Astfel de aditivi sunt utilizați: săruri organice, acizi grași solubili în combustibil sau minerali, solubili în apă, care, atunci când sunt introduși în emulsii de tip combustibil împreună cu aceștia. S-au dezvoltat aditivi multifuncționali complexi care îmbunătățesc o serie de proprietăți ale combustibililor.
Reducerea toxicității gazelor de eșapament poate fi obținută prin neutralizarea acestora prin diverse metode.
Acțiunea convertizoarelor catalitice se bazează pe oxidarea non-glaciară a produselor de combustie incompletă - CO și CH în CO2 și H2O, precum și pe amplasarea compușilor de NOx pe materiile prime - N2 și O2. Ca catalizatori se folosesc catalizatori de oxid - un amestec de mangan și oxid de cupru, crom, fier (la t <150 ° С) или керамику, покрытую платиной или палладием, V2O5 (при t> 300 ° C).
Sunt dezvoltate convertoare catalitice în două trepte, care constau dintr-o secțiune de reducere și o oxidare conectată în serie. Lumea caută noi catalizatori limitate.
În neutralizatoarele cu plasmă, CO, aldehidele CxHn, suspensiile de combustibil sunt oxidate la CO2 și H2O în timpul arderii într-o flacără obținută prin arderea unui combustibil suplimentar sau prin pornirea încălzirii electrice. Cu toate acestea, oxizii de azot rămân în gazele de eșapament.
Principiul de acțiune al neutralizatorilor lichizi este trecerea gazelor de eșapament printr-un strat de lichid, cel mai adesea apă. Astfel, s-a neutralizat dizolvat numai substanțe nocive: aldehide, oxizi de sulf, oxizi de azot mai mari prinse de funingine, aerosoli lichizi (ulei, combustibil), dezavantajul este prezența în gazele N0 „CO, CxHy absorbție mai completă de impurități poate fi realizată folosind o soluție de NH3, NaOH. , NaC03, MnO4, etanolamine sau sorbenți solizi.
Carburatorul este elementul principal al sistemului de combustibil al motorului, destinat atomizării, evaporării parțiale și formării unui amestec de combustibil și aer; stabilirea compoziției amestecului de aer-combustibil în conformitate cu modul de funcționare a motorului; în funcție de schimbările de sarcină în cantitatea de amestec combustibil-aer care intră în buteliile motorului.
Evaporarea incompletă a carburantului din carburator provoacă arderea filmului pe pereții galeriei de admisie. Aceasta conduce la o distribuție inegală a combustibilului de-a lungul cilindrilor de motor, reduce economia și puterea acestuia, crește toxicitatea gazelor produse.
Pentru a preveni pătrunderea foliei de combustibil în cilindri, amestecul combustibil-aer din conductă este încălzit, admite amestecul, gazele de eșapament sau apa încălzită în sistemul de răcire a motorului. Utilizați și alte măsuri pentru a evita arderea filmului.
Reducerea nivelurilor de substanțe toxice, emisiile de gaze de evacuare ale motorului pot fi atinse prin influența procesului de lucru pentru a reduce formarea acestor substanțe în procesul de ardere, echipamentul sistem motor de neutralizare a gazelor de eșapament și utilizarea combustibililor care conțin mai puțin de ardere produse toxice substanțe într-un interval acceptabil fără deteriorarea puterii motorului și eficiența cu o creștere minimă de preț a centralei electrice cu motorul.
Metode de impact asupra motorului de flux de lucru pentru a reduce toxicitatea, utilizate în prezent, în general, duce la o reducere a puterii sale și crește consumul de carburant și, în plus, motoarele cu aprindere forțată nu sunt încă furnizează un nivel acceptabil de toxicitate. Prin urmare, instalarea echipate cu sisteme de neutralizare motoare, care prevăd reducerea concentrației de efecte toxice asupra fluxului de lucru și aplicarea dispozitivelor de neutralizare și purificare a gazelor în convertoarele de linie de eșapament și detergenți.
