Температура выхлопных газов бензинового двигателя и дизельного

Обновлено: 02.07.2024

Каждые пять лет в Европе принимают новые экологические нормы. Как назло, наибольшие ужесточения касаются тех выбросов, которые более характерны для дизеля, — речь об оксидах азота и твердых частицах. От Евро‑3 до Евро‑6 допустимый уровень понизили соответственно в восемь и десять раз.

Даже при нормальном сгорании дизельного топлива неизбежно образование твердых частиц — сажи. А режимов неполного сгорания предостаточно, причем в каждом выбросы сажи повышаются многократно. Пресловутые оксиды азота образуются в камере сгорания при высокой температуре и большом избытке воздуха в топливовоздушной смеси, на котором, собственно, и работает дизельный двигатель. Из-за этого же избытка воздуха привычный нейтрализатор не способен их обезвреживать.

Для начала инженерам пришлось внедрить систему рециркуляции отработавших газов (EGR), которая направляет часть их обратно на впуск. Многие думают, что это нужно просто для дожигания выхлопных газов. Отчасти так, но основная задача — снизить количество кислорода в свежей топливо‑ воздушной смеси и сбить температуру сгорания в цилиндре. Иногда системой рециркуляции снабжают и бензиновые двигатели. У дизеля она состоит из управляющего клапана, охладителя потока газов и впускного запорного клапана.

Управляющий клапан EGR установлен на стороне выпуска и отводит отработавшие газы (ОГ) обратно на впуск. Его работой заведует модуль управления двигателем. Также в клапан встроен датчик положения. Предусмотрена функция самоочистки: при выключении двигателя клапан несколько раз открывается и закрывается. При выходе из строя системы EGR он остается закрытым. Однако нередки случаи, когда отложения сажи и коррозия со временем приводят к залипанию клапана в открытом положении. Дизельный мотор и так не отличается внутренней чистотой, вдобавок постоянно на впуск будет возвращаться полная порция ОГ, что снизит ресурс элементов двигателя и его мощность.

Охладитель EGR работает как интеркулер в системах наддува. Охлажденные газы имеют бóльшую плотность, а значит, влекут больший расход. Дополнительно они еще сильнее сбивают температуру сгорания в цилиндре. В некоторых режимах двигателя такая интенсивная рециркуляция во вред: она ведет к неполному сгоранию топлива — например, при пуске и в режиме прогрева. Чтобы избежать этого, в систему встроен клапан, который направляет газы в обход охладителя и дополнительно предохраняет его от осаждения конденсата из-за слишком низкой температуры.

Впускной запорный клапан — не что иное, как дроссельная заслонка, которая стоит во впускном тракте перед каналом подачи отработавших газов. При необходимости она закрывается почти наполовину, уменьшая поперечное сечение впускного трубопровода. За счет этого во впускном коллекторе создается разрежение и растет интенсивность рециркуляции ОГ. По факту для работы самогó двигателя она не используется, за исключением момента его более мягкой остановки, когда заслонка полностью закрывается и прекращает подачу воздуха. У дизеля — качественное регулирование топливовоздушной смеси, то есть меняются только параметры впрыска топлива. При отказе заслонка полностью открывается. Функция само‑ очистки срабатывает после выключения двигателя, когда дроссель несколько раз полностью открывается и закрывается.

О неисправности системы рециркуляции отработавших газов сигнализирует лампа Сheck. Диагностику проводят в основном с помощью компьютера. Хорошее самочувствие системы да и самого мотора продлят периодические поездки за город без пробок, дабы немного очистить их от нагара, а также применение рекомендованного моторного масла и заправка на проверенных АЗС. Продукты сгорания сомнительной солярки и дешевого масла бумерангом вернутся в двигатель.

Достоинства и недостатки дизельного мотора

Теперь же следует сказать пару слов обо всех плюсах и минусах подобных конструкций. Начнем с положительных сторон. Моторы данного типа работают практически на любом горючем, поэтому к качеству последнего не предъявляются какие-либо серьезные требования, более того, с увеличением его массы и содержания атомов углерода повышается и теплотворная способность движка, а, следовательно, и его эффективность. Его КПД иногда переваливает за отметку 50%.

Трубочист

Дальше экологи начали сильно прижимать двигателистов насчет выбросов сажи. Для этого окислительный нейтрализатор, который борется с выбросами СО и СН, дополнили дизельным сажевым фильтром (DPF). Чаще их объединяют в одном корпусе, но встречаются и раздельные конструкции.

Фильтр DPF напоминает обычный нейтрализатор. Разница в том, что он именно накапливает в себе частицы сажи и производит их дожигание — регенерацию. Для процесса нужна температура около 600 градусов. При обычных условиях температура отработавших газов дизеля — от 150 до 300 ºС, а воздействием на управление двигателя ее можно поднять только до пятисот. Проблему решают двумя путями. Следуя первым, каналы фильтра покрывают платиной. Этот каталитический слой снижает температуру сгорания сажи до нужных 500º и ускоряет сам процесс. Второй путь — использовать в качестве катализатора присадку к топливу, для которой предусмотрен небольшой дополнительный бак.

После регенерации остаются зольные остатки, которые заполняют фильтр. Образуются они из моторного масла и топлива, преобразовать их во что-либо невозможно. Полезный объем фильтра уменьшается, сокращаются интервалы регенерации. Фильтр, забитый окончательно, заменяют.

В зависимости от сложности системы используют от двух до трех датчиков температуры ОГ, размещенных на корпусе фильтра. Передний датчик на входе в окислительный нейтрализатор определяет, достигнута ли его рабочая температура. Средний — на входе фильтра DPF — сигнализирует о температуре, необходимой для регенерации. Задний (в более простых системах не используют) ставят на выходе для контроля температуры выхлопных газов в процессе. По показаниям рассчитывается количество сгоревшей сажи.

Лямбда-зонд находится за сажевым фильтром, его показания нужны для более точного определения количества сгоревшей сажи.

В идеальных условиях полная регенерация занимает 15 минут. (Не паникуйте, если вдруг из выхлопной трубы пойдет белый дым, а потом так же неожиданно исчезнет: это своеобразный побочный эффект.) Характерных интервалов ее проведения нет, так как каждый автомобиль эксплуатируют по-своему.

Однако в реальных условиях всё сложнее. Постоянная езда в пробках на короткие расстояния препятствует нормальной регенерации. Она может стартовать неоднократно и ни разу не завершиться. Рано или поздно система начинает просить помощи.

При достижении накоплений сажи в 80% загорается сигнальная лампа DPF. В этом случае еще есть надежда на автоматическое протекание процесса, если поездить продолжительное время вне пробок. При 100‑процентной заполненности лампа начинает постоянно мигать. В блоке управления двигателя сохраняется ошибка, и он переходит в аварийный режим с ограничением впрыска топлива. В этом случае следует ехать в сервис, где проведут регенерацию вручную с помощью диагностического компьютера. Но если пропустить и это предупреждение… Когда накопления сажи достигнут 140%, загорается Check — двигатель еще сильнее придушен, однако принудительную регенерацию все еще можно выполнить. При 200% фильтр уже не спасти. А ведь его цена доходит до 100 000 рублей…

Без компьютера диагностику системы не произвести. Для ее нормальной работы требуется качественное топливо с низким содержанием серы и периодическая езда вне пробок. Любые металлосодержащие присадки приводят к повышенному образованию золы в сажевом фильтре и сокращению интервалов регенерации.

Тройной тулуп

При дополнительной подаче топлива в процессе регенерации оно попадает в моторное масло, вызывая его разжижение. Поэтому на масляном щупе дизельного двигателя иногда можно увидеть три метки: две привычные (минимум и максимум) и еще метка максимального уровня разжижения.

Модуль управления двигателем способен сам рассчитывать уровень разжижения по продолжительности и интервалам регенерации. По достижении определенного порога на щитке появляется та или иная индикация.

Полностью полагаться на электронику не стоит, нужно периодически контролировать уровень по щупу. Даже не достигнув предела разжижения, масло заметно теряет свои эффективные свойства, а продукты его сгорания дополнительно забивают сажевый фильтр. Не ждите до последнего и замените масло пораньше. При наличии DPF нужно использовать масло с пониженной зольностью, иначе интервалы регенерации с повышением расхода будут сокращаться, а масло, следовательно, станет еще быстрее терять плотность.

Особенности дизельного двигателя

Итак, прежде чем затрагивать какие-либо конкретные параметры, следует определиться, что же, вообще, представляет собой дизельный двигатель. История данного типа моторов начинается в далеком 1824 году, когда известный французский физик выдвинул теорию о том, что можно произвести нагрев тела до необходимой температуры путем изменения его объема. Другими словами, осуществив стремительное сжатие.

Однако практическое применение этот принцип нашел спустя несколько десятилетий, и в 1897 году был выпущен первый в мире дизель-мотор, его разработчиком является немецкий инженер Рудольф Дизель. Таким образом, принцип работы подобного двигателя заключается в самовоспламенении распыленного топлива, взаимодействующего с разогретым в процессе сжатия воздухом. Сфера применения такого мотора довольно обширна, начиная со стандартных автомобилей, грузовиков, сельскохозяйственной техники и заканчивая танками и судостроением.

Дорога в ад

Преобразователь состоит из двух частей: цеолитного нейтрализатора и нейтрализатора проскальзывания. Цеолит — это каталитическое покрытие, благодаря которому происходит реакция между карбамидом и оксидами азота. При этом выделяется аммиак, он и нейтрализует оксиды. Иногда непрореагировавший аммиак проходит дальше. Для его обезвреживания служит вторая часть — нейтрализатор проскальзывания. Смеситель перед преобразователем SCR обеспечивает почти равномерное распределение карбамида в потоке ОГ и помогает его испарению.

Датчик NОx (оксидов азота) контролирует очистку ОГ. Работает он аналогично кислородному датчику. Причем подключен к отдельному модулю управления и представляет с ним единый блок.

Как и в других системах, диагностика возложена на компьютер. Система очень требовательна к качеству топлива, потому-то бóльшая часть проблем именно из-за него.

Итак, вывод. Следите за лампочками на щитке, не экономьте на топливе и маслах, время от времени выводите машину на загородную прогулку и не ленитесь проверять уровень масла — тогда ваша совместная жизнь продлится дольше.

Температура выхлопных газов бензинового двигателя в коллекторе

Рукомойник?

В большинство топливных фильтров дизелей встроен датчик уровня воды. Она попадает в топливо различными путями и ведет к коррозии элементов топливной аппаратуры. Плотность воды выше плотности солярки, поэтому она скапливается в нижней части фильтра. Поплавковый датчик известит о ее переполнении. Для слива предусмотрены болт или крышка.

