Дизель и экология трубочист для дизеля
Для обезвреживания выхлопных газов двигателя внутреннего сгорания используют каталитический нейтрализатор. Как эту задачку решают на дизелях?
У двигателя внутреннего сгорания нейтрализатор отлично конвертирует ядовитые соединения СО, СН, NOх в безобидные составляющие СО2, H2O и N2. При краткосрочных отклонениях состава топливовоздушной консистенции от рационального либо нарушениях воспламенения могут появляться наночастицы несгоревшего углерода – проще говоря, сажа. Но пока нет суровых дефектов, ее толика в отработавших газах невелика и в нейтрализаторе она дожигается до углекислого газа. За автомобилем с исправным нейтрализатором темного дыма не бывает.
С выхлопом дизеля не все так просто! При работе с маленькими нагрузками температура газов на входе в нейтрализатор бывает еще ниже, чем у двигателя внутреннего сгорания, и сажа просто не успевает сгорать. Но выкидывать канцерогены в атмосферу – дурной тон, вот и получил дизель в придачу к нейтрализатору особенный, сажевый фильтр. На современных движках оба узла расположены в едином корпусе – катколлекторе, расположенном рядом с движком. Рядом поэтому, что чем поближе к выпускным клапанам, тем выше температура отработавших газов, нужная для действенной работы системы чистки.
Схема выпускной системы дизельного мотора:
1 – блок управления движком;
2 – датчик массового расхода воздуха;
3 – датчик температуры газов на входе в турбокомпрессор;
4 – турбокомпрессор;
5 и 9 – датчики температуры газов перед сажевым фильтром и после него;
6 – датчик состава консистенции (широкополосный датчик кислорода);
7 – фильтр-нейтрализатор;
8 – датчик перепада давления газов;
10 – глушитель.
Но все таки с течением времени фильтр равномерно заполняется сажей. Чтоб она намертво не закупорила соты, от нее необходимо временами избавляться, дожигать. Употребляют два метода. В первом система управления движком никак не вмешивается в рабочий процесс – это так именуемая пассивная регенерация. Она протекает при температуре газов на входе в фильтр не ниже 350 градусов, в присутствии катализатора – платины, нанесенной на его глиняние соты. Последние похожи на отлично известные соты современных нейтрализаторов, но имеют существенное отличие, показанное на рис. 2. Каналы делятся на впускные и выпускные. В 1-ые, открытые со стороны мотора, поступают газы со всем букетом отравляющих веществ, в том числе и сажей. 2-ые же открыты с обратной стороны – из их очищенные от сажи газы идут далее, в нейтрализатор. Каналы размещены в шахматном порядке и разбиты тонкими фильтрующими стенами, непроницаемыми для сажи (она остается во впускных), но пропускающими газы. Их материал – пористый карбид кремния, покрытый консистенцией оксидов алюминия и церия, он-то и служит опорной поверхностью для слоя платины.
Схема организации каналов (сот) сажевого фильтра:
Сажа накапливается во впускных каналах, а газы, пройдя через пористые стены, уходят в выпускные каналы.
Нужную для дожига сажи температуру отработавших газов обеспечить в дизеле удается не всегда – при малых нагрузках в цилиндры поступает много воздуха, а горючего не достаточно! Довольно тепла выделяется только в случае работы при относительно высочайшей мощности – к примеру, на скорости 60–80 км/ч, а то и выше. Но часто это неосуществимо, в особенности в городке, и самоочистки сажевого фильтра не происходит. Если полагаться лишь на нее, то с течением времени сажа стопроцентно закупорит впускные каналы (соты) и рабочие процессы в движке нарушатся. Чтоб этого не вышло, от сажи необходимо избавляться, а для этого держать высшую температуру газов снутри сажевого фильтра.
2-ой метод чистки фильтра – активная регенерация. По мере надобности (об этом – ниже) блок управления движком начинает подавать в цилиндры малость дополнительного горючего уже после основной дозы, незадолго до открытия выпускного клапана. «Лишняя» солярка сработать не успевает и вылетает в сажевый фильтр, где в присутствии платины бурно пылает. Температура газов возрастает, и сажа сгорает практически по команде блока управления.
