκρασίας των καυσαερίων, παρά τις προσπάθειες της μονάδας ελέγχου, η αναγέννηση δεν ξεκινά! Το φίλτρο είναι γεμάτο με αιθάλη - και ένα σήμα με την εικόνα του φίλτρου ανάβει στον πίνακα οργάνων (εάν προβλέπεται από το σχέδιο) ή αναβοσβήνει η λυχνία "ελέγξτε τον κινητήρα". Στη συνέχεια, μένει να προσπαθήσουμε να κάψουμε την αιθάλη με παθητικό τρόπο - να οδηγήσουμε για δέκα έως δεκαπέντε λεπτά σε υψηλότερες δυνάμεις. Εάν η προειδοποιητική λυχνία δεν σβήσει μετά από αυτό, θα πρέπει να πάτε στο "σκούπισμα καμινάδας" στην υπηρεσία.