Μαθήματα:
- Εξάτμιση κινητήρα βενζίνης
- Εξάτμιση κινητήρα ντίζελ
- Τέσσερις ελεγκτής αερίου
Εξάτμιση κινητήρα βενζίνης:
Τα καυσαέρια ενός βενζινοκινητήρα περιέχουν τις ακόλουθες ουσίες:
- CO2: Διοξείδιο του άνθρακα (επιβλαβές για το περιβάλλον, τον άνθρωπο και τα ζώα σε υψηλές συγκεντρώσεις)
- CO: Μονοξείδιο του άνθρακα (αέριο ατελώς καμένο, επίσης επιβλαβές για την υγεία)
- CH: Υδρογονάνθρακες (άκαυστα μέρη βενζίνης)
- O2: Μέρη οξυγόνου (που δεν συμμετείχαν στην καύση)
- NOx: Ένωση αζώτου (η οποία σχηματίζεται μόνο σε πολύ υψηλές θερμοκρασίες καύσης.
De καταλύτης μετατρέπει τα τρία επιβλαβή συστατικά CO, HC και NOx σε 3 αβλαβή συστατικά: CO2, H2O και N2. Από εδώ προέρχεται και το όνομα καταλυτικός μετατροπέας τριών δρόμων.
| Επιβλαβής ουσία: | Προσθήκη από: | Αποτελέσματα σε: |
| CO+ | Ο2 = | CO2 |
| HC+ | Ο2 = | CO2 + H2O |
| NOx+ | CO = | N2 + CO2 |
Κατά τη διάρκεια μιας ψυχρής εκκίνησης, λαμβάνει χώρα εμπλουτισμός. τότε υπάρχει πλεόνασμα καυσίμου. Επιπλέον CO και HC εκπέμπονται κατά την ψυχρή εκκίνηση. Επειδή ο καταλύτης δεν έχει φτάσει ακόμη τη θερμοκρασία λειτουργίας του κατά τη διάρκεια μιας ψυχρής εκκίνησης, αυτές οι ουσίες δεν μπορούν ακόμη να μετατραπούν. Με βοήθεια από δευτερεύουσα αντλία αέρα στα καυσαέρια προστίθεται επιπλέον αέρας. Ο πρόσθετος αέρας που παρέχεται αυξάνει τη θερμοκρασία των καυσαερίων και θερμαίνει τον καταλύτη πιο γρήγορα. Οι επιβλαβείς ουσίες μπορούν να μετατραπούν πιο γρήγορα μετά από μια κρύα εκκίνηση.
Αν και οι κατασκευαστές καταβάλλουν κάθε δυνατή προσπάθεια για να μειώσουν τα επιβλαβή εξαρτήματα στα καυσαέρια, αυτό συμβαίνει ακόμη και με τη βέλτιστη καύση. Ωστόσο, η Ευρωπαϊκή Ένωση υποχρεώνει τους κατασκευαστές να κάνουν πάντα τους νέους κινητήρες πιο «καθαρούς». Τα πρότυπα εκπομπών θέτουν τα όρια για τις εκπομπές. Ο παρακάτω πίνακας δείχνει τα πρότυπα της ΕΕ για έναν βενζινοκινητήρα:
| Στάδιο | Αποτελεσματικός | NOx | HC | NMHC | HC+NOx | CO | PM |
| ευρώ 1 | 1993 | - | - | - | 970 | 2720 | 140 |
| ευρώ 2 | 1996 | - | - | - | 500 | 2200 | - |
| ευρώ 3 | 2000 | 150 | 200 | - | - | 2300 | - |
| ευρώ 4 | 2005 | 80 | 100 | - | - | 1000 | - |
| ευρώ 5 | 2009 | 60 | 100 | 68 | - | 1000 | 5 |
| Ευρώ 5 δισ | 2011 | 60 | 100 | 68 | - | 1000 | 4.5 |
| ευρώ 6 | 2014 | 60 | 100 | 68 | - | 1000 | 4.5 |
Καυσαέρια από κινητήρα ντίζελ:
- 67% άζωτο (N2)
- 12% διοξείδιο του άνθρακα (CO2)
- 11% Νερό (H2O)
- 10% Οξυγόνο
- 0,3% άλλες ουσίες, συμπεριλαμβανομένων των σωματιδίων αιθάλης (PM), υδρογονάνθρακες (HC), οξείδια του αζώτου (NOx), μονοξείδιο του άνθρακα (CO)
Σήμερα, ένας καταλύτης τριών δρόμων χρησιμοποιείται όλο και περισσότερο σε κινητήρες ντίζελ για τη μετατροπή της ελάχιστης ποσότητας CO σε CO2 και H2O.
Τα πρότυπα της ΕΕ ισχύουν φυσικά και για τους κινητήρες ντίζελ. Χάρη στις τεχνικές εξελίξεις, οι εκπομπές CO2, οξειδίων του αζώτου και σωματιδίων αιθάλης στους σύγχρονους κινητήρες ντίζελ έχουν μειωθεί σημαντικά. Από το 1990, οι εκπομπές αιθάλης από τους κινητήρες ντίζελ έχουν μειωθεί κατά 99%. ρεΟ παρακάτω πίνακας δείχνει τα πρότυπα της ΕΕ για έναν κινητήρα ντίζελ:
| Στάδιο | Αποτελεσματικός | NOx | HC+NOx | CO | PM |
| ευρώ 1 | 1993 | - | 970 | 2720 | 140 |
| ευρώ 2 | 1996 | - | 700 | 1000 | 80 |
| ευρώ 3 | 2000 | 500 | 560 | 640 | 50 |
| ευρώ 4 | 2005 | 250 | 300 | 500 | 25 |
| ευρώ 5 | 2009 | 180 | 230 | 500 | 5 |
| Ευρώ 5 δισ | 2011 | 180 | 230 | 500 | 4.5 |
| ευρώ 6 | 2014 | 80 | 170 | 500 | 4.5 |
Τέσσερις ελεγκτής αερίου:
Κατά τη διάρκεια μιας δοκιμής καυσαερίων ενός αυτοκινήτου με βενζινοκινητήρα, για παράδειγμα κατά τη διάρκεια του MOT, οι τιμές διαβάζονται από τον ελεγκτή τεσσάρων αερίων. Ένας καθετήρας εισάγεται στην εξάτμιση και ο κινητήρας πρέπει να λειτουργεί με αυξημένες στροφές. Ο κινητήρας πρέπει να είναι σε θερμοκρασία λειτουργίας. Αυτή η δοκιμή καυσαερίων εξετάζει:
- HC (τιμή-στόχος: 20 – 100 ppm)
- CO (κατευθυντήρια τιμή: βλέπε απαιτήσεις MOT)
- CO2 (τιμή καθοδήγησης: 15 – 16%)
- O2 (τιμή στόχο: όσο το δυνατόν χαμηλότερη)
Ο δικαστής αξιολογεί αυτές τις αξίες. Εάν αυτές οι τιμές δεν είναι εντός των ανοχών, το αυτοκίνητο θα απορριφθεί.
Εάν οι τιμές πέφτουν εκτός των ανοχών, αυτό μπορεί να έχει πολλές αιτίες. Οι παρακάτω πληροφορίες θα σας βοηθήσουν να βρείτε την αιτία:
HC πολύ υψηλό:
- άπαχο μείγμα, αστοχία κυλίνδρου.
- πλούσιο μείγμα?
- κατανάλωση λαδιού?
- αστοχία ανάφλεξης.
CO πολύ υψηλό:
- μείγμα πολύ πλούσιο?
- χρονισμός ανάφλεξης (πολύ νωρίς ή πολύ αργά).
- Αερισμός Carter;
- εξαγωγή δεξαμενής / φίλτρο ενεργού άνθρακα.
CO2:
- Ένα υψηλό επίπεδο CO2 υποδηλώνει ότι η καύση έχει ολοκληρωθεί. Ένα πολύ χαμηλό επίπεδο CO2 είναι αποτέλεσμα ενός άπαχου μείγματος ή διαρροής στην εξάτμιση.
Ο2:
- Η ατελής καύση και/ή η διαρροή στην εξάτμιση θα έχει ως αποτέλεσμα υψηλή τιμή O2.
| CO | CO2 | HC | O2 | Πιθανές αιτίες |
| H | L | H | H | Πλούσιο μείγμα, πρόβλημα ανάφλεξης |
| H | L | H | L | Πολύ χαμηλή θερμοκρασία κινητήρα λόγω ελαττωματικού θερμοστάτη ή αισθητήρα θερμοκρασίας |
| L | L | L | H | Διαρροή καυσαερίων μετά τον καταλύτη |
| L | H | L | H | Κακή σύνθεση, πρόβλημα με το σύστημα έγχυσης |
| H | L | GL | L | Πλούσιο μείγμα |
| H | H | H | H | Πρόβλημα με εγχυτήρα ή/και καταλύτη: συνδυασμός πλούσιου μείγματος και ψευδούς αέρα |
| L | L | H | H | Πρόβλημα ανάφλεξης, φτωχό μείγμα, ψεύτικος αέρας |
| L | H | L | L | Καλή καύση και καλή λειτουργία καταλύτη |