В некоторые фильтры встраивают подогреватель. С легкой парафинизацией солярки в мороз он справится, но только если топливо изначально зимнее.

Иногда на корпусе фильтра встретите ручной насос для прокачки системы, глотнувшей воздуха.

Универсальный фен

Большинство дизельных двигателей наддувные. Турбины в них довольно хитрые: их изменяемую геометрию каждый производитель видит по-своему.

Одни встраивают в корпус направляющие лопатки, которые могут менять проходное сечение канала ОГ перед колесом турбины. За счет этого получается постоянное давление наддува в широком диапазоне оборотов. Другие пошли еще дальше, встроив в один большой корпус две турбины — высокого и низкого давления.

В дизельном двигателе турбина термически меньше нагружена, чем в бензиновом. Но бензиновые правила продления жизни этого узла работают и здесь. Не глушите мотор сразу после остановки. Если перед этим была езда с высокой нагрузкой или вовсю шла регенерация, то температура ОГ может быть очень высокой. Можно, кстати, поставить турботаймер, поручив заботу ему.

Подсвечник

Для облегчения старта в холодную погоду служит предпусковой подогрев. Специальные свечи за пару секунд нагревают камеру сгорания до 1000º. Благодаря этому облегчается испарение топлива и возгорание смеси. Но, к сожалению, неисправность даже одной из них может поставить крест на удачном пуске.

В настоящее время свечи работают в трех режимах: привычный предпусковой подогрев, сопровождающий и режим регенерации DPF. Сопровождающий режим используется на холодном моторе и длится около четырех минут. Нужен он в основном для снижения вредных выбросов. В режиме регенерации свечи могут дополнительно увеличивать температуру ОГ. Продлить их жизнь не в нашей власти, а потому лишь посоветуем не торопиться сразу пускать мотор: лучше выждать несколько секунд после того, как погаснет их индикация на щитке.

Рабочая температура двигателя зимой – как стартовать правильно?

Наверняка не только владельцы транспортных средств, на которых стоит дизельный мотор, знают, что автомобиль следует прогреть несколько минут перед началом движения, особенно это актуально в холодное время года. Итак, рассмотрим особенности данного процесса. Первыми подвергаются нагреву поршни и только потом уже блок цилиндров. Поэтому температурные расширения этих деталей отличаются, а не разогревшееся до нужной температуры масло имеет густую консистенцию и не поступает в необходимом количестве. Таким образом, если начать газовать на недостаточно прогретом авто, то это негативно скажется на резиновой прокладке, расположенной между вышеуказанными деталями и элементами двигателя.

Хитрая масленка

Индикация высокого разжижения масла зависит уже от конкретного автомобиля. Это может быть лампа DPF, привычная масленка или конкретное текстовое предупреждение. На некоторых машинах встречаются отдельные датчики высокого и низкого уровня масла. Когда индикация уже появилась, двигатель может перейти в аварийный режим работы с ограничением мощности.

Температура отработавших газов в моторных цилиндрах двухтактных газомоторных двигателей и компрессоров колеблется от 350 до 480 С, а в четырехтактных газомоторных двигателях при номинальной нагрузке от 510 до 520 С. [1]
Температура отработавших газов в выпускной трубе четырехтактных двигателей зависит от типа двигателей и составляет для карбюраторных двигателей 750 – ь 850 К и для дизелей 600 – ь 700 К. [2]

Температура отработавших газов не должна быть ниже 70 С. [3]

Температура отработавших газов зависит в основном от тех же факторов, что и температура в конце процесса расширения. Дальнейшее обеднение смеси приводит к снижению температуры отработавших газов, так как, несмотря на увеличение продолжительности сгорания, максимальна температура цикла уменьшается. [4]

Температура отработавших газов в двигателе внутреннего сгорания достаточно высока, поэтому водяные пары, содержащиеся в них, не могут конденсироваться и уносят с собой скрытую теплоту парообразования. [5]

Температура отработавших газов ( при выпуске из цилиндра) по мере увеличения догорания на линии расширения повышается. Обычно в дизелях на участке догорания выделяется 10 – 20 % всего тепла, введенного с топливом в цилиндр. Тепло, полученное при догорании, является с точки зрения превращения его в механическую работу менее ценным. Догорание происходит в условиях уменьшенной концентрации кислорода при понижающихся давлении и температуре. В современных дизелях средняя скорость выделения тепла за процесс сгорания составляет примерно 150 – 300 ккал / кг град; за время догорания она снижается примерно с 40 – 50 ккал / кг град до нуля. [6]

Температура отработавших газов зависит от частоты вращения коленчатого вала, состава смеси, скорости распространения фронта пламени, момента зажигания или впрыска и других факторов. [7]

Температура отработавших газов зависит от нагрузки и скоростного режима двигателя. С увеличением частоты вращения и нагрузки повышается температура отработавших газов. [9]

Температуру отработавших газов регулируют путем изменения подачи порции топлива насосами, что осуществляется перемещением регулирующей рейки в ту или иную сторону. При увеличении выхода рейки путем ввертывания регулировочного винта подача топлива увеличивается, а при уменьшении ( винт вывертывают) подача топлива уменьшается. Передвижение рейки топливного насоса на одну риску изменяет температуру отработавших газов примерно на 22 – 25 С. [10]

