5.6.2. Снижение токсичности отработавших газов

Сгорание топлива в дизельном двигателе происходит экономично за счет высокой плотности и избытка воздуха и — с оговорками — экологично. В выхлопных газах содержится лишь небольшое количество оксида углерода (СО) и оксида азота (NOx). Даже если по сравнению с бензиновыми двигателями дизельные двигатели можно оценить как лучшие по показателям выделения СО, НС и NOx, есть недостатки. Например, выделение сажи (частицы) и содержание диоксида серы (SO2).

Схематичная работа каталитического нейтрализатора
Рис. 4.98. Схематичная работа каталитического нейтрализатора: 1 – керамический носитель сотовой структуры; 2 – металлоткань; 3 – кожух из термостойкой легированной стали; 4 – сетчатая воронка

На дизельных двигателях Е-класса серийно устанавливается окислительный нейтрализатор. Кожух катализатора и трубки изготовлены из легированной стали. Покрытие из благородных металлов на катализаторе (рис. 4.98) активирует в выхлопных газах дополнительное окисление, при этом углеводороды (НС) и оксид углерода (СО) превращаются в углекислый газ (СО2) и воду (Н2О). Благодаря этому процессу снижается и выброс твердых веществ. Частички сажи не могут осаждаться на углеводородных соединениях и выводятся наружу.

ТЕХНИЧЕСКИЙ СЛОВАРЬ
Отработавшие газы
Оксид углерода (СО). Измеряется при контроле выхлопных газов. Предпосылка для низкого содержания СО — точная регулировка количества и момента впрыска, а также равномерное вихревое перемешивание смеси. В закрытых помещениях ядовит, на воздухе соединяется с кислородом воздуха до неопасной двуокиси углерода, которая, однако, может вызывать парниковый эффект.
Углеводороды (СН). Частично могут не сгорать в холодных зонах и узких углах камеры сгорания. Их доля зависит от конструкции двигателя (неизменяемый размер); слишком богатая или слишком бедная смесь увеличивает их выброс. Вместе с окислами азота образуют смог.
Окислы азота (NOx). Их доля увеличивается при повышении температуры сгорания. Они выделяются, например, на двигателях, отрегулированных на низкое содержание СО и НС в выхлопных газах (сниженный расход топлива). При высоких концентрациях вызывают жжение в дыхательных путях. При взаимодействии с водой образуют азотную кислоту (кислотные дожди).
Двуокись серы (SO2). В небольших количествах образуется только у дизельных двигателей. Причина — содержание в дизельном топливе серы. На свету образует серную или сернистую кислоту, обе приводят к кислотным дождям. Однако сернистые кислоты от автомобильных выхлопов составляют только 3% из всех образующихся сернистых кислот.

    Улучшение параметров отработавших газов при использовании электронной дизельной системы (EDS)
Чтобы меньше окислов азота, углеводородов и сажи содержалось в выхлопе, дизельные двигатели дополнительно к окислительному каталитическому нейтрализатору оснащаются системой рециркуляции отработавших газов (рис. 4.98) и регулировкой давления всасывания.
    Рециркуляция отработавших газов (AGR)

Узлы системы рециркуляции отработавших газов
Рис. 4.99. Узлы системы рециркуляции отработавших газов: 1 – датчик температуры всасываемого воздуха; 2 – рычаг клапана регулировки давления; 3 – ячейка разрежения клапана регулировки давления; 4 – ячейка разрежения системы отвода отработанных газов (ARF); 5 – регулировочный клапан системы возврата отработавших газов; 6 – всасывающий трубопровод отработавших газов; 7 – выпускной патрубок; 8 – передняя часть глушителя

При высоких температурах сгорания топлива у дизельных двигателей резко возрастает доля окислов азота в отработавших газах. Возможность снижения температуры в камере сгорания — подвод отработавших газов. Из общего потока отработавших газов двигателя отводится часть при помощи системы рециркуляции отработавших газов (рис. 4.99). Доза определяется в зависимости от нагрузки двигателя и направляется обратно в трубопровод системы подачи воздуха позади клапана управления давлением. Поскольку в отработавшем газе практически не содержится горючих веществ, то его нельзя еще раз сжечь. Однако он ограничивает подвод свежего воздуха для сгорания и, таким образом, способствует снижению температуры в камере сгорания и доли окислов азота.
Наряду с электронно-управляемой рециркуляцией отработавших газов, способствующей снижению выделения окислов азота, CDI-двигатели оснащены нейтрализаторами, а также вторым очистителем отработавших газов, расположенным под днищем.

ПРАКТИЧЕСКИЕ СОВЕТЫ
При ремонте системы выпуска отработавших газовнельзя хорошо заварить металл, подвергшийся коррозии. Эта мера — только на короткое время. Крепления и хомуты из резины держатся дольше, чем металл. На системах с двумя и более секциями глушителя после замены одной через несколько месяцев приходится заменять и другие. Поэтому на станциях техобслуживания меняют, как правило, полностью всю систему. Однако это не всегда обязательно. Проверьте состояние системы и сначала решите, будете ли вы менять секции по отдельности или всю систему целиком.

ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ РАБОТ
1. Установите автомобиль на домкрат.
2. Если при демонтаже невозможно открутить болты, то срежьте их или высверлите. При монтаже используйте новые болты и гайки.
3. Для безопасности также замените резиновые хомуты, прокладки и прочее.
4. Если уже заменялась хоть одна деталь системы выпуска выхлопных газов, то отсоединять вставленные концы труб лучше при нагревании. Для этого в мастерских используется сварочная горелка. Вы можете также использовать пропановую горелку. Но обязательно имейте под рукой огнетушитель. Если этих средств нет, попробуйте использовать средство для удаления ржавчины.
5. Стыки секций отсоединяются сильными вращательными движениями или с помощью ударов молотком.
6. Если это не помогает, отпилите трубу в 10 см от места соединения с негодной секцией. Остаток секции пропилите по длине и сбейте при помощи зубила или большой отвертки.
7. Все болтовые соединения и гайки будут откручиваться в следующий раз легче, если вы при монтаже резьбу смажете термостойким жиром. Это желательно сделать и на стыках соединений.