Предмети:
- Общ
- Произход на частиците сажди
- Работа на филтър за твърди частици
- Самогенериращ филтър за твърди частици
- Полуотворен филтър за твърди частици
- Изгорели газове от дизелов двигател
цялостната:
При дизеловите двигатели се използва филтър за твърди частици. Целта на филтъра за твърди частици е да пропуска отработените газове и да задържа частиците сажди. В наши дни всеки дизелов двигател в нов автомобил е оборудван с филтър за твърди частици, за да отговаря на строгите екологични изисквания. В някои големи градове вече е забранено да се движат „мръсни“ дизелови автомобили без филтър за твърди частици и бензинови автомобили без катализатор.
Произход на частиците сажди:
Частиците сажди винаги се произвеждат по време на процеса на горене на дизелов двигател. Саждите са признак на непълно изгаряне. Частиците сажди са малки въглеродни сфери със сърцевина от чист въглерод с диаметър приблизително 0,05 микромилиметра. Някои вредни вещества, включително въглеводороди, сяра и метални оксиди, се придържат към ядрото на този въглерод. Някои въглеводороди могат да бъдат вредни за здравето.
Образуването и количеството на частиците сажди зависят главно от употребата, подаването на въздух, впръскването и изгарянето на двигателя. Особено когато има недостиг на кислород, емисиите на сажди се увеличават, тъй като сместа е твърде богата и следователно изгарянето е непълно. Чип тунингът също може да бъде причина за прекомерни емисии на сажди.
Размерите на частиците сажди са почти еднакви при дизеловите двигатели с индиректно впръскване с вихрова камера, директно впръскване, комън рейл и инжекторни двигатели.
Работа на филтър за твърди частици:
Филтърът за твърди частици се състои от керамично тяло с форма на пчелна пита, изработено от силициев карбид, поставено в метален корпус. Керамичното тяло се състои от много успоредни, микроскопични канали, които са последователно затворени от едната страна.
Когато отработените газове преминават през филтъра за твърди частици, частиците се задържат във входните канали, докато другите газообразни компоненти на отработените газове преминават през порестите стени на филтъра.
Самогенериращ филтър за твърди частици:
Самогенериращият се филтър за твърди частици блокира приблизително 90% от всички сажди, отделяни от двигателя. Тъй като много частици сажди остават в самогенериращия се филтър за твърди частици след известно време, той би се запушил без мерки. За да се предотврати това, филтърът трябва да се регенерира редовно (на всеки 200-1000 км). Това се нарича „процес на регенерация“. Това означава, че натрупаните частици сажди се изгарят. При изгаряне частиците се превръщат в безвредните вещества въглероден диоксид и вода. Температурата на горене на частиците сажди е най-малко 600ºC за филтри за твърди частици без каталитично покритие, но отработените газове често не са достатъчно горещи за това. За изгаряне на частиците сажди могат да се използват следните методи:
- Филтър за твърди частици с каталитично покритие:
Този тип филтър за твърди частици има каталитично покритие, което позволява изгарянето на частиците сажди при температура от 250ºC. Филтърът за твърди частици обаче трябва да се постави възможно най-близо до двигателя, в противен случай ще се загуби много топлина. Този метод на регенерация се използва, наред с други неща, за полуотворени и непрекъснато регенериращи филтри за твърди частици. - Използвайте окислителен катализатор: С окислителен катализатор азотните оксиди в отработените газове се превръщат частично в азотен диоксид. Този азотен диоксид е много реактивен, което означава, че саждите се запалват много по-лесно и следователно при по-ниска температура. Поради това окислителният катализатор винаги се поставя преди филтъра за твърди частици, обикновено дори непосредствено след изпускателния колектор. Понякога дори се монтират 2 от тези катализатори. (вижте снимката)
- Външно отопление: Чрез поставяне на подгряваща намотка или горивен инжектор в изпускателната система е възможно да се достигне необходимата температура за запалване на частиците сажди. Това се контролира чрез блока за управление на двигателя. Това регистрира стойностите от сензорите за диференциално налягане, които измерват преди и след филтъра, че филтърът за твърди частици започва да се пълни.
- Допълнително впръскване на гориво: Чрез добавяне на допълнително гориво към дюзите по време на такта на изпускане, температурата на отработените газове се повишава, което може да постигне регенерация.
Полуотворен филтър за твърди частици:
Полуотворените филтри за твърди частици са предназначени за автомобили, които не са оборудвани с филтър за твърди частици като стандарт. Следователно този тип филтър за твърди частици се монтира след това. Броят на полуотворените филтри за твърди частици става все по-малко и по-малко, тъй като всички нови автомобили вече са оборудвани с филтър за твърди частици като стандарт.
Полуотворените филтри за твърди частици имат отворена структура, която позволява на отработените газове да преминават безпрепятствено през филтъра. Някои от частиците сажди полепват по стените. Филтърът е с каталитично покритие от вътрешната страна, което дава възможност за регенериране (изгаряне) на частиците сажди при ниски температури. Регенерацията протича непрекъснато при висока температура. Вероятността филтърът да се запуши е малък, при условие че филтърът се загрява от време на време. Основният недостатък е, че емисиите могат да бъдат намалени само с максимум 60% при оптимални условия, а емисиите при по-малко оптимални условия, което често се случва при нормална употреба, могат да бъдат намалени само с 30%.
Изгорели газове от дизелов двигател:
В изображението вдясно и обяснението по-долу можете да видите от какво се състоят отработените газове на дизелов двигател.
- 67% азот (N2)
- 12% въглероден диоксид (CO2)
- 11% вода (H2O)
- 10% кислород
- 0,3% други вещества, включително частици сажди (PM), въглеводороди (HC), азотни оксиди (NOx), въглероден оксид (CO).
За да намалят емисиите на NOx, дизеловите двигатели все повече използват такъв SCR катализатор със система за дозиране на AdBlue.
