ОБЩАЯ ПЕРЕКЛАДИНА, ИЛИ НЕМНОГО ПРАВДЫ О COMMON RAIL...

ktockiy · Зарегистрирован: 17.08.2007 Сообщения: 1338

gurkin
это страшилки про зиму. сам прошёл через такое. ездил при -25 с полным баком, а замерз при -8...

mehan_

mehan_

gurkin

ktockiy, читайте ВНИМАТЕЛЬНО название темы:
немного правды о коммон рэйл
"немного"- это означает "мало". а может - и вовсе ноль!

Smile

mehan_

Немного - это достаточно для водителя при эксплуатации личного ТС .
Или типа "покажи палец, а мы пол руки отчекрыжим ?"

gurkin

mehan_, не затруднит-ли немного правды про это:

gurkin

и вот ещё один суперинтересный момент. (он-же - вопрос):
перед кончиной форсунок камп занижал расход на 30...50%. после ремонта - стал показывать точнёхонько.
вопрос:
может-ли служить косвенным признаком скорой кончины форсунок существенное занижение бортовым компьютером расхода топлива?
спасибо

mehan_

mehan_

mehan_

Нейтрализация отработавших газов в выпускной системе дизельных двигателей
Подпись: Рисунок 10 – Автомобиль с дизельным двигателем
В дизельном двигателе (рис.10) топливо впрыскива
ется в цилиндр, уже наполненный раскаленным сжатым воздухом и на образование
"правильной" горючей смеси просто не остается времени. Даже при тончайшем
распылении (для чего и повышают давление) не все микрочастицы топлива успевают
обзавестись нужным количеством молекул кислорода - вот вам и сажа. Снижение
температуры в цилиндре по бензиновому рецепту только ухудшает картину. Вообще,
основное противоречие дизеля, которое еще никто до конца не разрешил, - между
снижением выбросов сажи и окислов азота: улучшая один параметр, неизбежно
портим второй.
Комплексная очистка отработавших газов дизеля
Современные комплексные системы очистки отработавших газов для дизелей
состоят из каталитических и жидкостных нейтрализаторов, а также сажевых
фильтров.
Сажевые фильтры
Подпись: Рисунок 11 – Фильтр «Опеля»: 1 - вход газов с час-тицами сажи; 2 - фильтрующий элемент; 3 - датчи-ки давления; 4 - датчик температуры; 5 - выход. А - стадия накопления сажи; В - стадия ее выжигания

Подпись: Рисунок 12 – Совмещенный фильтр «Мерседес-Бенц»: 1 - лямбда-зонд; 2 - обычный окислительный нейтрализатор; 3 - фильтр частиц сажи; 4 - датчи-ки давления; 5 - датчики температуры

Фирмы, пропагандирующие экономичные легковые дизели, ради экологии пускаются
во все тяжкие. Например, предлагают устанавливать дополнительные бачки с
дорогими реактивами, снижающими температурный порог разложения накопившейся
в специальном нейтрализаторе сажи ("Пежо-607"). Выжечь, то есть окислить,
накопившиеся в порах фильтра частицы можно лишь при достаточно высокой
температуре, которой выхлопные газы правильно настроенного дизеля не
достигают. Даже если приказать управляющему двигателем контроллеру
периодически увеличивать подачу топлива, все равно градусов не хватает.
Решение видели в добавке к солярке мочевины (прямо на АЗС) либо
незначительного количества специального реагента, хранящегося в отдельном
бачке (5 литров хватает на 80 000 км пробега). Это снижало температуру начала
реакции градусов на 100 и позволяло, обогатив смесь, очищать фильтр.
Реализовать эти решения весьма сложно. Неудивительно, что бачки с реагентом
прижились в основном на дорогих автомобилях, например, «Пежо-607».
В фильтрах нового поколения общий принцип остался прежним: задержать и
уничтожить. Но как добиться нужной для сгорания частиц сажи температуры? Во-
первых, фильтр разместили сразу за выпускным коллектором. Во-вторых, через
каждые 300-500 км пробега контроллер включает режим многофазного впрыска,
увеличивая количество поступающего в цилиндр топлива. И, наконец, главное:
поверхность фильтрующего элемента покрыта тонким слоем нового катализатора,
который дополнительно повышает температуру выхлопных газов до необходимых
560-600°С. Отдаленно это напоминает работу каталитической бензиновой грелки
для рыболовов.

Фильтрующий элемент состоит, как правило, из керамической (карбид кремния)
микропористой губки. Толщина стенок между ее каналами не превышает 0,4 мм,
так что фильтрующая поверхность очень большая. Иногда эту «губку» делают из
сверхтонкого стального волокна, также покрытого новым катализатором. Набивка
настолько плотная, что задерживает до 80% частиц размером 20-100 нм.
Новые фильтры стали активно участвовать в управлении работой двигателя.
Ведь режим обогащения включается по сигналу от датчиков давления,
установленных на входе и выходе фильтра. Когда разность показаний становится
значительной, компьютер воспринимает это как признак закупоренности «губки»
сажей. А выжигание контролируют с помощью датчика температуры.
Подпись: Рисунок 13 – Новый фильтр длиной 150-300 ми уста-навливают рядом с выпускным коллектором (двигатель «Рено» 2,2 л)

Активные фильтры уже появились на дизельных моторах «мерседес-бенцев» С- и
Е-классов (рис.12), в начале 2004 года приживутся в «Опеле-Вектра» (рис.11) и
«Сигнум», «Рено-Вель Са-тис» (рис.13)... До 2006 года об экологии легковых
дизелей производителям можно не беспокоиться. Но ведь 20% частиц пока попадают
в воздух, а есть еще пылинки размером меньше 20 нм... Наверняка производители
уже колдуют над новыми устройствами.
Система DRNR
Подпись: Рисунок 14 – Система DPNR
"Тойота" разработала свою, не менее эффективную систему очистки, названную DPNR
(рис.14). Она одновременно обезвреживает и канцерогенные частицы сажи, и
просто вредные окислы азота (о СН и СО сегодня говорить уже стыдно –
пройденный этап). Главную роль играет новый микропористый керамический фильтр,
покрытый слоем накапливающего азот материала и катализатором на основе
платины. Во время работы двигателя на бедной смеси частицы сажи окисляются
атомарным кислородом, освобождающимся при соединении NO и О2 из
выхлопных газов в процессе накопления NO2.
Периодически, когда компьютер кратковременно обогащает смесь, эти частицы
окисляются кислородом, возникающим теперь уже при разложении накопленных
окислов в безвредный азот.
DPNR показала снижение содержания сажи и NOx на 80% по сравнению с
действующими сегодня нормами, но применима лишь для дизелей последнего
поколения, работающих с системой "коммон рейл" высокого давления на топливе с
пониженным содержанием серы.
Плазменный нейтрализатор

Один из альтернативных методов нейтрализации отработавших газов –
использование низкотемпературной плазмы. Исследования в Японии, США и в...
России привели к созданию экспериментальных образцов оборудования,
основанного на плазменных технологиях.
Что такое низкотемпературная плазма? Она состоит из положительно заряженных
ионов и отрицательно заряженных электронов, полученных в специальных
устройствах при различных видах импульсных высоковольтных электрических
разрядов (коронный, барьерный и др.), а также из нейтральных атомов и
молекул.
Подпись: Рисунок 15 – Схема плаз-менного нейтра¬лизатора:
1 – узел подвода от¬работавших газов;
2 – кварцевая трубка (ди-электрик);
3 – центральный электрод;
4 – внешний элек¬трод.

Принципиальная схема одного из вариантов разрядного устройства показана на
рис.15. Оно включает узел подвода отработавшего газа и масла 1, кварцевую
стеклянную или керамическую трубку 2, используемую в качестве
диэлектрического барьера, и два электрода – центральный 3 и внешний 4 – в виде
металлической сетки из нержавеющей стали. В разрядное устройство подается ток
от источника, формирующего импульс напряжения длительностью 250–350 мкс.
Барьерный разряд возникает при электрическом напряжении 0,5–35 кВ и частоте
следования импульсов 50–2000 Гц.
Как происходит процесс нейтрализации газов в системе и очистка их от сажи?
Отработавшие газы дизеля направляются в плазмохимический реактор,
предварительно пройдя сушку во влагоотделителе. В плазмохимическом реакторе
к этим газам "подмешивают" масло. Под действием электрического разряда в
трубках разрядного устройства частички сажи активно абсорбируют масло на
своей поверхности. Для удаления сажи, частички которой находятся как бы в
масляном коконе, используется маслоотделитель. Сажа собирается в специальный
контейнер, а масло после дополнительной очистки в фильтре продолжает
циркулировать по замкнутому контуру. Таким образом, удается обеспечить очень
высокую эффективность поглощения частичек сажи – до 100% во всем диапазоне
оборотов дизеля. Из маслоотделителя часть отработавших газов можно направить
во впускной коллектор дизеля (рециркуляция). Это снижает содержание оксидов
азота в выхлопе.
Физическая и химическая сущность явлений, происходящих под действием
барьерного разряда в плазмохимическом реакторе, изучена пока недостаточно.
Однако упрощенно процесс можно представить следующим образом. При подаче
напряжения в электроразрядное устройство в нем создается неравновесная
слабоионизированная низкотемпературная плазма, которая воздействует на
отработавшие газы. В результате многостадийных химических реакций оксиды
азота, серы и углерода разлагаются на нетоксичные молекулы кислорода, азота,
серы и углерода. Одновременно происходит конверсия (превращение) оксида азота
в его диоксид, который связывается радикалом ОН в азотную кислоту в виде
аэрозоля. Аналогичные реакции протекают с диоксидом серы и оксидом углерода,
приводя к образованию аэрозолей. Аэрозоли улавливают в достаточно простых
электрофильтрах, обеспечивающих степень очистки до 98–99%.
Судя по лаконичным сообщениям зарубежной печати, в Японии проходит испытания
микроавтобус, на котором установлен дизельный двигатель "Ниссан-LD 20"
мощностью 48,5 кВт/66 л. с., оборудованный нейтрализатором с плазмохимическим
реактором.
По предварительным расчетам, плазменная очистка обойдется в 1,5–2 раза
дешевле, чем в существующих многокомпонентных устройствах. Не требуется
использовать благородные металлы, значительно увеличивается ресурс систем
нейтрализации, сокращается время на их техническое обслуживание. Однако к
промышленному выпуску плазмохимических реакторов (а значит, их широкому
использованию) можно будет перейти, когда удастся сократить затраты мощности
на электропитание реактора. В опытных и экспериментальных системах они
достигают 4–5% и более от мощности дизеля.
Обратная связь дизеля
Подпись: Рисунок 16 – Обратная связь дизеля

Компания Bosch, которая в 1976 году представила миру свой первый лямбда-зонд
для бензиновых двигателей, недавно создала аналогичный узел и для дизельных
моторов. Напомним, лямбда-зонд – это датчик, измеряющий содержание кислорода
в отработавших газах автомобиля. Его внедрение позволяет оптимизировать
топливоподачу в цилиндры, благодаря чему снижается токсичность отработавших
газов и уменьшается расход топлива, увеличиваются мощность и крутящий момент
мотора, а также улучшаются его пусковые характеристики.
Кроме того, лямбда-зонд вместе с электронной системой впрыска обеспечивают
работу каталитического нейтрализатора отработавших газов, который выполняет
свою функцию только при четком соблюдении пропорций состава топливовоздушной
смеси.
Сегодня, когда системы питания дизелей управляются электроникой, а их
механические ТНВД остались в прошлом, лямбда-зонд пришел на службу и этим
моторам. Получая данные о количестве кислорода в выхлопе, электронные «мозги»
современных дизелей корректируют работу системы рециркуляции отработавших
газов, определяют оптимальное время впрыска топлива и давление наддува
(рис.16). Системы питания с лямбда-зондом особенно эффективны в режиме полных
нагрузок, когда увеличивается склонность к дымообразованию. «Бошевский» датчик
кислорода будет использоваться и в накопительных катализаторах для измерения
содержания окисей азота (NOX). Планируется, что уже к концу этого
года «лямбда-регулирование» будет внедрено на многих современных дизелях.
Система SCR
Подпись: Рисунок 17 – Система SCR

Совсем скоро, в октябре 2005 года, в странах Евросоюза для автомобилей
начнут действовать более строгие экологические нормы Евро 4, которые сменят
ныне действующие Евро 3. И сегодня мировые автопроизводители активно
работают над тем, чтобы сделать выхлоп двигателей как можно чище.
В то же время необходимо считаться с покупателем, для которого важно, чтобы
автомобиль был относительно дешев и прост в эксплуатации. Все это требует
эффективных и вместе с тем недорогих систем. Специалисты DaimlerChrysler
создали одну из них – SCR (Selective Catalytic Reduction, что можно перевести
как «селективный каталитический преобразователь»).
Принцип действия системы SCR (рис.17) заключается в химической реакции
аммиака с окисью азота выхлопных газов, в результате которой образуются
безвредный азот и водяной пар.
Здесь, правда, возникает один вопрос: а как перевозить на автомобиле аммиак
– довольно токсичное вещество? Известный концерн Total в свое время создал
безопасный заменитель аммиака, разработанный на водной основе и
соответствующий стандартам DIN 70070. Сегодня он широко применяется в
сельском хозяйстве, текстильной промышленности, а также при изготовлении
косметики и парфюмерии. Данная жидкость – совершенно не токсичная, без цвета
и запаха – в «автомобильном» исполнении называется AdBlue.
Селективный преобразователь состоит из двух основных узлов: непосредственно
каталитического нейтрализатора с сотовой структурой, вмонтированного в
глушитель автомобиля, и дополнительного бака под аммиачный заменитель AdBlue.
Так что установка системы SCR на автомобили с моторами Евро 3 не потребует
кардинального изменения их конструкции.
Средний расход «голубой» жидкости – около 6% от потребляемого автомобилем
дизтоплива: например, для магистрального тягача он составляет около 2 л на
100 км. Таким образом, 100-литрового бака с AdBlue хватит на 5000 км пути.
Двигатель оснащается дополнительным модулем, совмещенным с электронной
системой управления мотором, который точно дозирует количество жидкости
AdBlue, подаваемой в выпускной коллектор.
Но это еще не все. Очень важно, что моторы с системой SCR существенно
экономичнее: например, на дальнобойных грузовиках расходуется на 30% меньше
топлива. А чем выше экономия – тем меньше содержание вредных веществ в
выхлопных газах.
Работы над технологией очистки SCR были начаты еще в 90-е гг. Сегодня система
практически готова к серийному производству. Оснащать грузовики и автобусы
Mercedes-Benz системой SCR должны начать в I-м полугодии 2005 года, с тем,
чтобы к октябрю 2006 года – предельному сроку перехода на Евро 4 – все
вышеуказанные машины марки имели селективный преобразователь выхлопных газов.
После небольшой модернизации системы SCR оснащенные ею дизельные моторы будут
соответствовать экологическим нормам Евро 5, введение которых намечено на
октябрь 2008 года.
Однако нужно решить еще одну важную проблему – создать разветвленную сеть
специальных АЗС, на которых можно будет заправляться «голубым» топливом
AdBlue. Концерн Total и другие производители уже активно работают над этим.
Результат не заставил себя долго ждать: 26 ноября 2003 года в Штутгарте была
торжественно открыта первая автозаправочная станция AdBlue. Пока на ней
будут заправляться только проходящие испытания с системой SCR автомобили
Mercedes-Benz.
Заключение
Увы, нам пока не до таких нюансов, как токообогрев нейтрализаторов или
индивидуальный контроль сгорания с помощью специальных датчиков в каждом из
цилиндров. Россия по уровню автомобильной техники находится сейчас на пороге
первой фазы эры нейтрализации — нам надо хотя бы внедрить нейтрализаторы на
отечественные автомобили. Как это было сделано 30 лет назад в Америке и
Японии, придется правительственными решениями "закрутить гайки" всем без
исключения автозаводам и принудить их к выпуску автомобилей, отвечающих
реально выполнимым экологическим требованиям. Правда, от этого немедленно
пострадаем мы, покупатели, — ведь автомобили с впрыском и нейтрализатором
немедленно станут дороже!
А еще надо обязательно решить проблему с этилированным и нечистым, с большим
количеством вредных примесей, бензином — иначе нейтрализаторы будут очень
быстро терять свои способности. И переоборудование для этой цели
нефтеперерабатывающих заводов по всей стране — это тоже вопрос
государственного уровня.
Помимо этого, есть еще масса проблем. Оборудовать ли нейтрализаторами те
автомобили, что уже выпущены? В Соединенных Штатах, например, разрешено
эксплуатировать старые карбюраторные машины — это позволяет высокая скорость
обновления автопарка. В Германии это тоже разрешено, но владельцы машин без
нейтрализаторов платят больший налог. И стремятся от них побыстрее
избавиться.
У нас же автомобиль служит до тех пор, пока не сгниет второй кузов и не
застучит после четвертой переборки мотор. А как будут обращаться с
нейтрализаторами гаражные умельцы, уверенные в том, что "катализаторы" сильно
ухудшают динамику и экономичность? Будут пробивать их ломом или вырезать из
выпускного тракта?
Словом, пока у внедрения нейтрализаторов в России больше врагов, нежели
сторонников. Но — "иного нет у нас пути"!

Литвинов Александр Владимирович

mehan_

Прошу извинить за отсутствующие картинки , но с картинками не знаю как сюда засунуть, а информация , как мне показалось , очень стояща , хоть и не нова .

mehan_

Какие ещё будут пожелания по статьям ?