Температуру отработавших газов регулируют изменением количества подаваемого топлива обоими насосами данного цилиндра. При этом нельзя спиливать или передвигать упор, установленный на рейке насоеа при определении его подачи на стенде. [11]

Температуру отработавших газов в нейтрализаторах повышают, уменьшая теплопотери теплоизоляцией корпуса нейтрализатора, применяя специальные экраны, используя тепло реакции окисления, а также кратковременно уменьшая угол опережения зажигания. [12]

Повышение температуры отработавших газов против максимально установленной ( 430 С) или при разности температуры между отдельными цилиндрами более 60Э С может привести к появлению трещин на головке или задиру поршней. Поэтому температуру отработавших газов проверяют при всех реостатных испытаниях дизель-генераторной установки, как правило, при максимальной мощности дизеля и 850 об / мин коленчатого вала и температуре выходящей воды из дизеля 70 – 80 С, масла 60 – 75 С. [13]

Наиболее точно определение температуры отработавших газов может быть выполнено калориметрическим методом. Но применение его в условиях обычных испытаний довольно сложно. [14]

У дизеля Д100 температуру отработавших газов и давление сгорания корректируют изменением регулируемых параметров обоих топливных насосов данного цилиндра. После регулировки нагрузки по цилиндрам проверяют величину выхода реек топливных насосов. Считают нормальным, когда разность зазоров между упором рейки и корпусом насоса для всех насосов дизеля Д100 не превышает 0 3 мм, а дизеля Д50 – 0 1 мм. [15]

Условия работы дизельного двигателя основаны на различных соотношениях, которые являются типичными для следующих процессов.

В дизельном двигателе топливо впрыскивается непосредственно в сильно сжатый горячий воздух, результатом чего будет самовоспламенение топлива. Таким образом, дизельный двигатель не связан с ограничениями по зажиганию подобно двигателю с искровым зажиганием (бензиновый двигатель). Поэтому, считая, что количество воздуха в камере сгорания остается постоянным, то необходимо будет регулировать только количество топлива.

Система впрыска топлива имеет, таким образом, решающее значение для работы двигателя. При всех оборотах и нагру нагрузках система отвечает за дозировку топлива и за его равномерное распределение при подаче. В дополнение к этому нужно принимать во внимание давление и температуру поступающего воздуха.

Таким образом, в каждый момент времени при работе двигателя требуется следующее:

правильное количество впрыскиваемого топлива;
правильный момент впрыска;
правильное давление впрыска;
правильная временная последовательность;
правильное расположение точки в камере сгорания.

В дополнение к требованиям по оптимальному смесеобразованию, для дозировки необходимо принимать во внимание такие рабочие ограничения для конкретного двигателя и конкретного автомобиля, которые перечислены ниже:

ограничение по дымности;
ограничение по давлению сгорания;
ограничение по температуре выхлопных газов;
ограничения по оборотам двигателя и крутящему моменту;
ограничения для конкретного автомобиля и нагрузок.

Ограничение по дымности

Оксид углерода СО

Оксид углерода (угарный газ) СО — газ без цвета и запаха. Это яд для дыхательной системы, нарушающий функцию центральной нервной и сердечно-сосудистой систем. В человеческом организме он связывает красные кровяные тельца и вызывает кислородное голодание, которое за короткое время приводит к смерти от удушья. Уже при концентрации в воздухе 0,3% по объему угарный газ в очень короткое время убивает человека. Действие зависит от концентрации СО в воздухе, от длительности и глубины вдыхания. Лишь в среде с нулевой концентрацией СО он может быть выведен из организма через легкие.

Оксид углерода всегда возникает при недостатке кислорода и при неполном сгорании.

Ограничение по давлению сгорания

Ограничение по оборотам двигателя

Удельный расход топлива

Рис. Удельный расход топлива: 1. Бензиновый двигатель. Дизельный двигатель: 2. Предкамера/вихревая камера; 3. Непосредственный впрыск; За. Турбонаддув; Зв. Достижимая возможность; 4. Удельный расход топлива; 5. г/кВт; 6. Число оборотов: 2500-3000 об/мин; 7. Среднее давление; 8. Бар.

Теоретически определенное количество впрыскиваемого топлива служит в качестве исходной величины для конструирования системы впрыска. Характеристика полной нагрузки ограничивается путем ограничения по дымности двигателя в диапазоне более низких оборотов и путем допустимой температуры выхлопных газов или деталей в диапазоне более высоких оборотов. Действительно требуемые количества топлива определяются на двигателе в соответствии с эмпирическими величинами. Системы обычно конструируются в предположении высоты на уровне моря, т.е. величины мощности уменьшаются до этого уровня: если двигатель работает на высоте, превышающей уровень моря, то количество топлива должно быть скорректировано в соответствии с барометрической формулой, известной из физики. Уменьшение плотности воздуха на 7% на каждые 1000 м высоты используется как исходная величина.

Однако, в противоположность удельному расходу топлива, который определяется на теплом двигателе при постоянных условиях проверки, лишь расход топлива в движении обеспечит величины, используемые на практике.

Автомобили, в частности, работают главным образом на коротких расстояниях с частыми запусками холодного двигателя и в диапазоне низких оборотов. Необходимое обогащение на холодном двигателе приведет к явным различиям в расходе топлива.

