Нейтрализация отработавших газов

Нейтрализация отработавших газов предполагает использование специальных устройств (нейтрализаторов) для обработки газов в выпускной системе двигателя. Применение этилированного бензина ведет к быстрому выходу нейтрализатора из строя.

Окислительные каталитические нейтрализаторы используют для окисления СО и СН. Они работают при температуре 300... 800 °С, а в качестве катализаторов (веществ, ускоряющих протекание реакций окисления) в них применяют платину и палладий.

Трехкомпонентные каталитические нейтрализаторы применяют для нейтрализации СО, СН и НПч. Они могут эффективно работать в очень узком диапазоне состава смеси (вблизи б = 1,0), в котором имеется высокая степень преобразования одновременно всех трех основных токсичных компонентов.

В качестве катализатора в нейтрализаторе используют триметалли-ческий катализатор из платины, палладия и родия в пропорции 1:16:1. На один нейтрализатор расходуется примерно 1,5...3 г платины.

Схема управления подачей топлива двигателя с искровым зажиганием представлена на рис. 6.4.

Снижение выброса СН при пуске и прогреве двигателя осложняется низкой температурой двигателя и необходимостью обогащения смеси. Кроме того, для эффективной работы нейтрализатор следует прогреть.

Ускоренный прогрев нейтрализатора может достигаться: установкой нейтрализатора вблизи двигателя; термоизоляцией системы выпуска между выпускным клапаном и нейтрализатором; электрическим подогревом нейтрализатора; подогревом нейтрализатора путем сжигания перед ним топлива в специальной горелке; уменьшением угла опережения зажигания; подачей и сжиганием некоторого количества топлива на такте расширения в целях увеличения температуры отработавших газов; применением стартового нейтрализатора с меньшими размерами, чем основной, который устанавливают перед основным или параллельно ему.

Улучшение свойств бензина и использование новых топлив позволяют снизить токсичность путем:

уменьшения содержания в бензине свинца, серы и ароматических углеводородов;

добавления к бензину спиртов, что снижает выброс вредных веществ на 25... 30 %, а при работе на одном метаноле — до 50 %. Однако при использовании метанола следует учитывать его ядовитость, коррозионную агрессивность по отношению к металлам, резине и пластмассам;

использования в качестве топлива водорода (позволяет полностью избавиться от СО, С02 и СН).

Однако применение водорода имеет недостатки: из-за высоких температур сгорания Н2 образуется большее количество НПЛ; большая стоимость водорода; снижается максимальная мощность; опасность воспламенения и сгорание смеси во впускной системе; возникновение «водородной хрупкости» в поверхностных слоях металлов при их насыщении водородом; значительные трудности с хранением газообразного водорода на борту автомобиля.

Использование обедненных до б = 1,5... 1,7 смесей и расслоенных зарядов позволяет снизить токсичность отработавших газов путем управления интенсивностью движения заряда в цилиндре, увеличения степени сжатия и мощности электрической искры.