Emission control – kontrola izduvnih gasova

gruigor

Moderator
Emission control ( Kontrola emisije izduvnih gasova)

1.3.1 Uvod

Sagorevanjem benzina i dizela dobija se ugljen dioksid (CO2) i vodena para (H2O).

CO2 nije toliko škodljiv u direktnom kontaktu s njim ali ipak ima negativnu ulogu u očuvanju zivotne sredine.

Zbog nepotpunog sagorevanja javljaju se štetni gasovi kao sto su ugljen monoksid (CO) i nesagoreo ugljenovodonik (HC).

Ovi gasovi oksidiraju sa azotom koji se nalazi u usisnom vazduhu i dobijaju se azotni oksidi (NOx).

Osim ovih druge regulisane ili neregulisane emisije koje će biti prisutne su:
•Emisija čestica materije particulate matter (PM) je poprilično mala za benzinske motore,kada se posmatra ukupna masa (PM). Zbog težeg usitnjavanja dizel čestica i zbog nehomogene raspodele u dizel gorivu, dizel motori su uvek proizvodili više štetnih materija (dima).
•Do nedavno, takodje sadržaj sunpora u benzinu je bio dosta manji nego u dizelu. Sa narednim zakonom, sadrzaj sumpora u dizelu i benzinu je smanjen na odgovarajući nivo.
•U proslosti, lead (Pb) je takodje bio prisutan u izduvnim gasovima, zbog upotrebe neeksplozivnih proizvoda (ili oktansko poboljšanje) koji zadrze olovo u benzinu.
•Fosfor, hlor, brom i boron koji mogu biti prisutni u gorivu ili ulju za podmazivanje, takodje se mogu naći i u izduvnim gasovima kao dioxins.

Automobilske emisije se mogu kontrolisati na tri nacina.

Jedan je težnja ka potpunom sagorevanju, drugi je povratak viška ugljovodonika nazad u motor gde ce se izvršiti sagorevanje, i kao treći način je obezbedjivanje dodatnog prostora za oksidaciju, koji se naziva katalitički konvertor.

Honda je uvek bila jedan od pionira u ekološkom razvoju. 1973 Honda Civic je imala ugradjenu komoru za sagorevanje, da bi umanjila emislije gasova. Ali ubrzo je katalitička tehnologija uzela maha.

Ekoloski katalizatorska tehnologija je bila povezana sa problemima zagadjivanja light-duty vozila, uglavnom benzinski putnički automobili.Sa sledecim usvajanjem zakona za čist vazduh Clean Air Act (CAA) postavljeni su osnovni standardi, oksidacioni katalizatori su komercjalizovani u SAD jos sredinom 1970-ih u svrsi kontrole emisije CO i HC.

Tro izlazni katalizatori , uvedeni 1980-ih, su bili u mogućnosti da kontrolišu NOx emisije SI motora na vrlo niskim nivoima. 1990-ih oksidacioni katalizatori su predstavljeni u dizel automobilima u Evropi. Ranih 70-ih dizel katalizatori su korišćeni u nekim profesionalnim okruženjima , kao sto su podzemna miniranja.

1.3.2 Catalytic converter ( Katalitički konvertor)

Katalitićki-opremljeni automobile su predstavljeni u SAD 1974, ali su se na Evropskim putevima pojavili tek 1985. Sada više od 275 miliona (svetskih 500 miliona) i preko 85% svih novih automobile proizvedenih u svetu su opremljeni autokatalizatorima. Katalitički konverteri su postavljeni na sva teška motorna vozila , motorcikle, i off-road vozila.

Tro izlazno katalizatorska tehnologija, radi na principu katalitičke redukcije NOx, CO i HC, i zahteva da motor ima automatski podesiv vazduh – gorivo odnos, air-to-fuel (A/F) ratio.To je stvorilo potrebe za elektronskim sistemom koji ce podešavati odnos vazduha i goriva. 1981 su predstavljeni automatski podesivi motori (odnosa vazduh – gorivo), sa takozvano ugradjenom feedback (povratna sprega) tehnologijom.

Kiseonik – senzor je postavljen u izduvni sistem i merio je sadržaj kiseonika u izduvnoj grani. Signal sa ovog senzora je vezan sa – lambda vrednošću- koja podesava odnos vazduh – gorivo . “Lambda senzor” bi poslao signal mikroprocesoru koji posle čitanja i analize deluje povratnim signalom, sto uzrokuje povećanje ili smanjenje mesavnine goriva i vazduha.Kako računarski sistemi dosta napreduju, oni su trenutno u mogucnosti da podese moment bacanja varnice(vreme paljenja) al i podešavanje drugih emisija koje postoje na vozilu.

U prisustvu kiseonika, tro izlazni katalizator postaje neefikasan u smanjenju NOx.Iz tog razloga tro izlazni katalizatori ne mogu da kontrolišu NOx na dizel aplkacijama, zato sto slabo sagorevajući motori imaju visoku koncentraciju kiseonika u izduvnim gasovima pri svim radnim uslovima.

Oksidacioni katalizator pretvara ugljenmonoksid (CO) i ugljenvodonik (HC) u ugljendioksid (CO2) i vodu smanjujući masu dizel čestica, ali malo utiču na smanjenje azotnih aksida (NOx).Oni su korišćeni 70-ih god. u SAD na benzinskim automobilima dok nisu zamenjeni troizlaznim katalizatorima.Skorašnji oksidacioni katalizatori su zastupljeni kod dizel vozila.

Prvi automobilski dizel-oksidacioni katalizator je bio primenjen na Volkswagen “Umwelt” iz 1989 god.Upotreba katalizatora nije bila potrebna u Evropi po propisima iz tog vremena.Umesto toga, ova upotreba katalizatora,predstavljena je kao ekološki odgovoran stav na auto tržištu.Od uvodjenje EURO 2 emisionih standarda sredinom 1990-ih, oksidacioni katalizator je postao standard za proizvedene automobile i u Evropi.Kao zadnja etapa smanjenja CO, HC i PM razvili su se katalizatori za Euro 3 standard (2000).

Brzi laki katalizatori (Fast light off catalysts) omogućavaju da katalitički pretvarač radi pri povećanim izduvnim temperaturama.Promena na termalnom kapacitetu uslovljava da se na katalizatoru vrše velika poboljšanja u sastavu i tipu unutarnjih plemenitih metala.

Radi termičke izdrzljivosti katalizatora i povećanja stabilnosti, katalitički pretvarač se montira blize motoru ćime se ujedno povećava i vek trajanja katalizatora, naročito tokom zahtevnije voznje.Kristaliti i prečišćivač u katalizatoru radi stabilnosti potrebno je da budu na temperaturi od 1000˚C.Poboljšano skladistenje kiseonika u području prečišćavača, maksimizuje vazduh/gorivo “prozor” i označava “zdravstvo” katalizatora prilikom OBD dijagnoze.


Više na : Link
 
Vrh