Вернемся к рис. 1. Блоку управления 1 необходимо решить, когда и на какое время включать режим активной регенерации фильтра. Но как он сообразит? До боли просто: по падению давления газов на нейтрализаторе. Для этого с обеих его сторон интегрированы трубки, соединенные с датчиком 8 перепада давления. Когда дельта превзойдет заданную величину, включится режим регенерации. Обычно он продолжается 10–15 минут.
По сути не все так просто. Перепад давлений на сажевом фильтре связан с большим расходом отработавших газов, который, в свою очередь, находится в зависимости от их температуры. Потому перед сажевым фильтром и после него установлены и температурные датчики 5 и 9. Ну и конечно, для полноты инфы блок управления учитывает массовый расход воздуха, датчик 2 которого обычно расположен во впускной трубе.
Конкретно на выпускной трубе мотора еще есть датчик 3. Он выслеживает температуру отработавших газов на входе в турбокомпрессор. Если она приблизится к лимиту, за которым вероятен перегрев и разрушение очень дорогостоящего узла, блок управления ограничит подачу горючего – и температура снизится.
Очевидно, чистка фильтра происходит более отлично, когда в него поступают газы с хорошим соотношением воздух/горючее. Блок управления держит под контролем состав консистенции, делая упор на показания широкополосного датчика кислорода (датчик состава консистенции) 6, следящего за содержанием кислорода в отработавших газах. В конечном счете, переработав всю полученную информацию, блок управления корректирует подачу горючего в цилиндры мотора.
Состояние всех компонент, отвечающих за чистку выхлопных газов, держит под контролем бортовая система самодиагностики. Если выявит неисправности, зажжет Check Engine. Например, в пробках из-за низкой температуры выхлопных газов, невзирая на все старания блока управления, регенерация не запускается! Фильтр переполняется сажей – и в композиции устройств пылает сигнал с изображением фильтра (если он предусмотрен конструкцией) или мигает лампа «проверь двигатель». Тогда остается испытать выжечь сажу пассивным методом – поездить минут 10-15 при более больших мощностях. Если после чего контрольная лампа не погаснет, придется ехать к «трубочистам» в сервис.
У двигателя внутреннего сгорания нейтрализатор отлично конвертирует ядовитые соединения СО, СН, NOх в безобидные составляющие СО2, H2O и N2. При краткосрочных отклонениях состава топливовоздушной консистенции от рационального либо нарушениях воспламенения могут появляться наночастицы несгоревшего углерода – проще говоря, сажа. Но пока нет суровых дефектов, ее толика в отработавших газах невелика и в нейтрализаторе она дожигается до углекислого газа. За автомобилем с исправным нейтрализатором темного дыма не бывает.
С выхлопом дизеля не все так просто! При работе с маленькими нагрузками температура газов на входе в нейтрализатор бывает еще ниже, чем у двигателя внутреннего сгорания, и сажа просто не успевает сгорать. Но выкидывать канцерогены в атмосферу – дурной тон, вот и получил дизель в придачу к нейтрализатору особенный, сажевый фильтр. На современных движках оба узла расположены в едином корпусе – катколлекторе, расположенном рядом с движком. Рядом поэтому, что чем поближе к выпускным клапанам, тем выше температура отработавших газов, нужная для действенной работы системы чистки.
Схема выпускной системы дизельного мотора:
1 – блок управления движком;2 – датчик массового расхода воздуха;
3 – датчик температуры газов на входе в турбокомпрессор;
4 – турбокомпрессор;
5 и 9 – датчики температуры газов перед сажевым фильтром и после него;
6 – датчик состава консистенции (широкополосный датчик кислорода);
7 – фильтр-нейтрализатор;
8 – датчик перепада давления газов;
10 – глушитель.