Свойства термоленты для коллектора

Температура выпускного коллектора бензинового двигателя иногда достигает 1300-2000 градусов. Это не так мало, если учесть близость выпускного коллектора к двигателю и к кузову автомобиля. Казалось бы, чем быстрее коллектор остынет, тем лучше для мотора. С одной стороны, так оно и есть. Но с другой стороны, учитывая свойства выхлопного тракта создавать разряжение при высоких температурах, ситуация меняется на противоположную. Следовательно, если температура в выхлопной трубе высокая, в ней создается довольно серьезное разряжение, которое увеличивает скорость прохождения выхлопных газов через всю систему. А раз скорость газов увеличивается, то они способны быстрее покидать камеру сгорания, освобождая ее тем самым для новой порции смеси. То есть, теоретически, наполняемость и вентиляция камеры сгорания должна улучшиться. Следовательно, при использовании термоленты теоретически мы получаем:

На практике так и есть, но при условии соблюдения еще очень многих условий, о которых покупатели термоленты и не догадываются. Но кроме этого, термолента позволяет снизить температуру в подкапотном пространстве. Это нужно вовсе не для комфорта, а для того, чтобы турбине было легче работать и чтобы она не так перегревалась. Если же турбины нет в принципе, то и лента тогда носит только скорее декоративно-защитный характер. Вот, что может термолента.

Сравнительный расход топлива после запуска холодного двигателя (10 ° С )

Рис. Сравнительный расход топлива после запуска холодного двигателя (10 ° С ): 1. Бензиновый двигатель 1,1л-37кВт; 2. Дизельный двигатель 1,5л-37 кВт; 3. Расход топлива, л; 4. Пройденное расстояние, км.

Есть много споров нужен ли EGR на дизеле, система нужная, много плюсов, но как всегда есть и минусы, чего больше, каждый в праве выбирать сам. После покупки и установки двигателя OM 603 TD, была необходимость снять турбину и выхлопной подающий газы на турбину коллектор, на этом коллекторе есть клапан EGR, при снятии и осмотре этого клапана обнаружилось около 5-8 мм липкой массы на стенках клапана и подающей воздух в цилиндры трубы. Первое решение помыть и поставить все на место, но изучив тему подробней, EGR — удалю.

Подборку статей, и рассуждений в интернете выкладываю для рассмотрения и обсуждения.

Достоинства и недостатки дизельного мотора

Таким образом, в каждый момент времени при работе двигателя требуется следующее:

правильное количество впрыскиваемого топлива;
правильный момент впрыска;
правильное давление впрыска;
правильная временная последовательность;
правильное расположение точки в камере сгорания.

ограничение по дымности;
ограничение по давлению сгорания;
ограничение по температуре выхлопных газов;
ограничения по оборотам двигателя и крутящему моменту;
ограничения для конкретного автомобиля и нагрузок.

Ограничение по дымности

Подсвечник

Ограничение по давлению сгорания

Особенности дизельного двигателя

Ограничение по оборотам двигателя

Принимая во внимание все специфические требования, можно определить характерные кривые (графики) для рабочего диапазона двигателя. Эти графики показывают количество впрыскиваемого топлива как функцию числа оборотов и нагрузки, а также компенсации требуемой температуры и давления воздуха. Количество впрыскиваемого топлива соответствует средней потребности всех цилиндров и среднему количеству при определенном числе оборотов.

Достоинства и недостатки дизельного мотора

Еще одним значительным минусом является вероятность застывания топлива в холодное время года, так что если вы живете в регионе, где преобладают довольно низкие температуры, то дизельное авто не самый лучший вариант. Выше было сказано, что к качеству горючего не предъявляются серьезные требования, однако это касается только лишь масляных примесей, а вот с механическими ситуация обстоит намного серьезней. Детали агрегата очень чувствительны к подобным добавкам, кроме того, они быстро выходят из строя, а ремонт довольно сложный и дорогостоящий.

Удельный расход топлива

Рис. Удельный расход топлива: 1. Бензиновый двигатель. Дизельный двигатель: 2. Предкамера/вихревая камера; 3. Непосредственный впрыск; За. Турбонаддув; Зв. Достижимая возможность; 4. Удельный расход топлива; 5. г/кВт; 6. Число оборотов: 2500-3000 об/мин; 7. Среднее давление; 8. Бар.

Рукомойник?

Иногда на корпусе фильтра встретите ручной насос для прокачки системы, глотнувшей воздуха.

Температура — отработавший газ

Температура отработавших газов в выпускной трубе четырехтактных двигателей зависит от типа двигателей и составляет для карбюраторных двигателей 750 — ь 850 К и для дизелей 600 — ь 700 К. [2]

Температура отработавших газов не должна быть ниже 70 С. [3]

Температура отработавших газов ( при выпуске из цилиндра) по мере увеличения догорания на линии расширения повышается. Обычно в дизелях на участке догорания выделяется 10 — 20 % всего тепла, введенного с топливом в цилиндр. Тепло, полученное при догорании, является с точки зрения превращения его в механическую работу менее ценным. Догорание происходит в условиях уменьшенной концентрации кислорода при понижающихся давлении и температуре. В современных дизелях средняя скорость выделения тепла за процесс сгорания составляет примерно 150 — 300 ккал / кг град; за время догорания она снижается примерно с 40 — 50 ккал / кг град до нуля. [6]

Тройной тулуп

Почему возможен перегрев

Другая возможность сильно нагреть турбокомпрессор — это езда в тяжелых условиях: по бездорожью и т. п. Максимальную мощность мотор при этом не разовьет, поскольку колеса сорвутся в пробуксовку. Однако отсутствие встречного воздушного потока способствует росту температуры двигателя, а заодно и турбокомпрессора. Перегрев возможен и при движении в горах с большим количеством подъемов, а также с прицепом.

Но пик неприятностей наступает не во время работы, а потом! После остановки двигателя охлаждение раскаленного турбокомпрессора резко ухудшается. Масло уже не подается, тепло уходит в подшипниковый узел, остатки смазки в подшипнике и его уплотнениях начинают закоксовываться. Со временем это приводит к ухудшению уплотнения и нарушению расчетного режима работы подшипника. А вращение ротора без подачи масла под давлением провоцирует появление задиров.

Системы жидкостного охлаждения турбокомпрессора также прекращали работу после остановки мотора и, соответственно, не отводили тепло от агрегата наддува. Поэтому и появились рекомендации не глушить моторы сразу, а дать им поработать какое-то время на минимальных оборотах холостого хода. Масло и охлаждающая жидкость при этом будут циркулировать, температура выпускных газов, поступающих в турбинную часть, понизится — в итоге турбокомпрессор остывает, а затем мотор можно безбоязненно глушить.

Впускная система

На старых автомобилях в его верхней части находится карбюратор.
На новых – дроссельная заслонка.
Если это дизель, на него устанавливается клапан ЕГР.

Главная его задача – смешивать бензин с воздухом, тем самым образовывая детонирующую смесь. Кстати, в машинах, работающих на дизельном топливе или на газе, впускной коллектор практически не отличается от бензиновых аналогов.

После того как равнодлинные трубы разошлись в паука, у инжекторных машин в каждую из труб вставлено сопло, подающее бензин. Сопла же в свою очередь являются продолжением трубки, вставленной в инжектор

Тут важно, чтобы их крепление было герметичным, иначе в систему будет попадать лишнее количество воздуха, что негативно скажется на качестве топливной смеси

Далее равнодлинные трубы паука подходят к впускным клапанам двигателя (тем, которые нужно притирать). И тут впускной коллектор заканчивается. Кстати, впускной коллектор, как и выпускной, при помощи шпилек с резьбой, находящихся в корпусе двигателя, закрепляется. Таким образом, шпильки служат не только в качестве креплений, но еще и выполняют прижимную роль для прокладки. А между ними еще и устанавливаются прокладки. И дело не совсем в давлении, которое нагнетается в них, а в том, чтобы минимизировать количество неучтенного воздуха, которое попадет в двигатель, или предотвратить попадание выхлопных газов в кабину.

Когда ремонтировать коллекторы

Конструкция поворотного кулака уаз

Единственное, что может поломаться, так это впускной, но никак не выпускной коллектор. Да и то, только после того, когда на него упадет что-то тяжелое. Все же, он из пластика. Также, тут могут еще поломаться шпильки крепления, но опять-таки, если пытаться самому вырвать коллектор, но если вы такое сделаете, то подобных вопросов возникнуть не должно. Еще может слететь трубка, по которой воздух отводится к турбине, но натянуть ее – дело одной минуты.

Хитрая масленка

Дизельный двигатель: сажа и лажа

Рабочая температура двигателя зимой – как стартовать правильно?

Однако опасность представляет и чрезмерно длительное прогревание движка, потому как в это время все детали работают, так сказать, на износ. А, следовательно, и их эксплуатационный срок сокращается. Как же правильно осуществить данную процедуру? Сначала необходимо на холостых оборотах довести температуру жидкости до отметки 50 °С и после этого начать движение, но только на пониженной передаче, не превышающей 2500 об/мин. После того как масло нагреется до отметки, когда рабочая температура равна 80 °С, можно и прибавить оборотов двигателя.

Все эти методы помогут сберечь мотор, если он все-таки работает зимой, а вот как быть, если он отказывается реагировать на ваши действия? Тут тяжело что либо советовать уже по факту проблемы, проще ее не допустить. Это стало возможным благодаря новому изобретению производителей топлива – присадкам, которые помогают составу не парафинзироваться. Кроме возможности добавлять их самостоятельно, вы можете приобретать уже готовую солярку с оптимальными пропорциями этих добавок. В большинстве регионов с низкой зимней температурой она появляется на заправках уже в первые небольшие морозы, называется часто как ДТ-Арктика.

Этот грузовик с дизельным двигателем при запуске двигателя выделяет выхлопные газы, богатые черными твердыми частицами.

Выхлопные газы или дымовые газы выделяются в результате сгорания топлива, такого как природный газ , бензин (бензин) , дизельное топливо , мазут , смеси биодизельного топлива [1] или уголь . В зависимости от типа двигателя он выбрасывается в атмосферу через выхлопную трубу , дымовую трубу или вытяжное сопло . Он часто распространяется с подветренной стороны по схеме, называемой выхлопным шлейфом .

Это основной компонент выбросов автотранспортных средств (и от стационарных двигателей внутреннего сгорания ), который также может включать:

Испарение неиспользованного бензина

Выбросы автотранспортных средств способствуют загрязнению воздуха и являются одним из основных компонентов смога в некоторых крупных городах. Исследование, проведенное Массачусетским технологическим институтом в 2013 году, показывает, что только в Соединенных Штатах из-за выбросов транспортных средств ежегодно происходит 53000 случаев ранней смерти. [2] Согласно другому исследованию, проведенному в том же университете, только в Соединенном Королевстве одни только автомобильные пары являются причиной смерти 5000 человек ежегодно. [3]

Содержание

Температура выхлопных газов (EGT) важна для работы каталитического нейтрализатора двигателя внутреннего сгорания . Его можно измерить датчиком температуры выхлопных газов . EGT также является мерой состояния двигателя газотурбинных двигателей (см. Ниже).

В течение первых двух минут после запуска двигателя автомобиля, который не работал в течение нескольких часов, количество выбросов может быть очень высоким. Это происходит по двум основным причинам:

Требование об увеличенном соотношении воздух-топливо в холодных двигателях : при запуске холодного двигателя топливо не испаряется полностью, вызывая более высокие выбросы углеводородов и окиси углерода , которые уменьшаются только по мере того, как двигатель достигает рабочей температуры. Продолжительность этой фазы запуска была сокращена за счет достижений в области материалов и технологий, включая управляемый компьютером впрыск топлива , меньшую длину всасывания и предварительный нагрев топлива и / или всасываемого воздуха.
Неэффективный каталитический нейтрализатор в холодных условиях : Каталитические нейтрализаторы очень неэффективны, пока не нагреются до их рабочей температуры . Это время было значительно сокращено за счет перемещения преобразователя ближе к выпускному коллектору и, тем более, размещения небольшого, но быстро нагревающегося преобразователя непосредственно у выпускного коллектора. Небольшой преобразователь справляется с выбросами при запуске, что дает достаточно времени для нагрева большего основного преобразователя. Дальнейшие усовершенствования могут быть реализованы разными способами [4], включая электрический нагрев, тепловую батарею, предварительный нагрев в химической реакции, нагрев пламенем и суперизоляцию.

Оценки Агентства по охране окружающей среды США средних выбросов легковых автомобилей в США за апрель 2000 г. [5]

Компонент	Скорость выбросов	Ежегодный выброс загрязняющих веществ
Углеводороды	2,80 г / милю (1,75 г / км)	77,1 фунта (35,0 кг)
Монооксид углерода	20,9 г / миля (13,06 г / км)	575 фунтов (261 кг)
NO _x	1,39 г / миля (0,87 г / км)	38,2 фунта (17,3 кг)
Двуокись углерода - парниковый газ	415 г / милю (258 г / км)	11,450 фунтов (5,190 кг)

Соответствует европейским нормам выбросов EURO III, применявшимся в октябре 2000 г.

В 2000 году Агентство по охране окружающей среды США начало вводить более строгие стандарты выбросов для легковых автомобилей. Требования вводились поэтапно, начиная с автомобилей 2004 года, и все новые легковые и легкие грузовики должны были соответствовать обновленным стандартам к концу 2007 года.

Легковые автомобили, легковые грузовики и легковые автомобили средней грузоподъемности США - Стандарты выбросов выхлопных газов Уровня 2 (для контейнера 5) [6]

Компонент	Скорость выбросов	Ежегодный выброс загрязняющих веществ
NMOG ( Летучие органические соединения )	0,075 г / миля (0,046 г / км)	2,1 фунта (0,95 кг)
Монооксид углерода	3,4 г / милю (2,1 г / км)	94 фунта (43 кг)
NO _X	0,05 г / миля (0,0305 г / км)	1,4 фунта (0,64 кг)
Формальдегид	0,015 г / миля (0,0092 г / км)	0,41 фунта (0,19 кг)

В двигателях с искровым зажиганием газы, образующиеся при сгорании смеси топлива и воздуха, называются выхлопными газами. Состав варьируется от бензиновых до дизельных двигателей, но находится примерно в следующих пределах:

Выхлопные газы двигателя внутреннего сгорания, топливо которого включает нитрометан, будут содержать пары азотной кислоты , которые вызывают коррозию и при вдыхании вызывают мышечную реакцию, из-за которой становится невозможно дышать. Люди, которые могут подвергнуться его воздействию, должны носить противогаз . [9]

В реактивных двигателях и ракетных двигателях выхлоп из метательных сопел, который в некоторых случаях имеет алмазы от удара . [ необходима цитата ]

Дымовые газы
Выбросы дымовых газов от сжигания ископаемого топлива

В терминологии паровых двигателей выхлопные газы - это пар, давление в котором настолько низкое, что он больше не может выполнять полезную работу.

Монооксиды азота NO и NO ₂ ( NOx ) (независимо от того, образуются ли они таким образом или естественным образом в результате удара молнии ) реагируют с аммиаком , влагой и другими соединениями с образованием паров азотной кислоты и связанных с ними частиц. Мелкие частицы могут глубоко проникнуть в чувствительную ткань легких и повредить ее, в крайних случаях вызывая преждевременную смерть. Вдыхание видов NO увеличивает риск рака легких [10] и колоректального рака. [11] и вдыхание таких частиц может вызвать или усугубить респираторные заболевания , такие как эмфизема и бронхит и болезни сердца. [12] [13] [14]

В исследовании Агентства по охране окружающей среды США в 2005 году наибольшие выбросы NOx происходили от дорожных транспортных средств, при этом вторым по величине источником выбросов было внедорожное оборудование, которое в основном состоит из бензиновых и дизельных станций. [14]

Образовавшаяся азотная кислота может быть смыта в почву, где она становится нитратом , что полезно для выращивания растений.

Когда оксиды азота (NOx) и летучие органические соединения (ЛОС) вступают в реакцию в присутствии солнечного света, образуется приземный озон , основной ингредиент смога . В отчете Агентства по охране окружающей среды США за 2005 год дорожные транспортные средства являются вторым по величине источником летучих органических соединений в США (26%), а 19% составляют внедорожное оборудование, которое в основном состоит из бензиновых и дизельных станций. [15] 27% выбросов ЛОС связано с растворителями, которые используются при изготовлении красок и разбавителей для красок и в других целях. [16]

Озон полезен в верхних слоях атмосферы [17], но на уровне земли озон раздражает дыхательную систему , вызывая кашель, удушье и снижение емкости легких. [18] Это также имеет множество негативных последствий для всей экосистемы. [19]

Отравление угарным газом - самый распространенный вид смертельного отравления воздуха во многих странах. [20] Окись углерода бесцветна, без запаха и вкуса, но очень токсична. Он соединяется с гемоглобином с образованием карбоксигемоглобина , который блокирует транспорт кислорода. При концентрациях выше 1000 ppm он считается непосредственной опасностью и представляет наибольшую опасность для здоровья при работе двигателей в плохо вентилируемом помещении. В 2011 году 52% выбросов окиси углерода было создано мобильными автомобилями в США [21].

Хроническое (длительное) воздействие бензола ( C 6 H 6 ) повреждает костный мозг . Это также может вызвать чрезмерное кровотечение и подавить иммунную систему , увеличивая вероятность заражения . Бензол вызывает лейкемию и связан с другими видами рака крови и предраками крови. [22] [23]

В воздействие на здоровье вдыхания аэрозольных частиц были широко изучены в организме человека и животных , а также включают в себя астму , рак легких , сердечно - сосудистые проблемы, преждевременные смерти . [24] [25] [26] Из-за размера частиц они могут проникать в самые глубокие части легких. [27] По данным исследования, проведенного в Великобритании за 2011 год, в результате ТЧ в легковых автомобилях умирает 90 человек в год. [28] В публикации 2006 года Федеральное управление автомобильных дорог США (FHWA) заявляет, что в 2002 году около 1 процента всех PM ₁₀ и 2 процента всех PM _2.5выбросы происходили от выхлопных газов дорожных транспортных средств (в основном дизельных двигателей ). [29]

Двуокись углерода - это парниковый газ . Выбросы CO ₂ автотранспортными средствами являются частью антропогенного вклада в рост концентрации CO ₂ в атмосфере, который, по мнению подавляющего большинства научного сообщества, вызывает изменение климата . [30] Согласно расчетам, автотранспортные средства производят около 20% антропогенных выбросов CO ₂ в Европейском Союзе , а легковые автомобили составляют около 12%. [31] Европейские стандарты выбросов ограничивают выбросы CO ₂ новыми легковыми и легковыми автомобилями. Средний новый автомобиль в Европейском Союзе CO ₂показатель выбросов снизился на 5,4% по сравнению с первым кварталом 2010 года до 145,6 г / км . [32]

Выхлопные газы автомобиля содержат много водяного пара .

Было проведено исследование способов, которыми солдаты в пустынях могут извлекать питьевую воду из выхлопных газов своих машин. [33]

Стандарты выбросов сосредоточены на сокращении количества загрязняющих веществ, содержащихся в выхлопных газах транспортных средств, а также в промышленных дымовых трубах и других источниках выхлопных газов, загрязняющих атмосферу, на различных крупных промышленных объектах, таких как нефтеперерабатывающие заводы , заводы по переработке природного газа, нефтехимические заводы и химические производственные предприятия. . [34] [35] Однако их часто называют дымовыми газами . Каталитические нейтрализаторы в автомобилях предназначены для устранения загрязнения выхлопных газов с помощью катализатора. Скрубберы на судах предназначены для удаления диоксида серы (SO ₂) судовых выхлопных газов. Нормы, касающиеся выбросов двуокиси серы из морских судов, ужесточаются, однако только небольшое количество специальных районов во всем мире предназначено для использования только дизельного топлива с низким содержанием серы.

Одно из преимуществ, заявленных для двигателей с передовой паровой технологией, состоит в том, что они производят меньшие количества токсичных загрязнителей (например, оксидов азота), чем бензиновые и дизельные двигатели той же мощности. [ необходима цитата ] Они производят большее количество диоксида углерода, но меньше монооксида углерода из-за более эффективного сгорания.

Исследователи из Калифорнийского университета в Школе общественного здравоохранения Лос-Анджелеса говорят, что предварительные результаты их статистического исследования детей, внесенных в Реестр рака Калифорнии, родившихся в период с 1998 по 2007 год, показали, что загрязнение дорожного движения может быть связано с увеличением на 5-15% вероятность некоторых видов рака. [36] Исследование Всемирной организации здравоохранения показало, что пары дизельного топлива вызывают рост рака легких. [37]

Калифорнийский совет по воздушным ресурсам обнаружено в исследованиях , что 50% или более от загрязнения воздуха ( смог ) в Южной Калифорнии из - за выбросы автомобилей. [ необходима цитата ] Концентрации загрязняющих веществ, выбрасываемых двигателями внутреннего сгорания, могут быть особенно высокими на сигнальных перекрестках из-за холостого хода и ускорений. В компьютерных моделях такие детали часто упускаются. [38]

Читайте также: