1.WSTÊP TEORETYCZNY.

Dbaj¹c o czystoœæ œrodowiska naturalnego (gleby, wody i powietrza) in¿ynierowie i konstruktorzy mieli za zadanie obni¿yæ emisjê tlenku wêgla i wêglowodorów w spalinach silników spalinowych.

Nie by³o to ³atwe zadanie, zwa¿ywszy na to, ¿e wymagania zmniejszenia emisji zanieczyszczeñ oraz poprawy ekonomiki pracy silnika spalinowego s¹ niestety sprzeczne.Mo¿liwoœæ stosowania bardzo ubogiej mieszanki (>1,4) jest problematyczne ze wzglêdu na znaczne obni¿enie elastycznoœci silnika. Wydaje siê, ¿e rozs¹dnym kompromisem jest u¿ycie mieszanki o sk³adzie bliskim stechiometrycznemu ( " 1) oraz zastosowanie urz¹dzenia oczyszczaj¹cego spaliny.

Do pierwotnych rozwi¹zañ maj¹cych obni¿yæ zawartoœæ tlenku wêgla i wêglowodorów w spalinach nale¿y zaliczyæ:

- poprawê jakoœci mieszania w cylindrze przez wstêpne zawirowanie podawanej mieszanki paliwowo-powietrznej,

- podwy¿szenie stopnia sprê¿ania,

- usprawnienie zap³onu,

- zast¹pienie tradycyjnego ga¿nika systemem wtrysku paliwa,

- kontrolê stechiometrii spalania przez pomiar stê¿enia tlenu w spalinach.

Obni¿enie emisji NO z silnika spalinowego przea przedsiêwziêcia pierwotne jest trudnym zadaniem, poza stosowaniem bardzo ubogiej mieszanki, próbowano tak¿e innych sposobów:

- recyrkulacji spalin (20% objêtoœciowo),

- wtryskiwania wody lub pary wodnej do cylindra.

W wielu krajach surowe wymogi ograniczenia emisji zanieczyszczeñ przez silniki spalinowe powoduj¹, ¿e pierwotne przedsiêwziêcia nie s¹ wystarczaj¹ce i konieczne jest usuwanie zanieczyszczeñ ze spalin. Urz¹dzeniem, które s³u¿y do usuwania zanieczyszczeñ ze spalin, jest reaktor katalityczny (zwany potocznie katalizatorem). Katalizator taki sk³ada siê z ceramicznego szkieletu w formie "plastra miodu" pokrytego cienk¹ warstw¹ platyny,pe³ni¹c¹ rolê katalizatora. Usuwanie kilku zanieczyszczeñ ze spalin jest z³o¿onym procesem, na przyk³ad redukcji tlenków azotu najskuteczniej dokonuje siê przy braku tlenu w spalinach, natomiast dopalanie tlenku wêgla i wêglowodorów wymaga obecnoœci tlenu.

2. ZAKRES ÆWICZENIA.

Pomiary skutecznoœci dopalania CO w spalinach silnika

t³okowego przy pomocy katalizatora platynowego w zale¿noœci

od sk³adu mieszanki palnej.

SCHEMAT STANOWISKA POMIAROWEGO.

ANALIZATOR SPALIN

WYLOT

SPALIN

SILNIK

SPALINOWY KATALIZATOR

MIESZANKA PALIWOWO-POWIETRZNA

TABELA POMIAROWA.

ILOή PALIWA q [ l/h ] Q [ l/h ]	OBROTY SILNIKA n [ obr/ min ]	COwej [ ppm]	COwyj [ ppm ]	SPRAWNOή 
800 1074	4000	1800	30	0,983
700 940	3550	1500	26	0,982
680 913	3150	1400	30	0,978
600 806	2800	1000	30	0,970

5.WNIOSKI.

Æwiczenie to unaoczni³o nam s³usznoœæ stosowania katalitycznego dopalania CO , za pomoc¹ wbudowanego w uk³ad wylotowy silnika, reaktora katalitycznego czyli katalizatora.

Wraz ze zwiêkszeniem iloœci dostarczanego paliwa do silnika wzrasta³a nam jego prêdkoœæ obrotowa (n) , ale co jest dla nas istotniejsze, to to, ¿e wzros³a nam zawartoœæ tlenku wêgla (CO) w spalinach z 1000 do 1800 [ppm] czyli o 80% a wartoœæ obrotów zmieni³a siê z 2800 do 4000 [obr/min] czyli zwiêkszy³a siê o 50%.

Zawartoœæ (CO) w spalinach œwiadczy o braku tlenu w mieszaninie palnej potrzebnego do pe³nego spalenia (dopalenia CO).Czyli wspó³czynnik nadmiaru powietrza () mala³ i mieliœmy do czynienia z mieszank¹ coraz to bogatsz¹.

Katalizator po osi¹gniêciu swojej okreœlonej temperatury pracy dokonywa³ redukcji tlenku wêgla w spalinach i ich wartoœæ w spalinach opuszczaj¹cych uk³ad wydechowy utrzymywa³ siê na poziomie 30 [ppm].

Sprawnoœæ katalizatora wraz ze wzrostem obrotów ros³a. Myœlê, ¿e mo¿na pokusiæ siê o dalej id¹ce stwierdzenie, ¿e przy dalszym wzroœcie prêdkoœci obrotowej silnika, sprawnoœæ () katalizatora niewiele przewy¿szy³aby wartoœæ =0,983 . Czyli jest to maksymalna sprawnoœæ badanego katalizatora.

---