Но все таки с течением времени фильтр равномерно заполняется сажей. Чтоб она намертво не закупорила соты, от нее необходимо временами избавляться, дожигать. Употребляют два метода. В первом система управления движком никак не вмешивается в рабочий процесс – это так именуемая пассивная регенерация. Она протекает при температуре газов на входе в фильтр не ниже 350 градусов, в присутствии катализатора – платины, нанесенной на его глиняние соты. Последние похожи на отлично известные соты современных нейтрализаторов, но имеют существенное отличие, показанное на рис. 2. Каналы делятся на впускные и выпускные. В 1-ые, открытые со стороны мотора, поступают газы со всем букетом отравляющих веществ, в том числе и сажей. 2-ые же открыты с обратной стороны – из их очищенные от сажи газы идут далее, в нейтрализатор. Каналы размещены в шахматном порядке и разбиты тонкими фильтрующими стенами, непроницаемыми для сажи (она остается во впускных), но пропускающими газы. Их материал – пористый карбид кремния, покрытый консистенцией оксидов алюминия и церия, он-то и служит опорной поверхностью для слоя платины.
Схема организации каналов (сот) сажевого фильтра:
Сажа накапливается во впускных каналах, а газы, пройдя через пористые стены, уходят в выпускные каналы.Нужную для дожига сажи температуру отработавших газов обеспечить в дизеле удается не всегда – при малых нагрузках в цилиндры поступает много воздуха, а горючего не достаточно! Довольно тепла выделяется только в случае работы при относительно высочайшей мощности – к примеру, на скорости 60–80 км/ч, а то и выше. Но часто это неосуществимо, в особенности в городке, и самоочистки сажевого фильтра не происходит. Если полагаться лишь на нее, то с течением времени сажа стопроцентно закупорит впускные каналы (соты) и рабочие процессы в движке нарушатся. Чтоб этого не вышло, от сажи необходимо избавляться, а для этого держать высшую температуру газов снутри сажевого фильтра.
2-ой метод чистки фильтра – активная регенерация. По мере надобности (об этом – ниже) блок управления движком начинает подавать в цилиндры малость дополнительного горючего уже после основной дозы, незадолго до открытия выпускного клапана. «Лишняя» солярка сработать не успевает и вылетает в сажевый фильтр, где в присутствии платины бурно пылает. Температура газов возрастает, и сажа сгорает практически по команде блока управления.
Вернемся к рис. 1. Блоку управления 1 необходимо решить, когда и на какое время включать режим активной регенерации фильтра. Но как он сообразит? До боли просто: по падению давления газов на нейтрализаторе. Для этого с обеих его сторон интегрированы трубки, соединенные с датчиком 8 перепада давления. Когда дельта превзойдет заданную величину, включится режим регенерации. Обычно он продолжается 10–15 минут.
По сути не все так просто. Перепад давлений на сажевом фильтре связан с большим расходом отработавших газов, который, в свою очередь, находится в зависимости от их температуры. Потому перед сажевым фильтром и после него установлены и температурные датчики 5 и 9. Ну и конечно, для полноты инфы блок управления учитывает массовый расход воздуха, датчик 2 которого обычно расположен во впускной трубе.
Конкретно на выпускной трубе мотора еще есть датчик 3. Он выслеживает температуру отработавших газов на входе в турбокомпрессор. Если она приблизится к лимиту, за которым вероятен перегрев и разрушение очень дорогостоящего узла, блок управления ограничит подачу горючего – и температура снизится.
Очевидно, чистка фильтра происходит более отлично, когда в него поступают газы с хорошим соотношением воздух/горючее. Блок управления держит под контролем состав консистенции, делая упор на показания широкополосного датчика кислорода (датчик состава консистенции) 6, следящего за содержанием кислорода в отработавших газах. В конечном счете, переработав всю полученную информацию, блок управления корректирует подачу горючего в цилиндры мотора.
Состояние всех компонент, отвечающих за чистку выхлопных газов, держит под контролем бортовая система самодиагностики. Если выявит неисправности, зажжет Check Engine. Например, в пробках из-за низкой температуры выхлопных газов, невзирая на все старания блока управления, регенерация не запускается! Фильтр переполняется сажей – и в композиции устройств пылает сигнал с изображением фильтра (если он предусмотрен конструкцией) или мигает лампа «проверь двигатель». Тогда остается испытать выжечь сажу пассивным методом – поездить минут 10-15 при более больших мощностях. Если после чего контрольная лампа не погаснет, придется ехать к «трубочистам» в сервис.