postheadericon CAŁKOWITA ELIMINACJA

W celu zmniejszenia emisji węglowodorów przechodzi się na zasilanie silników ubogimi mieszankami (a = 1,05 — 1,1), jednocześnie dążąc do uzyskania bardziej jednorodnej mieszanki i równomier­nego jej rozdziału na poszczególne cylindry. Ponadto dąży się do zmniejszenia udziału resztek spalin w mieszance przy czę­ściowych obciążeniach silnika. Wyraźnie korzystne efekty, jak wykazano , można uzyskać właściwie dobierając kształt i wymiary komory spalania, co zapewnia pozostawanie minimalnej objętości mieszanki w warstwie przyściennej. Znaczne lub nawet całkowite wyeliminowanie CO oraz CnHm ze spalin można osiągnąć zasilając silnik wodorem lub paliwami gazowymi, a także stosując rozwiązania konstrukcyjne zapewniające wytwarzanie tzw. mieszanki uwarstwionej.Zmniejszenie emisji tlenków azotu NOx w spalinach po­wszechnie obecnie stosowanych silników z gaźnikowym syste­mem zasilania można osiągnąć przez: obniż»»ie maksymalnej temperatury cyklu, stosowanie bogatszej mieszanki lub przez skrócenie czasu trwania reakcji, w czasie których wytwarzane są związki azotu.

postheadericon ZAPOBIEGANIE EMISJI TOKSYN

Z myślą o zmniejszeniu emisji gazów toksycznych opraco­wano wiele wersji konstrukcji silników, jak również sprawdzono szereg innych sposobów oddziaływania na przebieg procesu spa­lania. Aktualnie szereg wprowadzonych poczynań związanych z produkcją silników zapewnia zmniejszenie emisji poszczegól­nych lub wszystkich toksycznych składników. Równomierny rozdział mieszanki, jak również pełną po­wtarzalność dawki mieszanki w kolejnych cyklach pracy silni­ka, można uzyskać przez zastosowanie wtrysku paliwa do cy­lindrów lub w wyniku poprawy warunków odparowania mie­szanki w gaźniku i w rurze dolotowej. Skład i jakość wytwo­rzonej mieszanki powinny być dokładnie dostosowane do każ­dych warunków obciążenia i prędkości obrotowej silnika, gdyż tylko wówczas nastąpi znaczne zmniejszenie ilości wydzielanego ze spalinami tlenku węgla. Inne parametry pracy i konstrukcji silnika, jak również warunki eksploatacji można uznać, że prak­tycznie nie wywierają wpływu na poziom emisji CO.

postheadericon PALNE SKŁADNIKI SPALIN

Palne składniki spalin, węglowodory i tlenek węgla, mogą być niszczone w układzie wylotowym przez ich dopalanie w obecności powietrza doprowadzonego do gorących spalin w okolicach zaworów wylotowych.  W praktyce stosuje się reaktor cieplny — w celu zmniej­szenia zawartości CnHm oraz CO, dodatkowo recyrkulację spalin opóźnienie zapłonu i nieznaczne wzbogacenie mieszanki w celu zmniejszenia również emisji tlenku azotu. Emisja zanieczyszczeń może być także ograniczona poprzez katalityczne dopalanie. Znanych jest wiele katalizatorów utle­niania CnHm oraz CO, ale bardzo mało redukujących NO oraz NO2. Ponadto te, które rokują powodzenie, mogą pracowac tylko z bogatymi mieszankami. Przedsięwzięcia zapobiegawcze obejmują głównie zmiany: w układzie zasilania silnika, w kącie wyprzedzenia zapłonu (wtrysku paliwa), prędkości obrotowej na biegu luzem, sposobie przygotowania mieszanki i jej bardziej równomiernego roz zi do cylindrów (w silnikach o zapłonie iskrowym) oraz konstruk­cji komór spalania.   ,   ,               .

postheadericon ELIMINACJA Z PALIWA

W nie ustalonych wa­runkach ruchu pojazdu, podczas zmniejszania szybkości i w okre­sie dławienia silnika po rozruchu na bogatej mieszance można poważnie zmniejszyć wydzielanie węglowodorów, stosując do­datkowe podgrzewanie zasysanego powietrza gorącym czynni­kiem chłodzącym lub spalinami.Zmniejszenie zawartości tlenku azotu w spalinach można osiągnąć przez ograniczenie szczytowych temperatur spalania i zmniejszenie ilości doprowadzonego paliwa lub przez zasto­sowanie jednocześnie obu tych sposobów. Można taki efekt wy­wołać nie tylko przez opóźnienie zapłonu, wzbogacenie mieszan­ki lub bardzo poważne jej zubożenie, ale również przez skiero­wanie części spalin z powrotem do cylindra silnika. Emisję tok­sycznych związków ołowiu i siarki, jak wcześniej wykazano, można zmniejszyć* jedynie przez ograniczenie lub całkowitą ich eliminację z paliwa. Aktualne wymagania ujęte przepisami europejskimi, a do­tyczące dopuszczalnej toksyczności spalin można spełnić stosu­jąc wyżej wymienione sposoby zapobiegawcze. Aby spełnić nowe wymagania, które będą obowiązywać w Europie po 197o roku, konieczne będzie zastosowanie dodatkowych sposobow mszczą­cych toksyczne składniki po ich wydaleniu z silnika.

postheadericon SPOSOBY OGRANICZANIA EMISJI TOKSYCZNYCH SKŁADNIKÓW

Kontrolę emisji spalin można realizować przez zapobieganie tworzeniu się szkodliwych składników albo przez późniejsze ich niszczenie. Urządzenia dodatkowe do silnika powinny być wprowadza­ne jako ostateczność i tylko wówczas, gdy zostaną wyczerpane wszystkie możliwości uzyskania zadowalającego składu spalin w wyniku dopracowania konstrukcyjnego i regulacji silnika. Aktualnie w większości pojazdów drogowych z kontrolowaną emisją spalin stosowane są sposoby redukujące stężenie skład­ników toksycznych w spalinach przed wydaleniem ich z komory spalania. W tym celu wprowadzane są zmiany w regulacji i kon­strukcji silnika, które zapewniają warunki niezbędne do pełne­go spalania mieszanki w szerokim zakresie pracy silnika. Jest to możliwe do osiągnięcia przez doskonalenie warunków tworzenia mieszanki w układzie zasilania i komorze spalania. Stosuje się z reguły zasilanie silników uboższymi mieszankami. Takim rozwiązaniom oczywiście towarzyszy wzrost poziomu emi­sji tlenków azotu, ale wzrost ten można kompensować przez opóźnienie kąta wyprzedzenia zapłonu.

postheadericon SILNIKI Z OGRANICZENIEM

Wyniki, jakie w ograniczeniu emisji CO można uzyskać poprzez regulację gaźnika, zilustro­wano na przykładzie silnika S-31 .W wyniku szczegółowych badań składu spalin ustalono, ze w zakresie prędkości obrotowych 1500…2000 obr/min i przy pełnym otwarciu przepustnicy następuje tzw. „dławienie silni­ka” w wyniku nadmiernego wzbogacenia mieszanki. Zjawisku temu towarzyszy spadek mocy silnika,-nadmierny wzrost zuży­cia paliwa i bardzo duże stężenia CO oraz CnHm w spalinach. Najkorzystniejszym zakresem pracy dla tego silnika ze względu na znacznie zmniejszoną ilość tlenku węgla w spali­nach jest przedział prędkości obrotowych nM<n< nN. Ustalono, że przy regulacji gaźnika na ekonomiczną pracę silnika w ca­łym zakresie obciążeń i obrotów można obniżyć stężenie tlenku węgla do poziomu zalecanego przez przepisy europejskie dla sa­mochodów osobowych. Można również dla tego silnika dobrać optymalną ze względu na poziom emisji CO regulację biegu ja­łowego . Przy optymalnie dobranej regulacji silnik po­winien spełniać wymagania odnośnie zawartości CO na biegu jałowym, ale do utrzymania tych warunków konieczne jest częstsze dokonywanie okresowych badań kontrolnych.