Odtruwanie spalin AUDI 80/90
Benzyna składa się głównie z dwóch pierwiastków: węgla i wodoru. Przy spalaniu w silniku węgiel łączy się z tlenem z powietrza tworząc dwutlenek węgla (CO2), a wodór (H2) łącząc się z tlenem (O2) tworzy wodę w postaci pary (H2O}. Te produkty spalania tworzą się wtedy, gdy powietrze z paliwem zmieszane są w optymalnym stosunku (14,6:1). Niestety prawie nigdy tak nie jest i dlatego przy spalaniu powstają trujące substancje:
□ Tlenek węgla (CO) |est chyba najbardziej znanym związkiem, gdyż stopień jego stężenia w spalinach mierzony jest przy specjalnej kontroli spalin (ASU). Powstaje go zaś tym więcej, im bogatsza jest mieszanka paliwowo-po-wietrzna.
□ Nie spalone węglowodory (HC) powstają wtedy, gdy front płomieni zapalonych od świecy zapłonowej gaśnie na zimnych ściankach i w ciasnych miejscach komory spalania. Zbyt bogata lub za uboga mieszanka zwiększa wydalanie węglowodorów.
□ Tlenki azotu (NOx) tworzą się przede wszystkim ze względu na obecność azotu w spalanym powietrzu w stosunku ponad 75%. Ich zawartość jest szczególnie wysoka przy projektowaniu silnika pod kątem niskiego zużycia paliwa i niewielkiej emisji CO i HC: wysokie temperatury spalania i uboga mieszanka paliwowo-powietrzna.
□ Związki ołowiu dodawane są do zwykłej benzyny ołowiowej jako środki przeciwstukowe, patrz str. 65. Około 75% z nich ulatnia się przez układ wydechowy.
□ Tlenek węgla jest trujący i w przypadku wdychania go w zamkniętych pomieszczeniach może doprowadzić do śmierci. W powietrzu tlenek łączy się względnie szybko z tlenem tworząc niegroźny dwutlenek węgla (CO2).
□ Związki węglowodorowe zostały ujęte razem ze względu na przejrzystość, przy czym ich zakres sięga od niegroźnych do wywołujących raka (Diesel). W powietrzu węglowodory, wraz z tlenkami azotu, odpowiedzialne są za powstawanie smogu (trudno rozkładających się, mglistych chmur spalin).
□ Tlenki azotu mogą w odpowiedniej koncentracji doprowadzić do podrażnień dróg oddechowych.
□ Związki ołowiowe osiadają w otoczeniu i przyjmowane są przez organizm m.in. wraz z jedzeniem, lecz nie są już wydalane. Przy większych koncentracjach jest to szkodliwe dla zdrowia.
Przy redukcji szkodliwych składników spalin istnieje kilka różnych rozwiązań, opisanych poniżej.
Stosunkowo prosty, lecz skuteczny, jest środek reduk.j|ący tlenki azotu W określonych stanach obciążenia silnika ze strumienia spalin, poprzez regulowany zaworem układ, część spalin odprowadzana jest z powrotem do kolektora ssącego. Ponieważ spaliny prawie wcale nie zawierają już substancji nadających się do spalenia, powoduje to obniżenie temperatury w komorze spalania, a przez to redukcję zawartości tlenków azotu.
W Audi recyrkulacja spalin znajduje zastosowanie w wersji szwajcarskiej w silniku gaźmkowym o mocy 66 kW.
Pojazdy z nieregulowanym katalizatorem (patrz tabela na str. 24) odpowiadają tzw. ‘europejskiej normie spalin". Można tu mówić o redukcji emisji zanieczyszczeń o ok. 65%.
Katalizator regulowany eliminuje ok. 90% szkodliwych substancji. Regulowany jest przy tym nie sam katalizator, lecz mieszanka paliwowo-powietrzna, dzięki czemu katalizatorowi zapewnia się możliwość optymalnej pracy. Badanie, czy mieszanka jest właściwa, jest dokonywane przez sondę lambda na podstawie składu spalin. Więcej o działaniu katalizatora - w poniższych rozdziałach.
Katalizator jest zwykle substancją, która doprowadza do reakcji chemicznych lub je przyspiesza. Skład katalizatora pozostaje przy tym nie zmieniony.
W przypadku samochodu pod pojęciem katalizatora rozumiemy ceramiczny element konstrukcyjny powleczony metalami szlachetnymi: platyną i rodem, łącznie z obudową przypominającą okrągły tłumik, Element ceramiczny, osadzony na stalowej plecionce, ma kilka tysięcy równolegle przebiegających kanalików. Na ściankach kanalików naniesiona jest warstwa pośrednia służąca zwiększeniu powierzchni (tzw. “wash-coat"). Zwiększa to aktywną powierzchnię katalizatora do rozmiaru odpowiadającego mniej więcej stadionowi piłkarskiemu.
46