С е р в и с . Э к сп л уа та ц и я . О б ор уд ов ан и е
Э В Т б 233
этому производители вынуждены
различными способами дораба-
тывать двигатели до соответствия
данным нормам. Есть два пути,
которые активно применяют-
ся. Первый - это обеспечить
максимально «правильное»
сгорание топлива, минимизируя
образование вредных веществ.
Для снижения выделений СО
и СН прежде всего применяют
контроль количества кислорода
в выхлопных газах с помощью
датчиков кислорода в выпускном
тракте. В соответствии с пока-
заниями этих датчиков (также
называемых лямбда-зондами)
блок управления корректирует
смесеобразование для получения
наилучшего режима горения
смеси. К сожалению, это никак
не решает проблему образова-
ния оксидов азота, особенно в
двигателях с непосредственным
впрыском, у которых при работе
на сверхбедных смесях образова-
ние оксидов азота - закономерное
и неизбежное зло. Для сниже-
ния образования оксидов азота
активно применяется рецирку-
ляция выхлопных газов, которые
замещают в камере сгорания воз-
дух, не участвующий в процессе
горения смеси, а также понижают
температуру в камере сгорания
за счет более высокой теплоемко-
сти. Для рециркуляции, как было
рассказано в разделе про системы
подачи воздуха, могут приме-
няться как системы «внешней»
рециркуляции выхлопных газов с
отдельным клапаном, так и систе-
мы изменения фаз газораспреде-
ления. На современных бензи-
новых двигателях, как правило,
применяются обе эти системы.
В любом случае всех вышепе-
речисленных мер недостаточно
для полноценного снижения
токсичности выхлопа, по-
этому применяется и второй
путь - нейтрализация вредных
соединений. Нейтрализация
недогоревшего топлива (СО
и С Н ) но своей сути - это до-
окисление его компонентов до
безвредной воды и углекислого
газа. Выхлопные газы прохо-
дят через керамическую или
металлическую «решетку»
(или «соты»), покры тую слоем
благородного металла (платина,
палладий, родий). П ри темпера-
турах выше 250-300 градусов в
присутствии катализатора (того
самого благородного металла)
происходит эффективное «до-
горание» угарного газа (СО ),
а при температурах выше 400
градусов - и элементов СН.
На выходе получаются уже
нетоксичные компоненты. По
принципу действия нейтрализа-
тор и начал называться в массах
просто «катализатор». На вы хо-
де катализатора в современных
автомобилях устанавливается
еще один датчик кислорода.
Другое дело - оксиды азота. Их
нельзя «доокислить», наоборот,
они уже окислены, и единствен-
ный путь - восстановить их
обратно до азота. Здесь бывает
два варианта. Первый - это
«двухфазный» нейтрализатор,
где в первой фазе оксиды азота
только осаждаются (адсорбиру-
ются) на решетке нейтрализа-
тора, а потом, при достижении
порогового содержания оксидов
азота в выхлопных газах (для
этого служит еще один датчик,
ф иксирующ ий именно содержа-
ние оксидов азота), двигатель
переводится в режим работы
на гомогенной стехиометри-
ческой смеси, при котором
адсорбированные оксиды азота
в присутствии СО из выхлопных
газов восстанавливаются до
безвредных соединений (так на-
зываемый режим регенерации).