Reacțiile chimice și chimice au loc în convertoarele termice și catalitice, ca urmare a scăderii concentrației componentelor gazoase ale substanțelor toxice. Aparatele mecanice și de purificare a apei sunt utilizate pentru a curăța gazele de evacuare de particule mecanice (funingine) și picături de ulei. Acestea din urmă sunt rareori utilizate.
Convertorul termic este o cameră de ardere, care este amplasată în traseul de evacuare al motorului pentru arderea produselor de combustie incompletă a combustibilului - CH și CO. Acesta poate fi instalat la locul conductei de evacuare și să-și îndeplinească funcțiile. Reacțiile de oxidare ale CO și CH apar destul de rapid la temperaturi de peste 830 ° C și în prezența oxigenului nelegat în zona de reacție. Neutralizatoarele termice sunt utilizate la motoarele cu aprindere forțată, în care este necesar ca reacția de oxidare termică să funcționeze eficient, temperatura fiind asigurată fără introducerea combustibilului suplimentar. Temperatura deja ridicată a gazelor de evacuare din aceste motoare crește în zona de reacție ca urmare a dezrăregării părții de SN și CO, a cărei concentrare este mult mai mare decât cea a motoarelor diesel.
Convertorul termic (Figura 18.1) constă dintr-o carcasă cu duze de ieșire și una sau două inserții de țevi de căldură realizate din oțel de tablă rezistent la căldură. O bună amestecare a aerului suplimentar,
Fig. 18.1. Convertor termic:
1 - prizele de evacuare ale motorului; 2 - ieșirea gazelor din neutralizator; 3 - alimentare suplimentară cu aer
care este necesară pentru oxidarea CO și CH, cu gazele de evacuare se realizează prin formarea vortex intensivă și agitarea a gazelor în preaplin prin deschiderile din tuburile și prin schimbarea direcției sistemului lor partițiilor de mișcare. Pentru CO dogoryannya eficientă și HC au nevoie de ceva mai mult timp și, prin urmare, viteza gazelor în convertizor este setat scăzut, prin care volumul său este relativ mare. Pentru a evita căderea temperaturii gazului de eșapament, ca rezultat al transferului de căldură către perete, țeava de eșapament și termică convertorul capac de izolare, scuturi termice montate în conductele de evacuare, catalizator dispuse cât mai aproape posibil de motor. Cu toate acestea, este nevoie de mult timp pentru încălzirea convertizorului termic după pornirea motorului. Pentru a reduce acest timp, creșterea temperaturii gazelor de evacuare se realizează o îmbogățire a amestecului combustibil și reducerea timpului de aprindere, deși atât crește consumul de combustibil. La aceleași măsuri a recurs la menținerea unei flăcări stabile în modurile tranzitorii de funcționare a motorului. Scăderea timpului până la debutul oxidare eficientă a CO și CH facilitează de asemenea inserție de prăjire.
Catalizatorul de oxidare catalitică (în prezența unui exces de oxigen în gazele de evacuare) din catalizatorii din metale prețioase - platină, paladiu și platină, platină și rodiu - un ritm suficient de ridicat de oxidare CO și CH furnizate la temperaturi relativ ridicate, mult mai mică decât în convertorul termic. Monoxidul de carbon este oxidat la CO la 250 până la 300 ° C, hidrocarburi, Benzopirina, aldehide - la 400-450 ° C; în timp ce un miros aproape neplăcut dispare în gazele de eșapament. La o temperatură de 580 ° C, arderea funinginii. Catalizatorii bazați pe metale convenționale pentru a activa procesele de oxidare la temperaturi scăzute în motoare nu se aplică.
Pentru a mări suprafața de contact cu gaze, catalizatorul este aplicat printr-un strat subțire pe suprafața unui suport de silice sau alumină sub formă de bile sau pe suprafața unui suport monolitic cu celule (Figura 18.2). Suportul cu catalizator este amestecat într-o carcasă care poate fi combinată cu un amortizor de zgomot. Țevile de eșapament și corpul convertorului catalitic sunt izolate termic astfel încât să reducă transferul de căldură din gazele de eșapament, ca și în convertorul termic.
Fig. 18.2. Convertor catalitic combinat cu purtător monolit charunkuvatim
În mașinile de neutralizare pentru mașini se utilizează platină și paladiu. Când se utilizează benzină cu plumb, activitatea catalizatorului scade rapid datorită depunerii plumbului.
În afterburners catalitice și termice pentru oxidarea CO și CH au nevoie de oxigen, nelegată în gazele de evacuare, astfel încât în motor cu aprindere prin sistemul de neutralizare, care poate rula pe un amestec bogat intră în dispozitivul de alimentare cu aer suplimentar pentru gazele de eșapament. Cantitatea de aer suplimentar este de aproximativ 25% din debitul de aer al motorului.
În prezența oxigenului în gazele de evacuare și la o temperatură de oxidare suficient de ridicată, CH și CO trec în conducta de evacuare. Prin urmare, se recomandă alimentarea suplimentară a aerului în canalul de evacuare din capul cilindrului. Furnizarea de aer suplimentar și izolație termică a conductelor de evacuare permite reducerea semnificativă a emisiilor de HF și CO și apoi, atunci când neutralizatorul nu este utilizat.
Dacă se utilizează un convertor catalitic termic sau oxidativ, emisiile de CH și CO pot fi reduse la normele stabilite. Concentrația de oxizi de azot nu se modifică sau variază foarte puțin. Recircularea gazelor de eșapament este utilizată pentru a reduce concentrația de azot oxidant în sistemele cu neutralizatori oxidanți. În acest scop, gazele de eșapament, într-o cantitate de până la 10% din volumul de încărcare proaspăt, sunt preluate din conductele de evacuare, răcite și expediate către sistemul de admisie.
Acum, motoarele cu aprindere forțată pe autoturisme sunt echipate mai des cu sisteme de neutralizare, inclusiv un oxidant catalitic, un sistem suplimentar de alimentare cu aer și un sistem de recirculare a gazelor de eșapament. Gradul de neutralizare a CH va ajunge la 85% în catalizatorul de oxidare din catalizatorul platină-paladiu și 93% în CO. Gradul de neutralizare este estimat de raportul dintre diferența de concentrație a componentelor toxice la intrarea în neutralizator și la ieșirea din acesta la concentrațiile de admisie.
Convertoarele catalitice cu un mediu reducător sunt uneori utilizate în sistemele de reducere a emisiilor de oxizi de azot. Reducerea NO cu formarea de N2 devine posibilă atunci când există un conținut suficient de mare de CO în gazele de eșapament.
Un convertor catalitic cu un mediu reducător este utilizat în mod convenabil în combinație cu un convertor catalitic oxidat pentru oxidarea CH și CO. În acest caz, se adaugă aer suplimentar neutralizatorului de oxidare, care este instalat după agentul de reducere.
În catalizator, cu un catalizator de metale prețioase pot fi reduse la emisiile stabilite norme ale tuturor celor trei constituenți de gaz toxic - CH, CO și NOx, dar numai cu condiția ca compoziția amestecului combustibil diferă de stoichiometric (la # 945; = 1) nu mai mult de 1%. Astfel de neutralizatori sunt trei componente. Cele mai bune rezultate au fost obținute cu catalizatori de platină-rodiu. Carburatoarele moderne și sistemele de injecție a combustibilului cu pompe de combustibil (sisteme de injecție) nu asigură o gamă îngustă de compoziție a amestecului în toate condițiile de funcționare, fiind necesar un sistem special de reglare a combustibilului. Astăzi este în curs de dezvoltare.
Sunt posibile și combinații ale catalizatorului termic cu catalizator în două variante. Primul este catalizator pentru neutralizare, iar al doilea este cel termic pentru încălzirea CH și CO (Figura 18.3).
Fig. 18.3. Debitator combinat de gaze de eșapament:
Aerul suplimentar pentru oxidarea CH și CO este furnizat celui de-al doilea neutralizator.