Безопасность жизнедеятельности и охрана труда

Рисунок 14.1. Сажевый фильтр.

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 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.

Яркий пример современного механизма очистки выхлопа дизелей – электронная система управления дизельным двигателем EDС (Electronic Diesel Control), разработанная компанией Bosch. Ее конструкция включает в себя многокомпонентную систему выпуска отработавших газов, в которой предусмотрено семь датчиков – два лямбда-зонда, два температурных, два давления и один уровня сажи в выхлопе, а также три очистительных элемента – каталитический нейтрализатор, катализатор-накопитель и сажевый фильтр накопительного типа (рис. 14.2).

Рисунок 14.2. Система управлением дизелем EDC.

Датчики в системе выхлопа позволили оптимизировать процессы смесеобразования и сгорания. Кстати, для этого под контроль «мозгу» EDС передали и многие системы двигателя – топливо- и воздухоподачи, рециркуляции отработавших газов, электронную дроссельную заслонку и турбонаддув. С помощью датчиков давления на входе и выходе из сажевого фильтра EDС контролирует степень его загрязнения. Эффективность работы катализаторов оценивается по показаниям двух лямбда-зондов (на входе и выходе). Корректировка работы систем двигателя осуществляется на основании показаний лямбда-зондов, датчиков температуры и уровня сажи на выходе. Каталитический нейтрализатор «перерабатывает» токсичные составляющие выхлопа – NO, NO2, CO, CН – в нетоксичные и малотоксичные соединения – H2O, N2, CO2, а катализатор-накопитель выполняет функции дополнительной очистки от окиси азота (NO2) и предварительной – от частиц сажи.

Испытания двигателей на токсичность

Все более ужесточающиеся нормы определяют снижение предельного содержания количества токсичных компонентов в отработавших газах. Эти выбросы могут быть замерены при заданных определенных условиях работы двигателя.

Как правило, выбросы токсичных веществ с отработавшими газами двигателей определяются на испытательном моторном стенде.

В Европе проводятся 13-режимные испытания, регламентируемые правилами ЕЭК R49. Последовательность испытания – это серия из тринадцати различных стационарных рабочих режимов, а именно:

- 3 режима с частотой nхх min – при минимальной частоте вращения на холостом ходу;

- 5 режимов при nN – при номинальной частоте вращения коленчатого вала;

- 5 режимов при nM – при частоте вращения коленчатого вала, соответствующей максимальному крутящему моменту

Предельные нормируемые значения выбросов токсичных компонентов отработавших газов для дизельных двигателей представлены в таблице 14.2.

Таблица 14.2.