Второй вариант - «непрерывное»
восстановление оксидов азота,
без фазы адсорбции на решетке
катализатора. В эксплуатации
накопительных нейтрализаторов
оксидов азота есть особенность,
связанная с высоким содержани-
ем серы в топливе. Сульфаты, в
форме которы х сера содержится
в топливе, адсорбируются в
катализаторе, так как взаимо-
действуют с веществом катали-
затора аналогично тому, как это
делают оксиды азота, и занимают
место, предназначенное для
оксидов азота, таким образом
понижая эффективность нейтра-
лизатора. А вот в фазе регенера-
ции условия, достаточные для
восстановления оксидов азота,
оказываются недостаточными
для удаления адсорбированных
соединений серы. Поэтому блок
управления отслеживает также
период между фазами регенера-
ции (то есть между моментами,
когда количество оксидов азота в
выхлопе превышает допустимое
значение) и при сокращении
этого периода ниже определен-
ной величины делает вывод о
том, что нейтрализатор «забит»
соединениями серы, после чего
переходит в режим очистки от
сульфатов. Для этого двигатель
переводится в режим работы на
гомогенной стехиометрический
смеси и устанавливается позд-
ний угол опережения зажигания,
отчего повышается температура
выхлопных газов, а следователь-
но, и температура в нейтрализа-
торе оксидов азота. В результате
температура достигает значений,
при которых «выжигается» сера.
Данный цикл регенерации длит-
ся несколько м инут и произво-
дится на скоростях автомобиля
не ниже определенного порога.
Еще одна проблема, которая
успешно решена, - улавливание
паров топлива из бензобака.
В отличие от нейтрализации
токсичны х веществ в выхлопных
газах эта система куда менее
сложная и дорогостоящая,
однако про ее существование и
принципы работы также необ-
ходимо рассказать. Суть проста:
испаряющееся топливо попадает
в адсорбер (роль улавливающего
вещества выполняют грану-
лы активированного угля). В
определенных режимах работы
двигателя блок управления от-
крывает клапан, соединяющий
блок адсорбера с впускным
коллектором, и под действием
разрежения пары топлива по-
падают в двигатель. В случае с
гурбированными двигателями
пары топлива могут, в зависимо-
сти от наличия разрежения или,
наоборот, избыточного давле-
ния, попадать соответственно во
впускной коллектор или на вход
турбокомпрессора.
И тог
Если попытаться сформиро-
вать собирательный образ совре-
менного бензинового двигателя,
можно описать его следующими
фразами:
- обязательно распределенный
впрыск, в последнее время все
чаще непосредственный;
- имеет ряд систем, направлен-
ных на снижение токсичности
выхлопа. Э го и системы, связан-
ные с рециркуляцией выхлопных
газов, и система улавливания
паров топлива, и каталитические
нейтрализаторы;
- каждый узел и блок имеет
непосредственную связь с бло-
ком управления.
Исходя из вышесказанного,
можно сделать следующие выводы:
1) В силу «повышенной
концентрации» электроники
в современных авто, довольно
сложным становится их профес-
сиональный ремонт без соот-
ветствующего диагностического
оборудования, в первую очередь
сканера, желательно от квали-
ф ицированного производителя,
с развитым ПО и регулярно
обновляемыми базами данных.
2) 11рошли те времена, когда
неисправности можно было
искать только в системах,
непосредственно связанных с
подачей топлива и зажиганием.
Теперь вероятность проявления
неисправности из-за систем
контроля токсичности куда выше.
Незакрывающийся клапан ЕвЯ
уже может значительно ухудшить
параметры смесеобразования, рас-
плавившийся и «забившийся»
из-за перегрева катализатор -
привести к выходу из строя
цилиндропоршневой группы, а
«зависший» клапан адсорбера
паров топлива - отнять часть
«лошадей» под капотом. ■
у у
В з а в и с и м о с т и о т с т е п е н и н а г р у з к и н а
д в и г а т е л ь г о м о г е н н а я с м е с ь м о ж е т и м е т ь
с т е х и о м е т р и ч е с к о е с о о т н о ш е н и е , а м о ж е т
б ы т ь о б е д н е н н о й , е с л и н а г р у з к а н е в ы с о к а .
А в то ко м п о нен ты * И ю л ь ' 2014
6 1
предыдущая страница 62 Автокомпоненты 2014 7 читать онлайн следующая страница 64 Автокомпоненты 2014 7 читать онлайн Домой Выключить/включить текст