Системи за неутрализация на отработилите газове в автомобила

[Mozo]

ТЕХНИЧЕСКИ УНИВЕРСИТЕТ – ВАРНА

КАТЕДРА „ТРАНСПОРТНА ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИИ”
ДИСЦИПЛИНА „ЕКОЛОГИЧНИ ХАРАКТЕРИСТИКИ НА ТРАНСПОРТНАТА ТЕХНИКА”


НА ТЕМА


СИСТЕМИ ЗА НЕУТРАЛИЗАЦИЯ НА ОТРАБОТИЛИТЕ ГАЗОВЕ


СЪДЪРЖАНИЕ:


Увод.

I.
Начини за неутрализация на отработилите газове в изпускателна система.

II.
Неутрализация на отработилите газове в изпускателна система на бензинови двигатели.


Еволюция на каталитическите катализатори


Устройство и принципът на действие на каталитическите неутрализа­тори


Подгрягряване на каталитическите неутрализатори


Обратна връзка


Кислородни датчици


Условията за нормалната работа на каталитическите неутрализатори

III.
Неутрализация на отработилите газове в изпускателната система на ди­зелови двигатели


Комплексно прочистване на отработените газове на дизел


Саждеви филтри с каталитическо покритие


Системата DRNR (TOYOTA)


Системата SCR (MERCEDES–BENZ)


Обратна връзка на дизел


Заключение

Увод
Замърсяването на въздуха с вредни газове отделяни от автомобилите е един от глобалните екологични проблеми. Пътя за решаването му е един – автомобила трябва да стане екологично чист. Важно място в тази насока заемат системите за неутрализация, чрез които е възможно няколкократно да се намали токсичността на изгорелите газове.
Общо в отработилите газове са открити около 280 компонента. По своите химически свойства и характера на въздействие върху организма на човека веществата, съдържащи се в тях се разделят на няколко групи:
1.нетоксични: азот, кислород, водород, водни пари, въглероден двуокис;
2.токсични: въглероден оксид, азотен оксид, въглеводороди, алдехиди, сажди. Саждите сами по себе си са нетоксични, но абсорбират на повърхността си канцерогенни полициклични въглеводороди, в това число и най-вредния и токсичен-бенз(а)пирен. При горене на сернисти горива се образуват и неорганични газове – серен диоксид и сероводород.
Токсичните компоненти съ­ставляват 0,2–5,0% от обема на от­работилите газове, в зависимо­ст от типа на двигателя и режима му на работа.
От възникването на проблема за опазване на атмосферния въздух от автомобилните газове и замърсявания са разработени множество методи и способи, позволяващи да се намали количеството им или да се снижи тяхната токсичност. В днешно време насоките, по които се работи за постигане на тези цели са:
1.усъвършенстване конструкцията на двигателите и повишаване качеството им на изработка;
2.разработване и употреба на нови видове горива и различни присадки към тях;
3.създаване на енергетични устройства за автомобилите, изхвърлящи по-малки количества вредни вещества;
4.усъвършенстване на системите за електронно управление на двигателя
5.разработка на устройства, намаляващи съдържанието на вредни компонен­ти в отработилите газове.
Досегашната практика е показала, че за да се достигнат нормите на токсичност на отрабо-тилите газове, въведени от законодателствата на развитите страни, първите три начина са недостатъчни. Затова широко разпространение получи неутрализацията на отработилите газове. В този случай токсичните пари, излизащи от цилиндъра на двигателя, се неутрализират преди попадането им в атмосфера.
Когато през октомври 2005 Европейската Комисия въведе нова, още по - строга екологична норма за контрол на вредните емисии - Euro 4, бяха разработени три нови технологии за намаляване на вредните емисии в отработилите газове:
• DPF - Diesel Particulate Filter/ FAP – Filtre a partiсules (Дизелов филтър за твърди частици)
• SCR - Selective Catalyst Reduction(Селективна каталитична редукция) - Третиране на отработените газове с Ad Blue
• EGR - Exhaust Gas Recirculation (Рециркулация на отработените газове)
I. Начини за неутрализация на отработилите газове в изпускателната сис­тема
Съществува няколко начина за неутрализация на отработилите газове в изпускателната система на автомобила :
1.Окисляване на отработилите газове чрез подаване към тях на допълнителен въздух в термични реактори. Термични реактори се поставят най-вече на японски и американски двигатели. Термичния реактор представлява топлоизолиран обем със специ­ална организация на изтичане на изходящите газове, установен в изпускателната система на двигателя и осъществява термично доокисляване на токсични компоненти за сметка на собствената топлина на газовете. Термичната неутрализация не зависи от вида на горивото, наличието на присадки и позволява да се използва за гориво етилов бензин. Увеличаване температурата на отработилите газове в реактора се постига, като се намалят загубите на топлина с помощта на използване на екрани, топлоизолация на корпуса на реактора, използване на топлината от реакцията на окисляването, а също така и с кратковременно намаление на ъгъла на запалване. Реакторите са особено ефективни при работа на двигателя с обогатена горивна смес при големи натоварвания, не се развалят с времето, обаче доокисляването на СО и СН е непълно и не повлияват върху NOx, затова се използват като допълнителни устройства пред каталитическия неутра­лизатор.
2.Поглъщане на токсични компоненти със течност в течни неутрализатори. Този способ не е получил широко разпространение поради низка ефективност и необходимост от честа смяна на течността.
3.Приложение на каталитически неутрализатори и саждеви филтри (в автомобилите с дизелов двигател) – в настоящо време много актуален.

Целият материал: