Уход за системой выпуска выхлопных газов

Уход за системой выпуска выхлопных газов
Уход за системой выпуска выхлопных газов

Чтобы продемонстрировать компактные размеры SCRi®, на стенде Emitec был представлен оснащенный этой системой автомобиль Multicar Fumo

Уход за системой выпуска выхлопных газов

Разработка компании HJS – система SCRT®, очищающая ОГ от сажи на 100% и снижающая уровень содержания NOx на 90%

Уход за системой выпуска выхлопных газов

Система PM-KAT®, разработанная MAN

Уход за системой выпуска выхлопных газов

Глушитель со встроенной системой PM-KAT®, разработанной MAN

Уход за системой выпуска выхлопных газов

Глушитель со встроенным сажевым фильтром PM-METALIT® фирмы Emitec, в корпусе имеется место для окислительного конвертора и каталитического нейтрализатора

Уход за системой выпуска выхлопных газов

Система SCRi® с сажевым фильтром, разработанная компанией Emitec

Уход за системой выпуска выхлопных газов

Схема системы очистки ОГ, разработанной Eaton

Уход за системой выпуска выхлопных газов

Сажевый фильтр компании TWINTEC для большегрузного автомобиля

Уход за системой выпуска выхлопных газов

Глушитель со встроенным сажевым фильтром PM-Metalit® фирмы Emitec для пригородных и междугородных автобусов

Сажевый фильтр PM-Metalit® фирмы Emitec для автобусов и грузовых автомобилей, соответствующих нормам токсичности ОГ EEV

Глушитель сo встроенным сажевым фильтром PM-Metalit® фирмы Emitec после двухгодичных эксплуатационных испытаний (пробег 334 000 км, непрерывная регенерация)

Оригинальная инновационная система очистки ОГ в системе выпуска, разработанная компанией Eaton

Премьера от компании TWINTEC: система TWINblue®

Конструкция элемента фильтра PM-Metalit® и схема его работы

EMICAT® – каталитический нейтрализатор со встроенным электроподогревателем, разработанный компанией Emitec

В Европе менее 30% коммерческих автомобилей соответствует требованиям норм токсичности отработавших газов (ОГ) Euro 4 и Euro 5. Еще в меньшей степени «экологичны» дорожно-строительные машины.

Для сохранения окружающей среды неизбежно придется модернизировать часть этих автомобилей и машин, чтобы уменьшить токсичность их ОГ.

Самым эффективным методом снижения токсичности ОГ дизелей является очистка ОГ в системе выпуска автомобиля.

Системы, использующие реагент AdBlue

На IAA ряд компаний представили различные системы, состоящие из сажевого фильтра и каталитического нейтрализатора, работающего по технологии SCR, т. е. с использованием аммиака NH3 (который получается из раствора мочевины AdBlue), разлагающего окислы азота NOx на нейтральный азот и воду (NH3 + + NOx  → Н2О +  N).

Немецкая компания Emitec Gesellschaft fur Emissionstechnologie mbH занимает ведущие позиции в мире по разработкам и выпуску каталитических нейтрализаторов с металлическими носителями и другого оборудования по очистке отработавших газов дизельных двигателей.

Разместить системы SCR на машинах весьма сложно из-за недостатка места. Решение проблемы предлагает компания Emitec: ее инженеры разработали металлические носители для нейтрализаторов особой конструкции, благодаря которой в потоке ОГ возникают турбулентные завихрения, с помощью которых интенсивнее протекает химическая реакция, что в свою очередь позволяет уменьшить размеры нейтрализатора.

Раствор мочевины (аммиак NH3) впрыскивается в поток газа перед окислительным конвертором – первым компонентом системы. В конверторе часть аммиака NH3 окисляется с образованием NO2, а окись углерода СО окисляется до СО2.

Далее в системе располагается сажевый фильтр. Emitec представила на IAA усовершенствованную версию сажевого фильтра с постоянной регенерацией PM-Metalit®, который не нуждается в техобслуживании.

Сажа в нем окисляется не в результате горения, а за счет химической реакции.

Когда NO2 (поступающий из окислительного конвертора) контактирует с сажей, кислород вступает в реакцию с углеродом, в результате образуются углекислый газ, азот и водяной пар: NO2 + СН → СО2 + N + Н2О.

®

    есть ряд преимуществ по сравнению с более распространенными керамическими фильтрами:

  • массивные керамические носители медленно прогреваются после холодного пуска, требуется впрыскивать топливо для разогрева, чтобы началось горение сажи, а PM-Metalit® быстрее прогревается, начинает работать при более низкой температуре – около 200 °С, и для регенерации не требуется впрыскивать дополнительное топливо;
  • при накапливании сажи в керамическом фильтре (до того, как она будет сожжена) возрастает противодавление, вследствие чего увеличивается расход топлива двигателя, а PM-Metalit® создает очень незначительное противодавление и не увеличивает расход топлива за весь срок службы;
  • поры керамических фильтров засоряются продуктами сгорания сажи – золой, и фильтры следует периодически заменять или чистить, а замеры, выполненные на фильтрах PM-Metalit®, «прошедших» по 500 тыс. км, показали, что их эффективность не уменьшилась. В расположенном далее каталитическом нейтрализаторе окислы азота разлагаются на воду и азот.

PM-Metalit® разработан совместно с компанией TWINTEC, поэтому немецкая компания TWINTEC AG представила на IAA совмещенную в одном агрегате инновационную четырехступенчатую систему обработки ОГ в системе выпуска TWINblue®, составной частью которой также являются сажевый фильтр PM-Metalit®и каталитический нейтрализатор.

На первом этапе ОГ проходят через модуль PM-Metalit®, в котором задерживается сажа и окисляются газообразные СО и СН. На втором этапе после сажевого фильтра в поток ОГ впрыскивается реагент AdBlue.

Поток поступает в следующий модуль PM-Metalit®, где оставшиеся частицы сажи задерживаются и сжигаются, а специальное покрытие фильтрующего элемента способствует разложению мочевины с образованием чистого аммиака.

На третьем этапе в расположенном далее модуле каталитического нейтрализатора аммиак вступает в реакцию с окислами азота, в результате образуются азот и вода. Весь не вступивший в реакцию аммиак на четвертом этапе окисляется в следующем модуле каталитического нейтрализатора.

Основная часть всех систем очистки ОГ в системе выпуска, разработанных немецкой компанией HJS Fahrzeugtechnik GmbH & Co KG, это сажевый фильтр SMF® с непрерывной регенерацией (для поддержания этого процесса не нужно ни подачи топлива, ни других дополнительных средств), с фильтрующим элементом из спеченного металлического порошка, требующий минимального технического обслуживания. Двигатели, оснащенные такими фильтрами, могут соответствовать не только стандарту Euro 5, но и EEV. Такими фильтрами уже оснастили многие тысячи автобусов по всей Европе. Они способны накапливать гораздо большее количество продуктов сгорания сажи – золы, в три-четыре раза больше по сравнению с обычными керамическими фильтрами благодаря тому, что их «карманообразная» конструкция в принципе не может засоряться. Как следствие, существенно увеличивается пробег между техническими обслуживаниями – чисткой фильтра (до нескольких лет), даже если двигатель не новый и потребляет увеличенное количество масла. На поверхности фильтра SMF® может быть нанесен катализатор для интенсификации процесса регенерации и снижения температурного порога работоспособности.

В экспозиции HJS была представлена система SMF®-CRT® (Continuous Regeneration Technology – «технология непрерывной регенерации»), предназначенная для магистральных грузовиков, выполняющих дальние перевозки. У таких грузовиков постоянно высокая температура ОГ в системе выпуска. SMF®-CRT® состоит из окислительного конвертора и сажевого фильтра.

Также HJS разработала систему с активной регенерацией SMF®-AR для легких и среднетоннажных коммерческих автомобилей, которые работают с частыми остановками и малой скоростью в городе.

В отличие от фильтров с непрерывной регенерацией, которые должны работать при определенном уровне температуры ОГ для сжигания сажи, в системе SMF®-AR благодаря подаче топлива сажа в фильтре может выжигаться практически на любом режиме работы двигателя – независимо от температуры ОГ.

К тому же скорость горения сажи при этом значительно увеличивается. Время и объем подачи топлива регулирует электронная система управления.

Систему SCRT®, в которой сажевый фильтр SMF® совмещен с каталитическим нейтрализатором, можно устанавливать и на новые машины, оборудованные штатным сажевым фильтром, и на старые коммерческие автомобили, не имеющие никаких агрегатов очистки ОГ в системе выпуска. Автобусы, соответствующие нормам Euro 3, после установки SCRT® отвечают требованиям стандарта Euro 5 или даже EEV. Система имеет функцию защиты: даже если бак с AdBlue опустеет, это не приведет ни к снижению мощности двигателя, ни к выходу из строя SCRT®.

Как подсчитали специалисты компании, стоимость оборудования системой от компании HJS грузовика, соответствующего нормам Euro 3, с целью снижения токсичности ОГ составляет 6000 евро.

После такого переоборудования грузовик получает налоговые льготы от правительства Германии. Если он проходит за год 150 тыс. км, экономия за счет налоговых льгот составит 6300 евро, т. е.

новая система очистки окупится за год.

Robert Bosch GmbH предложила систему с электронным управлением Denoxtronic для очистки ОГ в системах выпуска любых коммерческих автомобилей. Система состоит из сажевого фильтра с активной регенерацией (процесс подачи дизельного топлива для регенерации регулирует система управления) и каталитического нейтрализатора.

В результате сгорания топлива температура ОГ поднимается почти до 600 °С, и сажа в фильтре сгорает. Дозирующий модуль подает точное количество реагента в поток ОГ перед каталитическим нейтрализатором. В нейтрализаторе аммиак из реагента вступает в реакцию с окислами азота, образуя нейтральный азот и воду.

Система практически не нуждается в техобслуживании.

Системы, не использующие AdBlue

Системы нейтрализации SCR имеют ряд недостатков: реагент AdBlue – токсичная и коррозионно-активная жидкость, при работе с ней требуется соблюдать жесткие меры предосторожности. Машины, оснащенные такими системами, должны иметь надежный источник заправки AdBlue.

Реагент замерзает при 11 °С, и в холодный период работать с системой нейтрализации сложно. Наконец, агрегаты системы достаточно объемные и массивные, что создает сложности при размещении их на машинах.

Некоторые компании, участвовавшие в выставке, предложили решения, позволяющие избежать этих трудностей.

Запатентованные агрегаты очистки ОГ собственной разработки, более дешевые, чем система SCR (и не нуждающиеся в AdBlue), представила компания MAN Nutzfahrzeuge Gruppe.

Система PM-KAT® предназначена для двигателей, оборудованных системой рециркуляции ОГ (англ. аббревиатура EGR), и состоит из окислительного конвертора и сажевого фильтра с непрерывной регенерацией. В конверторе на платиновом покрытии NO окисляется до двуокиси NO2.

Далее в фильтре с элементом из металлокерамических волокон несгоревшие углеводороды вступают в реакцию с NO2, в результате образуется СО2 и NO. Химические процессы в этой системе протекают без потребления энергии от внешних источников. Как утверждают специалисты MAN, PM-KAT® практически не засоряется и не требует технического обслуживания.

Система PM-KAT® легче агрегатов системы SCR примерно на 150 кг. Агрегатом PM-KAT® оснащают двигатели MAN Euro 4.

Чтобы уменьшить токсичность ОГ двигателей MAN с AGR до уровня Euro 5, предлагается окислительный нейтрализатор Oxi-KAT®. В отличие от упомянутого выше окислительного конвертора Oxi-KAT® разлагает NOx.

Двигатели Euro 5 с Oxi-KAT® не нуждаются в установке PM-KAT®, поскольку низкий уровень содержания сажи в ОГ обеспечивается за счет применения системы впрыска высокого давления и двухступенчатого турбонаддува.

Также специалисты MAN разработали систему CRTec (сажевый фильтр с непрерывной регенерацией и электронным управлением). С помощью CRTec токсичность ОГ снижается до уровня требований стандарта EEV. Переоборудование двигателей MAN Euro 3 в Euro 5 путем установки CRTec стоит в Германии 15…20 тыс. евро.

Глобальная американская корпорация Eaton одна из немногих иностранных компаний, претендующих на место на немецком рынке систем очистки ОГ.

Она разработала оригинальную систему удаления NOx и сажи из ОГ в системе выпуска, «работающую на одной жидкости – дизельном топливе», по словам специалистов Eaton, более эффективную и экономичную, чем системы очистки ОГ других фирм.

Системе, разработанной Eaton, для работы не требуется мочевина – аммиак образуется непосредственно в системе. Система включает в себя риформер, преобразующий топливо, задерживающий фильтр NOx (LNT), сажевый фильтр и каталитический нейтрализатор.

Процесс протекает следующим образом. Задерживающий фильтр LNT захватывает NOx из ОГ. Когда LNT насыщается окислами азота (а также соединениями серы, содержащимися в топливе), система управления начинает процесс регенерации (и десульфатации) LNT. В поток ОГ перед риформером впрыскивается дизельное топливо.

Риформер разлагает топливо на водород и окись углерода СО. Попутно выделяется тепло, необходимое для регенерации сажевого фильтра.

Читайте также:  Значки на панели приборов: обозначения и важные тонкости

В LNT в результате реакции с NOx продуктов риформинга топлива, поступающих из риформера, начинается процесс регенерации, в ходе которого NOx разлагаются на азот, аммиак NH3 и водяной пар: NOx + СНx → N + NH3 + H2O.

Дальше поток ОГ попадает в сажевый фильтр, в котором задерживаются и непрерывно сжигаются частицы несгоревших углеводородов. Затем в каталитическом нейтрализаторе аммиак NH3, образовавшийся в задерживающем фильтре LNT, вступает в реакцию с оставшимися в ОГ окислами азота NOx, образуя азот и воду.

Компания Eaton в настоящее время ведет работу с различными производителями по внедрению своей системы на автомобилях и спецтехнике.

* * *

По-прежнему практически все системы очистки ОГ дизельных двигателей от окислов азота работают по одной из двух технологий: SCR (с мочевиной) или EGR (рециркуляция отработавших газов). Резко отличается от всех лишь оригинальная система компании Eaton, которая подтвердила свой статус ведущей мировой компании в данном секторе техники.

По-прежнему используются и сажевые фильтры с непрерывной регенерацией, и фильтры с активной регенерацией. Надежного фильтра, самоочищающегося при любых режимах работы двигателя, пока никому создать не удалось.

Одна из основных проблем – засорение сажевых фильтров продуктами сгорания (золой), поэтому многие фирмы отказываются от керамических фильтров и предлагают элементы из других материалов, а также оригинальные конструкции, в которых «не задерживаются сажа и зола».

Система выпуска отработавших газов: устройство и принцип работы

При работе двигателя автомобиля образуются продукты сгорания, которые отличаются высокой температурой и токсичностью.

Для их охлаждения и отвода из цилиндров, а также для снижения уровня загрязнения окружающей среды в конструкции предусмотрена система выпуска отработавших газов. Другая функция данной системы — уменьшение шума, возникающего при работе двигателя.

Выпускная (выхлопная) система состоит из последовательной цепи элементов, каждый из которых выполняет определенную функцию.

Причины поломки глушителя:

    1. Высокий температурный режим внутри системы, около 600 °C. Температура, способствует прогоранию метала;
    2. В результате активного воздействия внешней среды (вода, грязь, перепады температур);

Выхлопные газы и дорожное покрытие – два злейших врага выхлопной трубы

  1. Основным врагом глушителя автомобиля является низкое качество топлива, которое содержит много разных примесей. Что способствует не только быстрому прогоранию, но и загрязнению катализатора, который очищает выхлопные газы от примесей.
  2. Неверно настроенные параметры системы зажигания (повышенное содержание CO).

Основные элементы выхлопной системы

Конструкция выхлопной системы становится более сложной, но с каждой новой моделью машины она включает в себя все те же элементы.

Уход за системой выпуска выхлопных газов

Коллектор

Приемная труба является промежуточным звеном между двигателем машины и нейтрализатором (катализатором). Коллектор отвечает за вывод газов.

Так как в этом случае идет очень сильная механическая и температурная нагрузка, которая может доходить до 1000 градусов, то к этой части глушителя предъявляются довольно строгие требования.

Поэтому при изготовлении приемной трубы используют только самые лучшие сплавы чугуна и стали.

Уход за системой выпуска выхлопных газов

Также на этой детали иногда устанавливают вибро-компенсатор (гофру), благодаря которому вибрация двигателя гасится и не переходит дальше по выхлопной системе.

Нейтрализатор

В каталитическом нейтрализаторе (или катализаторе) происходит «дожиг» несгоревших остатков топлива и переработка окиси углерода. Этот элемент выхлопной системы представляет собой специальную камеру или бачок, в котором расположен керамический или металлический элемент в виде сот. Благодаря этим сотам газовые смеси очищаются за счет химических реакций.

Уход за системой выпуска выхлопных газов

Сейчас производители начали изготавливать многосекционные нейтрализаторы, отвечающие всем международным стандартам, которые производят обработку большего спектра вредных веществ.

Передний глушитель (резонатор)

Резонатор – по сути, является одной из тех деталей, которые принято называть глушителями. Этот элемент выполняет функцию снижения шума, но никак не очистки выхлопных газов. Когда газы проходят через резонатор, создается много шума.

Поэтому внутренняя «начинка» переднего глушителя представляет собой многочисленные решетки и отверстия, которые позволяют снизить скорость вырывающихся газов, а также вибрацию. По большому счету резонатор – это бак с перфорированной трубой.

Уход за системой выпуска выхлопных газов

Передние глушители бывают:

  • Активными. Такие глушители изготавливаются из специальных звукопоглощающих материалов, а их конструкция отличается простотой.
  • Реактивными. В глушителях этого типа используются комбинации из расширительных, а также резонаторных камер.

Уход за системой выпуска выхлопных газов

Не стоит путать резонатор с задним глушителем, так как их конструкция сильно отличается.

Задний глушитель

Когда мы говорим «глушитель» то чаще всего в виду имеется именно задняя часть выхлопной системы. Этот элемент производит окончательное поглощение шума, а также осуществляет завершающий вывод газов.

В отличие от резонатора, внутренняя «начинка» заднего глушителя неоднородна. Внутри него установлено несколько камер со специальными наполнителями. Благодаря пористой структуре, системе перегородок и воздуховодам удается не только избавиться от сильного шума, но снизить температуру в системе.

Уход за системой выпуска выхлопных газов

Говоря о снижении шума, нельзя обойти стороной другой тип системы, который снижает повышенный шум в выхлопной трубе.

Рекомендуем:  Турбина дизельного двигателя: устройство и ремонт механизма

Конструкция системы выпуска

Уход за системой выпуска выхлопных газов

Система выпуска

Основной задачей системы выпуска является эффективный отвод отработавших газов из цилиндров двигателя, снижение их токсичности и уровня шума.

Зная, из чего состоит выхлопная система в автомобиле, вы сможете лучше понимать принципы ее работы и причины возможных неполадок.

Устройство стандартной выхлопной системы зависит от вида используемого топлива, а также от применяемых экологических стандартов. Выхлопная система может состоять из следующих элементов:

  • Выпускной коллектор — выполняет функцию отвода газов и охлаждения (продувки) цилиндров двигателя. Он выполняется из термостойких материалов, поскольку температура выхлопных газов в среднем варьируется от 700°С до 1000°С.
  • Приемная труба — представляет собой трубу сложной формы с фланцами для крепления к коллектору или турбонагнетателю.
  • Каталитический нейтрализатор (устанавливается в бензиновых двигателях экологического стандарта Евро-2 и выше) — устраняет из отработавших газов наиболее вредные компоненты CH, NOx, СО, преобразуя их в водяной пар, углекислый газ и азот.
  • Пламегаситель — устанавливается в системах выпуска отработавших газов автомобилей вместо катализатора или сажевого фильтра (в качестве бюджетной замены). Он предназначен для снижения энергии и температуры потока газов, выходящих из выпускного коллектора. В отличие от катализатора, не снижает количество токсичных компонентов в отработавших газах, а лишь снижает нагрузку на глушители.
  • Лямбда-зонд — служит для контроля уровня кислорода в составе отработавших газов. В системе может быть один или два кислородных датчика. На современных двигателях (рядных) с катализатором устанавливается 2 датчика.
  • Сажевый фильтр (обязательная часть системы выхлопа дизельного двигателя) — удаляет сажу из выхлопных газов. Может совмещать в себе функции катализатора.
  • Резонатор (предварительный глушитель) и основной глушитель — снижают уровень шума выхлопных газов.
  • Трубопроводы — соединяют отдельные элементы выхлопной автомобильной системы в единую систему.

Рекомендуем:  Устройство, принцип работы и разновидности коробки передач DSG

  Назначение системы EGR и особенности ее работы

Функции глушителя

Глушитель создан для того, чтобы снижать уровень шума, который возникает в процессе переработки газов и воздуха и выведения их в атмосферу. Второй основной функцией этого инструмента является преобразование энергии от переработанных газов, уменьшение их температуры и снижение скорости.

Несколько камер разного размера, которые разделяет перегородка, реализуют расширение и сужение потока. Это происходит благодаря диафрагменному отверстию, также именуемому дросселем.

Кроме этого, в глушителе предусматривается изменение изначального направления потока этих самых переработанных газов. Именно это помогает погасить высокочастотных звуковых колебаний.

Конструкция автомобильных глушителей постоянно претерпевает изменения, хоть общий принцип работы и сама конструкция остается неизменной уже много десятков лет.

Сегодня это не обычная металлическая «банка» а полноценная система, которая обеспечивает правильную работу двигателя автомобиля.

Именно поэтому, если из глушителя начинает идти пар или раздаются хлопки, необходимо незамедлительно производить диагностику и ремонт этого немаловажного узла.

Как работает система выпуска отработавших газов

При работе двигателя автомобиля образуются продукты сгорания, которые отличаются высокой температурой и токсичностью.

Для их охлаждения и отвода из цилиндров, а также для снижения уровня загрязнения окружающей среды в конструкции предусмотрена система выпуска отработавших газов. Другая функция данной системы — уменьшение шума, возникающего при работе двигателя.

Выпускная (выхлопная) система состоит из последовательной цепи элементов, каждый из которых выполняет определенную функцию.

Конструкция системы выпуска

Уход за системой выпуска выхлопных газовСистема выпуска

Основной задачей системы выпуска является эффективный отвод отработавших газов из цилиндров двигателя, снижение их токсичности и уровня шума. Зная, из чего состоит выхлопная система в автомобиле, вы сможете лучше понимать принципы ее работы и причины возможных неполадок. Устройство стандартной выхлопной системы зависит от вида используемого топлива, а также от применяемых экологических стандартов. Выхлопная система может состоять из следующих элементов:

  • Выпускной коллектор — выполняет функцию отвода газов и охлаждения (продувки) цилиндров двигателя. Он выполняется из термостойких материалов, поскольку температура выхлопных газов в среднем варьируется от 700°С до 1000°С.
  • Приемная труба — представляет собой трубу сложной формы с фланцами для крепления к коллектору или турбонагнетателю.
  • Каталитический нейтрализатор (устанавливается в бензиновых двигателях экологического стандарта Евро-2 и выше) — устраняет из отработавших газов наиболее вредные компоненты CH, NOx, СО, преобразуя их в водяной пар, углекислый газ и азот.
  • Пламегаситель — устанавливается в системах выпуска отработавших газов автомобилей вместо катализатора или сажевого фильтра (в качестве бюджетной замены). Он предназначен для снижения энергии и температуры потока газов, выходящих из выпускного коллектора. В отличие от катализатора, не снижает количество токсичных компонентов в отработавших газах, а лишь снижает нагрузку на глушители.
  • Лямбда-зонд — служит для контроля уровня кислорода в составе отработавших газов. В системе может быть один или два кислородных датчика. На современных двигателях (рядных) с катализатором устанавливается 2 датчика.
  • Сажевый фильтр (обязательная часть системы выхлопа дизельного двигателя) — удаляет сажу из выхлопных газов. Может совмещать в себе функции катализатора.
  • Резонатор (предварительный глушитель) и основной глушитель — снижают уровень шума выхлопных газов.
  • Трубопроводы — соединяют отдельные элементы выхлопной автомобильной системы в единую систему.

Принцип работы системы выхлопа

Уход за системой выпуска выхлопных газовРасположение выхлопной системы

В классическом варианте для бензиновых двигателей выхлопная система автомобиля работает следующим образом:

  • Выпускные клапана двигателя открываются, и отработавшие газы с остатками не сгоревшего топлива выбрасываются из цилиндров.
  • Газы из каждого цилиндра попадают в выпускной коллектор, где объединяются в один поток.
  • По приемной трубе отработавшие газы из выпускного коллектора проходят через первый лямбда-зонд (кислородный датчик), который фиксирует количество кислорода в составе выхлопа. На основе этих данных электронный блок управления корректирует топливоподачу и состав топливовоздушной смеси.
  • Далее газы попадают в катализатор, где вступают в химическую реакцию с металлами-окислителями (платиной, палладием) и металлом-восстановителем (родий). Рабочая температура газов при этом не должна быть ниже 300°С.
  • На выходе из катализатора газы проходят второй лямбда-зонд, с помощью которого происходит оценка исправности работы каталитического нейтрализатора.
  • Далее очищенные отработавшие газы попадают в резонатор, а затем в глушитель, где потоки выхлопа преобразуются (сужаются, расширяются, перенаправляются, поглощаются), что снижает уровень шума.
  • Из основного глушителя отработавшие газы уже попадают в атмосферу.
Читайте также:  Обезжиривание металла перед нанесением лакокрасочного покрытия

Система выхлопа дизельного двигателя имеет некоторые особенности:

  • Выходя из цилиндров, отработавшие газы попадают в выпускной коллектор. Температура выхлопных газов дизельного двигателя варьируется в диапазоне 500-700 °С.
  • Далее они попадают в турбокомпрессор, осуществляющий наддув.
  • После этого выхлоп проходит через кислородный датчик и попадает в сажевый фильтр, в котором удаляются вредные компоненты.
  • В завершении выхлоп проходит через автомобильный глушитель и выходит в атмосферу.

Эволюция системы выхлопа неразрывно связана с ужесточением экологических стандартов эксплуатации автомобиля. Так например, начиная с категории Евро-3,  установка катализатора и сажевого фильтра для бензиновых и дизельных моторов обязательна, а их замена на пламегаситель считается нарушением закона.

(6

Выхлопная система автомобиля: правильный уход, распространенные поломки и способы их устранения

Уход за системой выпуска выхлопных газов Что такое выхлопная система машины и зачем она нужна? Выхлопная система современного автомобиля служит для гашения звуковых колебаний, и без нее работа даже самого технологичного мотора была бы чересчур громкой. Состоит система выхлопа двигателя из многих дорогостоящих деталей. Это несколько катализаторов, трубопровод, датчик кислорода и некоторые другие составляющие .. Всё это держится за счёт зажимов и благодаря сварным швам, а кроме этого надежно зафиксировано на специальных резинках и кронштейнах. И, конечно же, автопроизводители создают современные автомомобили с таким рассчетом, чтобы они служили «верой и правдой» своему владельцу как можно более длительное время, поэтому сегодня — выхлопные системы машин обладают запасом прочности на много лет вперед. Но тут обязательно нужно отметить тот факт, что все это соответствует действительности только в том случае, если автовладелец эксплуатирует свое ТС с учетом всех рекомендаций автопроизводителя, и именно по этой причине (как следствие неправильной эксплуатации) выхлопная система иногда выходит из строя гораздо быстрее чем хотелось бы ее счастливому обладателю.

В итоге — все это выливается в дорогостоящий ремонт! Для того чтобы избежать этого необходимо периодически проводить осмотр нижней части транспортного средства. Перед этим, если Вы решили справиться с этими мероприятиями своими руками, нужно поднять машину на домкрате и зафиксировать её при помощи упоров для безопасности. Лишь после этого можно приступать к осмотру.

Основные причины выхода из строя выхлопной системы (в обиходе носит название «глушитель»).

В основном причина поломки глущителя, как и написано выше, это неправильная эксплуатация транспортного средства автовладельцем (например, несвоевременное прохождение ТО), а так же механические повреждения, и, в итоге, появившаяся на элементах выхлопной системы коррозия. Ржавчина разрушает не толькко корпуса катализаторов, резонаторов и глушителей, но и сварочные швы и промежуточные трубы в крепеже деталей.

Советы по уходу за выхлопной системой:

  • В том случае, если один из держателей сломался нужно быстро заменить его, даже если кажется, что система будет держаться ещё долго. Буквально пару лет назад заменить этот держатель было легко, все производители использовали один тип, крепящийся к кузову. Сейчас же очень распространён стержень, который приваривают непосредственно к трубам и днищу машины.
  • Нужно обратить внимание на шум в области контакта выхлопной системы и дна кузова. Убедитесь, что там нет никаких повреждений. Можно увеличить просвет между дорогой и системой выпуска, отрегулировав его прокладкой или подогнув оригинальный подвес. Если же подвес укреплён на кузове, то можно установит шайбы, в качестве регулирующих прокладок.
  • Тепловые экраны системы выпуска выхлопных газов очень предрасположены к поломкам из-за передвижения по неровным дорогам, поэтому всегда следите за их состоянием и своевременно меняйте испорченные экраны на новые.
  • Важно проверять хомуты и соединения. Если во время езды выхлопная система двигается, то скорее всего они неисправны: возможно треснул сварочный шов, или, если соединение не повреждено, то возможно требуется просто заменить хомут.

Как продлить срок службы «глушителя», и как следствие двигателя в целом?

  • Необходимо снизить динамическую нагрузку на двигатель, не превышая отметку в 4 с половиной тысячи оборотов в минуту.
  • Важно не допускать постоянную работу двигателя на небольших оборотах. Таким образом выдавливается масляная плёнка.
  • Нужно своевременно менять масляные фильтры. Это снизит вероятность износа многих деталей.
  • При длительной работе на холостом ходу образовывается кокс на форсунках.
  • Рекомендуется следить за уровнем масла и вовремя менять масляный насос.
  • Необходимо следить за исправностью и показаниями термостата.
  • Надеемся, что информация представленная в нашем обзоре оказалась Вам полезной и пригодится в дальнейшем для правильного обслуживания и ухода за системой выхлопа Вашего ТС, Спасибо за внимание!

Выхлопная система — функции, конструкция и борьба за чистый воздух

Выхлопная система играет самую неблагодарную роль в автомобиле. Она должна удалять выхлопные газы, нейтрализовать примеси и уменьшать шум. Она висит под машиной, подвешена на металлических и резиновых крюках.

Она дрожит, грязь и вода оседают на ней, а коррозия просто скрывается.

Выхлопные газы согревают ее изнутри, мороз сжимает снаружи – служба у выхлопной системы тяжелая! Как выхлопная система встроена в современный автомобиль? Какие неисправности влияют на выхлопную систему? Как их исправить?

Уход за системой выпуска выхлопных газов

За последние двадцать или около того лет выхлопная система претерпела серьезную революцию.

Из простых стальных труб, предназначенных только для удаления выхлопных газов и подавления шума, она превратилась в усовершенствованную систему, удаляющую более 90% вредных соединений из выхлопных газов.

Благодаря этому нам не нужно переходить на зеленые электромобили. Просто позаботьтесь об эффективности выхлопной системы.

Большая группа водителей вместо ремонта предпочитает резать проблемные элементы, тем самым снижая высокие затраты на ремонт.

Для начала нам нужно более внимательно посмотреть на выхлопную систему, которая позволит нам лучше понять ее недостатки и более эффективно их предотвратить.

Каковы основные функции выхлопной системы автомобиля?

  • Удаляет из цилиндров побочные продукты процесса сгорания топлива, то есть выхлопные газы
  • Обеспечивает эффективную работу привода независимо от его нагрузки.
  • Дым выделяется таким образом, что водитель и пассажиры автомобиля не подвергаются вдыханию
  • Снижает шум (хотя есть и любители псевдо-тюнинга, которые делают все, чтобы все было наоборот)
  • Очищает выхлопные газы в соответствии со стандартом на выбросы выхлопных газов, по которому автомобиль утвержден (Евро 1 — Евро 6). По крайней мере, это предположение.
  • Минимизирует тепловое излучение выхлопных газов

В современных легковых автомобилях установлена ​​однотрубная выхлопная система — другими словами, построенная на одной выхлопной трубе. В спортивных автомобилях, внедорожниках и коммерческих транспортных средствах системы могут быть двухтрубные (симметрично расположенными) или более. Все зависит от размера двигателя.

Любители экологии с гордостью подчеркивают, что только электромобили не имеют выхлопных систем и не выделяют выхлопных газов.

Однако следует помнить, что в их случае выхлопная система представляет собой дымовую трубу электростанции, а вредные твердые частицы или оксиды азота — пыль или радиоактивные отходы.

В зависимости от того, какая электростанция вырабатывает электроэнергию для их питания.

Выхлоп автомобилей с бензиновыми и дизельными двигателями отличается. Поэтому выхлопные системы, используемые в этих автомобилях, отличаются друг от друга.

Система выпуска отработавших газов в автомобиле с бензиновым двигателем в течение многих лет была намного проще с точки зрения дизайна, чем система, используемая в дизеле. К сожалению, в последние годы она также стала сложнее и дороже.

Выхлопные газы из автоцистерн состоят в основном из азота (около 71% по объему), углекислого газа (около 18%), пара (около 9%), других безвредных компонентов (таких как кислород) и вредных компонентов, которые они занимают в процентах от объема выхлопных газов. В первую очередь это твердые частицы (сажа, зола — до 0,0005%), углеводороды, ядовитый угарный газ и токсичные оксиды азота (до 0,85%).

Как типичная выхлопная система встроена в бензиновый двигатель среднего возраста?

  • Выпускной коллектор — собирает выхлопные газы из цилиндров и направляет их в одну выхлопную трубу
  • Короткая труба, соединяющая выпускной коллектор с трехходовым катализатором
  • Первый лямбда-зонд — это датчик процентного содержания воздуха в выхлопных газах, подключенный к компьютеру, контролирующему работу двигателя
  • Трехходовой катализатор — в нем происходят каталитические реакции, направленные на окисление оксидов углерода и углеводородов, а также восстановление токсичных оксидов азота в кислород и азот
  • Второй лямбда-зонд — так называемый корректив
  • Выхлопная труба, соединяющая катализатор со средним глушителем
  • Средний глушитель — предназначен для подавления шума выхлопных газов
  • Выхлопная труба, соединяющая средний глушитель с последним глушителем
  • Конечный глушитель
  • Выхлопная труба, которая выпускает выхлопные газы из последнего глушителя в атмосферу

Расположение может быть более сложным на новых автомобилях. В его составе вы можете найти более одного катализатора и два лямбда-зонда. Последний, с 2018 года, также устанавливает фильтр частиц GPF (Бензиновый сажевый фильтр).

Дымовой газ Empy состоит в основном из азота (около 76 — 78% по объему), кислорода (2-18%),

пар (до 4%), диоксид углерода (до 10%), оксиды азота (до 0,5%), углеводороды (до 3%), альдегиды (до 0,009%) и твердые частицы (до 1,1%).

Как типичная выхлопная система построена в среднем двухлетнем дизеле?

  • Выпускной коллектор — собирает выхлопные газы из цилиндров и направляет их в одну выхлопную трубу
  • Короткая труба, соединяющая выпускной коллектор с катализатором
  • Первый лямбда-зонд — это датчик процентного содержания воздуха в выхлопных газах, подключенный к компьютеру, контролирующему работу двигателя
  • Катализатор окисления — его задача — максимально уменьшить количество оксидов углерода, углеводородов и твердых частиц.
  • Сажевый фильтр — сухой DPF или влажный FAP, его задача — нейтрализовать сажу и пепел, то есть так называемые твердые частицы. Фильтр оснащен контроллером и дополнительными датчиками (например, перепадом давления). Фильтр FAP дополнительно оснащен инжектором для каталитической жидкости, а также контейнером для жидкости, установленным под автомобилем или в зоне багажника.
  • Второй лямбда-зонд — так называемый корректив
  • Выхлопная труба, соединяющая катализатор со средним глушителем
  • Средний глушитель — предназначен для подавления шума выхлопных газов
  • Выхлопная труба, соединяющая средний глушитель с последним глушителем
  • Конечный глушитель
  • Выхлопная труба, которая выпускает выхлопные газы из последнего глушителя в атмосферу
Читайте также:  Значок противотуманных фар на панели

В автомобилях, соответствующих стандарту Euro 6, используется дополнительная система селективного каталитического восстановления SCR (в автомобилях, соответствующих стандарту Euro 6), установленная за сажевым фильтром. Она состоит из корпуса, смесителя, инжектора и резервуара AdBlue (обычно вокруг чехла). Кроме того, у нее есть собственный контроллер и ряд датчиков (температура, оксиды азота и т. Д.). Ее задачей является превращение токсичных оксидов азота в безвредные — кислород и азот.

Клапан рециркуляции отработавших газов EGR является распространенным элементом для абсцессов и нефтяного газа. Он монтируется под капотом двигателя. Проще говоря, это трубка с электромагнитным клапаном, соединяющая впускную и выпускную системы.

Клапан управляется компьютером двигателя. При благоприятных условиях часть отработанного газа возвращается в систему впуска и цилиндры. Для чего? Они играют роль наполнителя вместо кислорода, а также снижают температуру сгорания.

Следовательно, они уменьшают количество токсичных оксидов азота.

Выхлопные трубы изготовлены из стали, устойчивы к высоким температурам и давлению. Форма труб зависит от дизайна автомобиля.

Несколько типов глушителей также используются. Это, например,

  • Абсорбционные глушители — чаще всего внутри глушителя имеется перфорированная труба и глушитель
  • Отражающие глушители — используйте отражение звуковых волн, чтобы подавить их, используя камеры отражения и поглощения

Все детали системы выпуска должны быть герметичными. Вся выхлопная система смонтирована на резиновых и металлических крючках. Если бы он был жестко прикреплен, он передавал бы вибрации двигателя на корпус. Кроме того, используются металлические теплозащитные экраны.

Типичные неисправности выхлопной системы

Каковы типичные симптомы отказа выхлопной системы?

  • Очень сильный шум — причина в повреждении глушителя или коррозии через одну из выхлопных труб
  • Разрыв или поломка выхлопной системы – повреждение. Причиной может быть коррозия (крепления на элементах системы, выполненные из металла) или столкновение с чем-либо на дороге, особенно с грязью.
  • Запах выхлопных газов внутри кабины автомобиля — коррозия и дыра в системе, утечка, вызванная отсоединением частей системы, неправильная установка
  • Подсветка контрольного управления двигателем и перевод двигателя в аварийный режим — неисправность лямбда-зонда, засорение катализатора, засорение сажевого фильтра
  • Грохот — откалывание ввода катализатора, замена на новый
  • Очень высокий расход топлива и снижение мощности двигателя — отказ лямбда-датчика
  • Потеря мощности двигателя- забитый катализатор, нужно смонтировать новый
  • Проверьте, горит ли двигатель и выключен ли двигатель — сбой системы SCR, отсутствие жидкости AdBlue в баке, повреждение инжектора AdBlue, замерзание жидкости AdBlue, повреждение насоса AdBlue, повреждение датчика азота
  • Подсветка фильтра DPF на приборной панели и потеря питания — засорение сажевого фильтра DPF / FAP, отсутствие каталитической жидкости в фильтре FAP, механическое повреждение фильтра, выход из строя одного из датчиков фильтра DPF
  • Коррозионные атаки — видимые отложения происходят в основном, когда система плохо защищена производителем, а автостоянки в основном на влажной местности (например, на газоне). Коррозионные атаки в первую очередь касаются выхлопных труб. Предполагается, что в некоторых автомобилях они могут длиться всего 5 лет или 100 тысяч. км пробега. Но есть автомобили, в которых 200 000 ничего не происходит.
  • Остановка двигателя, проблемы с его запуском, дросселирование, проверка освещения двигателя, выхлопные газы в охлаждающей жидкости, запах выхлопных газов в охлаждающей жидкости — это проблемы, связанные с неправильной работой системы рециркуляции выхлопных газов EGR.
  • Система выпуска должна быть полностью укомплектована. Только тогда она совместима с автомобилем, и сам автомобиль не выделяет повышенное количество вредных веществ.
  • Состояние выхлопной системы оказывает огромное влияние на работу двигателя и комфорт вождения.

Как ухаживать за выхлопной системой?

Прежде всего, она должна быть защищена от коррозии. Здесь стоит помнить, чтобы тщательно помыть ее после зимы (конечно, когда она остывает), чтобы очистить ее от остатков дорожной соли. Стоит также парковать машину на сухой земле, а не на мокрой траве.

Специальные высокотемпературные краски могут быть использованы для защиты отдельных компонентов системы (труб и глушителей) от коррозии. Кроме того, стоит проверить состояние подвесок.

Катализаторы и сажевые фильтры наиболее долговечны в автомобилях, которые часто ездят за пределы города. Также необходимо быстро устранить сбои систем впрыска, которые разрушают дизельные сажевые фильтры, а также сбои систем зажигания в автоцистернах, вызывающие необратимое разрушение катализатора.

Выхлопная система — ремонт

Выхлопная система может быть отремонтирована разными способами. Все зависит от ущерба.

  • Поврежденные элементы подвески заменены на новые. Желательно, чтобы все вместе, потому что если один поврежден, следующие перестанут работать в любое время.
  • Ржавые трубы заменяются новыми, вставляя участки соответствующего диаметра и длины, которые необходимо сварить. Ремонт простой и недорогой. Механик снимает выхлопную систему с подвесок, отсоединяет заглушки от лямбда-зондов и других элементов, а затем вырезает из нее ржавые элементы и ставит на их место новые.
  • Некоторые компании также ремонтируют ржавые глушители. Конечно, вы также можете использовать новые.
  • А как насчет более дорогих компонентов выхлопной системы? Многие водители боятся их отказа, потому что в случае оригинальных запчастей затраты идут в разы большие (в случае катализаторов и фильтров DPF). К счастью, есть различные альтернативы.
  • Лямбда-датчики всегда заменяются новыми.
  • Забитый катализатор можно заменить универсальным, что значительно снижает затраты на ремонт.
  • Фильтр забитых частиц можно очистить с помощью специального средства или сжечь в индукционной печи.
  • Система рециркуляции выхлопных газов EGR может быть очищена, если она загрязнена, что приводит к блокировке клапана. Радиатор также часто выходит из строя. Здесь, однако, чаще всего используется новый элемент.
  • Система SCR также проблематична, и, к сожалению, альтернативы нет, а ремонт очень дорогой.

Стоит помнить, что все «ремонтные работы», связанные с удалением сажевых фильтров, катализаторов или клапанов EGR из автомобиля, запрещены законом. По его словам, диагност при периодическом осмотре не должен подписывать технический осмотр автомобиля, у которого неполная выхлопная система. Диагност не будет подписывать тест, если система протекает.

Всегда в случае проблем с выхлопной системой стоит обратиться за помощью к специалисту. Независимо от того, повлияла ли коррозия на глушитель, засорился ли фильтр частиц — найдите подходящую мастерскую.

Выхлопная система отвечает за вывод отработавших газов за кузов авто

Выхлопная система автомобиля – комплексная система выпуска отработавших газов непосредственно из камеры сгорания двигателя. В исправном состоянии она оказывает минимальное воздействие на работу мотора авто.

Основные функции, которые выполняет выхлопная система:

  1. шумоподавление;
  2. вывод всех выхлопных газов за кузов автомобиля (попадание этих газов в салон авто зачастую вызывает отравление);
  3. снижение токсичности выхлопных газов для соблюдения экологических норм.

Устройство выхлопной системы автомобиля

Современные выхлопные системы играют важную роль в дизайне авто, особенно это касается тюнингованных или спортивных автомобилей, а также существенно оказывает влияние на звук работы двигателя.

Поэтому, к примеру, делая тюнинг ВАЗ 2109 будет очень правильно проделать серьезную работу над выхлопной системой.

Очень многие тюнингованные автомобили рычат очень сурово, это благодаря грамотному тюнингу выхлопной системы.

На рисунке выше представлена схема выхлопной системы, более детально о которой сейчас поговорим.

Система выпуска отработанных газов в каждом легковом автомобиле состоит из:

  1. коллектора, где соединяются отработанный газ со всех цилиндром мотора автомобиля в общий один поток;
  2. приемной трубы, которая соединяет катализатор и коллектор;
  3. резонатора, благодаря которому происходит процесс шумоподавление;
  4. глушителя, который также играет важную роль в шумоподавление, применяя в качестве звукопоглощающего материала специальное волокно;
  5. промежуточная (средняя) труба, которая соединяет глушитель с резонатором;
  6. фланец, для крепления выхлопной системы к двигателю;
  7. гофра, которая исключает дребезжания выхлопной трубы об кузов (днище) авто.

Принцип работы выхлопной системы

Работа системы отводящих газов авто осуществляется таким образом: топливная смесь подается (впрыскивается) в цилиндры авто, где сгорая образует токсические газы, которые под действием высокого давления попадают непосредственно в коллектор и смешиваются.

Рекомендуемая статья:  Карбюратор Солекс 21083 жиклеры: виды и подбор

В тюнингованных или спортивных машинах, таких как ВАЗ 2106 тюнинг, коллектор, как правило, заменяют, на «паук».

Это устройство, которое представляет собой тоже коллектор, но оказывает гораздо меньше сопротивление потоку газов благодаря своей конструкции из плавных изгибов.

Газы после коллектора попадают в катализатор через приемную трубу. В катализаторе происходит процесс переработки токсичных газов в менее вредные.

Благодаря катализатору происходит значительное шумоподавление работы двигателя, а сама выхлопная система придает приятный характерный звук. После резонатора, который снижает (гасит) значительно уровень шума, выхлопные газы поступают по средней трубе в глушитель, а после чего выводятся наружу.

Выхлопная система создает сопротивление потоку поступающих отработавших выхлопных газов, что влияет на работу остальных узлов автомобиля. Значение уровня противодавления обязательно должно соответствовать заданным параметрам в эксплуатационных инструкциях к данному транспортному средству и определяется исключительно производителем.

Система выпуска отработавших газов и уход за ней

Признаки неисправной выхлопной системы:

  1. если во время движения авто его сопровождает громкий рев;
  2. увеличивается резко расход топлива автомобиля;
  3. проявляется нестабильная работа автомобиля;
  4. происходит постоянная потеря мощности;
  5. на всех деталях образуется копоть;
  6. система охлаждения авто перестает из-за увеличенной температуры сгорания топлива справляться с охлаждением.

Все перечисленные признаки подтверждают, что система выпуска отработавших газов неисправна. В результате чего происходит процесс превышения предельных показаний величины противодавления. Поэтому вашей машине необходим ремонт выхлопной системы.

Наиболее часто эти последствия являются причиной механического повреждения составных частей. На стабильную работу авто может сказать нарушение или несоответствие диаметра выхлопной трубы рекомендованному изготовителем.

Противодавление выхлопной системы авто может быть результатом того, что газопровод выполнен с множеством резких перегибов, или же он был сварен из отдельных сегментов (каждый сварной шов дает больше сопротивления).

Автовладельцам не стоит забывать так и о том, что ржавчина негативно влияет на металлические детали авто.

Чтобы избежать коррозии необходимо знать устройство выхлопной системы своего авто. Из какого металла она состоит, ржавеющего или нержавеющего.

Не стоит допускать, чтобы в систему отводящих газов попадала вода, особенно в резонатор и глушитель. Иначе здесь начнет скапливаться конденсат и различные химические активные соединения, реагенты и соли.

Следует избегать резких перепадов температур, особенно опасно, когда эти перепады возникают часто.

Своевременная профилактика и ремонт выхлопной системы помогут сэкономить ваши нервы и финансы. При малейших подозрениях на неисправность системы незамедлительно обращайтесь на СТО.

А вот видео, в котором демонстрируется как при помощи тюнинга выхлопной системы можно добиться увеличения мощности двигателя автомобиля из Германии Porsche на 15%:

Поделитесь в социальных сетях

  • Alex S 18 октября, 2013

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *