Spaliny

Przedmioty:

Wydech silnika benzynowego
Wydech silnika Diesla
Tester czterech gazów

Wydech silnika benzynowego:
Spaliny silnika benzynowego zawierają następujące substancje:

CO2: Dwutlenek węgla (w wysokich stężeniach szkodliwy dla środowiska, ludzi i zwierząt)
CO: Tlenek węgla (gaz niecałkowicie spalony, również szkodliwy dla zdrowia)
CH: Węglowodory (niespalone części benzyny)
O2: Części tlenu (które nie brały udziału w spalaniu)
NOx: Związek azotu (który powstaje tylko przy bardzo wysokich temperaturach spalania.

De katalizator przekształca trzy szkodliwe składniki CO, HC i NOx w 3 nieszkodliwe składniki: CO2, H2O i N2. Stąd też wzięła się nazwa katalizatora trójdrożnego.

Szkodliwa substancja:	Dodaj od:	Prowadzi do:
CO+	O2 =	CO2
HC+	O2 =	CO2 + H2O
NOx+	CO =	N2 + CO2

Podczas zimnego rozruchu następuje wzbogacanie; wtedy jest nadwyżka paliwa. Podczas zimnego rozruchu emitowany jest dodatkowy CO i HC. Ponieważ podczas zimnego rozruchu katalizator nie osiągnął jeszcze temperatury roboczej, substancje te nie mogą jeszcze zostać przetworzone. Z pomocą od pompa powietrza wtórnego do gazów spalinowych dodaje się dodatkowe powietrze. Dopływ dodatkowego powietrza powoduje podwyższenie temperatury spalin i szybsze nagrzanie katalizatora. Po zimnym rozruchu szkodliwe substancje ulegają szybszej przemianie.

Chociaż producenci dokładają wszelkich starań, aby ograniczyć szkodliwe składniki w spalinach, dzieje się to nawet przy optymalnym spalaniu. Niemniej jednak Unia Europejska zobowiązuje producentów do tego, aby zawsze nowe silniki były „czystsze”. Normy emisji określają limity emisji. Poniższa tabela przedstawia standardy UE dla silnika benzynowego:

STAGE	Efektywne	NOx	HC	NMHC	HC+NOx	CO	PM
Euro 1	1993	-	-	-	970	2720	140
Euro 2	1996	-	-	-	500	2200	-
Euro 3	2000	150	200	-	-	2300	-
Euro 4	2005	80	100	-	-	1000	-
Euro 5	2009	60	100	68	-	1000	5
5b euro	2011	60	100	68	-	1000	4.5
Euro 6	2014	60	100	68	-	1000	4.5

Spaliny z silnika Diesla:

67% azot (N2)
12% Dwutlenek węgla (CO2)
11% Woda (H2O)
10% tlenu
0,3% innych substancji, w tym cząstki sadzy (PM), Węglowodory (HC), Tlenki azotu (NOx), Tlenek węgla (CO)

Obecnie w silnikach wysokoprężnych coraz częściej stosuje się katalizator trójdrożny, pozwalający na konwersję minimalnej ilości CO na CO2 i H2O.

Normy UE mają oczywiście zastosowanie również do silników Diesla. Dzięki rozwojowi technicznemu emisja CO2, tlenków azotu i cząstek sadzy w nowoczesnych silnikach wysokoprężnych znacznie się zmniejszyła. Od 1990 r. emisja sadzy z silników Diesla spadła o 99%. DPoniższa tabela przedstawia standardy UE dotyczące silnika wysokoprężnego:

STAGE	Efektywne	NOx	HC+NOx	CO	PM
Euro 1	1993	-	970	2720	140
Euro 2	1996	-	700	1000	80
Euro 3	2000	500	560	640	50
Euro 4	2005	250	300	500	25
Euro 5	2009	180	230	500	5
5b euro	2011	180	230	500	4.5
Euro 6	2014	80	170	500	4.5

Tester czterech gazów:
Podczas badania spalin samochodu z silnikiem benzynowym, np. podczas przeglądu technicznego, wartości odczytywane są z testera czterech gazów. Sonda jest wkładana do wydechu i silnik musi pracować na zwiększonych obrotach. Silnik musi osiągnąć temperaturę roboczą. To badanie gazów spalinowych sprawdza:

HC (wartość docelowa: 20 – 100 ppm)
CO (wartość wytyczna: patrz wymagania przeglądu technicznego)
CO2 (wartość orientacyjna: 15 – 16%)
O2 (wartość docelowa: możliwie najniższa)

Sędzia ocenia te wartości. Jeżeli wartości te nie będą mieściły się w tolerancjach, auto zostanie odrzucone.

Jeśli wartości wykraczają poza tolerancje, może to mieć wiele przyczyn. Poniższe informacje pomogą Ci znaleźć przyczynę:

HC za wysokie:

uboga mieszanka, wypadanie zapłonu w cylindrze;
bogata mieszanka;
zużycie oleju;
awaria zapłonu.

Zbyt wysoki poziom CO:

mieszanka zbyt bogata;
czas zapłonu (za wcześnie lub za późno);
Wentylacja Cartera;
Ekstrakcja zbiornika / filtr z węglem aktywnym.

CO2:

Wysoki poziom CO2 oznacza, że spalanie zostało zakończone. Zbyt niski poziom CO2 jest skutkiem ubogiej mieszanki lub nieszczelności układu wydechowego.

O2:

Niecałkowite spalanie i/lub nieszczelność w układzie wydechowym spowoduje wysoką wartość O2.

CO	CO2	HC	O2	Możliwe przyczyny
H	L	H	H	Bogata mieszanka, problem z zapłonem
H	L	H	L	Zbyt niska temperatura silnika z powodu uszkodzonego termostatu lub czujnika temperatury
L	L	L	H	Wyciek spalin za katalizatorem
L	H	L	H	Zła mieszanka, problem z układem wtryskowym
H	L	GL	L	Bogata mieszanka
H	H	H	H	Problem z wtryskiwaczem i/lub katalizatorem: połączenie bogatej mieszanki i fałszywego powietrza
L	L	H	H	Problem z zapłonem, zła mieszanka, fałszywe powietrze
L	H	L	L	Dobre spalanie i dobrze działający katalizator