Основные способы организации малотоксичных рабочих процессов бензиновых и дизельных автомобильных двигателей

Снижение токсичности добиваются двумя путями:

1.Нейтрализация отработавших газов.

2.Усовершенствование конструкции двигателя.

Дизельные ДВС для организации малотоксичного рабочего процесса необходимо в начальный период сгорания уменьшить скорость горения, а следовательно и тепловыделение, а конечной фазе сгорания увеличить эту скорость путем насыщения горючей смеси воздухом за счет турбулентного перемешивания.

Способы уменьшения содержания вредных компонентов в отработавших газах(ОГ):

1)Уменьшить угол опережения впрыска топлива, изменить характеристики автоматической муфты опережения впрыска и уменьшить объем подигольного пространства распылителей форсунки.

2)Подача легкого топлива(бензин) в момент впрыска. Это обеспечивает прирост мощности на 25% и более, но для этого необходима установка карбюратора без дроссельной заслонки на впускном коллекторе дизеля и дополнительный бензобак.

3)Подача воды в момент впуска. Так же необходима установка карбюратора на впускной коллектор, дополнительного водяного бака и систему регулирования водоподачи. Этот способ уменьшает содержание в ОГ на 25-30%, уменьшает нагарообразование в цилиндрах и износ деталей ДВС. Разновидностью этого метода является подача водо-топливных эмульсий(ВТЭ) вместо чистого дизельного топлива. Однако существует проблема с временем стабильности ВТЭ при хранении, для этого в них добавляются в качестве эмульгаторов низшие спирты и их эфиры. Этот способ снижает образование сажи в ОГ более чем в 10 раз, в 6-8 раз, а удельный расход топлива на 16-18г/кВт-ч.

4)Рециркуляция ОГ т.е. перепуск части ОГ из системы выпуска на всасывание. Это можно реализовать соединением выпускного и впускного коллекторов дополнительным трубопроводом. В этом трубопроводе устанавливается заслонка регулирующая подачу ОГ. Этот метод снижает выбросы , однако минусом является увеличение расхода топлива и повышение дымности ОГ.

5)Применение сажевых фильтров. Фильтр состоит из керамической микропористой губки поверхность которого покрыта тонким слоем нового катализатора, который дополнительно повышает температуру выхлопных газов до необходимых 560-600°С. Набивка настолько плотная, что задер­живает до 80% частиц размером 20-100 нм.

6)Применение каталитических нейтрализаторов. Состоит из керамических сот покрытых слоем катализатора(платина, палладий и родий)