Ezek az égéstermékek a levegő és az üzemanyag optimális arányú keverésekor keletkeznek (14,7:1). De sajnos ezt az arányt nem mindig tartják fenn, ezért káros anyagok vannak a kipufogógázokban.
A Fiesta vezérelt háromutas katalizátorral, a dízelmotor oxidáló katalizátorral van felszerelve
Kivétel nélkül minden jármű vezérelt háromutas katalizátorral, az Endura-DE dízelmotorral szerelt járművek oxidáló katalizátorral vannak felszerelve. A szabályozott katalizátor körülbelül 85%-kal csökkenti a szén-oxidokat, 80%-kal a szénhidrogéneket és 70%-kal a nitrogén-oxidokat. Az oxidációs katalizátorok nincsenek hatással a nitrogén-oxidok koncentrációjára. A futásteljesítmény növekedésével a katalizátor hatásfoka csökken. Kijelölés «sikerült» jelzi, hogy a motor járó állapotában a kipufogógázok összetételét oxigénkoncentráció-érzékelővel folyamatosan ellenőrzik, és a gázok károsanyag-tartalmát a törvényben előírt normákra csökkentik.
Oxigénérzékelő funkció (Lambda szonda)
Rizs. 11.4. Érzékelő helye (1) oxigénkoncentráció a kipufogócsőben (2), ahol a kipufogógázok hőmérséklete maximális
Oxigénkoncentráció érzékelő (HO2S) Fiestán, az első kipufogócső katalizátora elé szerelve (rizs. 11.4) és cirkónium-dioxidból és ittrium-oxidból készült kerámiaanyag formájában szilárd elektrolittal ellátott galvanikus cella elvén működik. Az érzékelő kerámia anyaga kívülről ki van téve a kipufogógázoknak, belső felülete a környezeti levegőhöz kapcsolódik. Az érzékelő normál működési módba állításához szükséges idő csökkentése érdekében elektromos fűtéssel van felszerelve. A kipufogógázok és a környezeti levegő oxigéntartalmának különbsége miatt az érzékelőben potenciálkülönbség keletkezik, amely a kipufogógázok bizonyos maradék oxigéntartalma esetén erősen megnövekszik. Ez a feszültségugrás pontosan az üzemanyag és a levegő l=1 arányánál következik be. Oxigénhiánnyal (l<1), azaz gazdag levegő-üzemanyag keveréknél a feszültség 0,9–1,1 V. Sovány keveréknél (l>1) a feszültség 0,1 V-ra csökken.
Az oxigénkoncentráció-érzékelő jele az üzemanyag-befecskendező rendszer vezérlőegységébe kerül. Az egység dúsítja vagy dúsítja a levegő-üzemanyag keveréket, hogy az üzemanyag-levegő arány a lehető legközelebb maradjon az optimális l=1-hez.
A katalizátor munkaterülete
A katalizátor hatásfoka az üzemi hőmérséklet függvénye. A konverter körülbelül 300°C hőmérsékleten kezd működni, amelyet 25-30 másodperces mozgás után ér el. A 400-800°C közötti üzemi hőmérséklet optimális feltételeket biztosít a maximális hatásfok eléréséhez és a konverter hosszú élettartamához.
A kerámia katalizátor érzékeny a szélsőséges hőhatásokra. Ha hőmérséklete meghaladja a 900°C-ot, akkor megindul az intenzív öregedési folyamat, 1200°C feletti hőmérsékleten pedig teljesítménye teljesen leromlik.
Az aktív réteg az üzemanyag ólomtartalmára érzékeny fémekből áll, amelyek lerakódása gyorsan csökkenti a katalitikus réteg aktivitását. Ezért a katalizátoros motorokat csak ólommentes benzinnel szabad üzemeltetni.
Rizs. 11.5. Katalizátor működési diagramja. A motor NOx-kibocsátása (nitrogén-oxidok), CO (szén-monoxid) és CH (szénhidrogének), és a katalizátorban végbement reakció után N2 (nitrogén), CO2 (szén-dioxid) és H2O (víz): 1,2 - fém rácsok; 3 - test; 4 - perforált tölcsér
A katalizátor porózus kerámia alappal rendelkezik, amely nemesfémekkel - platinával és ródiummal van bevonva, és rozsdamentes acél burkolattal van körülvéve. A dróthálón elhelyezett kerámia alapot számos párhuzamos csatorna hatol át. A csatornák falára egy közbenső réteget visznek fel, hogy növeljék a katalizátor aktív felületét (rizs. 11.5).
A katalizátor 2-3 g nemesfémet tartalmaz, a platina az oxidációhoz, a ródium pedig a nitrogén-oxidok redukciójához járul hozzá.
A katalizátor semlegesíti az olyan káros anyagokat, mint a szén-monoxid, szénhidrogének és nitrogén-oxidok (ezért hívják háromutas katalizátornak).
GYAKORLATI TANÁCSOK
Katalizátoros járművek üzemeltetése
• Ha a Fiesta a lemerült akkumulátor miatt nem indul el, ne próbálja meg beindítani a motort a jármű tolásával vagy vontatásával. Sok el nem égett üzemanyag kerül a katalizátorba, ami végül használhatatlanná teszi.
• Gyújtáskimaradás vagy gyújtáskimaradás esetén azonnal ellenőrizze a gyújtásrendszert, és távolabbi vezetésnél kerülje a magas motorfordulatszámot.
• Óvatosan zárja le a katalizátort, mielõtt védõmasztixet visz fel az alvázra, különben tüzet okozhat.
• Ügyeljen arra, hogy minden alkalommal ellenőrizze a hőpajzsokat, amikor a járművet felemeli.
• A kitöltött gázok kibocsátó rendszerének szivárgása (megégett tömítés, repedés a magas hőmérséklettől stb.) az oxigénkoncentráció-érzékelő előtt hibás mérési eredményekhez vezet (magas az oxigén aránya). Ezért az ECM dúsítja a keveréket, ami megnövekedett üzemanyag-fogyasztáshoz és a katalizátor idő előtti kopásához vezet.
MŰSZAKI SZÓTÁR
A kipufogógázok összetétele
szén-monoxid (szén-monoxid - CO).
Minél gazdagabb a levegő-üzemanyag keverék, annál több szén-monoxid keletkezik. A befecskendezett üzemanyag mennyiségének pontos szabályozása, a helyesen beállított gyújtásidő és a keverék egyenletes eloszlása az égéstérben csökkenti a kipufogógázok szén-monoxid-tartalmát. Soha ne mérjen szén-monoxidot beltérben, mert a szén-monoxid mérgező, és beltéren már kis koncentrációban is végzetes lehet. A levegőben a szén-monoxid viszonylag gyorsan egyesül az oxigénnel, és szén-dioxidot képez. A szén-dioxid ugyan nem mérgező, de hozzájárul a képződéshez «üvegház» hatás.
szénhidrogének (CH).
A szénhidrogén vegyületeket egy csoportba soroljuk. A CH-tartalom a motor kialakításától függ (változhatatlan érték). A túl dús vagy túl sovány levegő-üzemanyag keverék szintén növeli a CH-tartalom arányát a kipufogógázokban. Egyesek biztonságosak, mások rákot okozhatnak. Minden szénhidrogén vegyület a nitrogén-oxidokkal együtt (NOx) szmogot képeznek (a kipufogógázok rosszul oldódó ködfelhői).
nitrogén-oxidok (NOx vagy NO) -
elsősorban az égéstérbe belépő levegőben lévő nitrogén miatt keletkeznek (több mint 3/4). Koncentrációjuk különösen magas az alacsony üzemanyag-fogyasztású és a kipufogógázok alacsony CO- és CH-tartalmú motorjaiban. Ezeket a motorokat magas égési hőmérséklet és sovány levegő-üzemanyag keverék jellemzi. Nagy koncentrációban a nitrogén-oxidok károsíthatják a légzőrendszert. Vízzel keverve savas eső képződik.
Szén-dioxid (CO2).
A széntartalmú tüzelőanyag elégetésekor keletkezik, ha légköri oxigénnel kombinálódik. A szén-dioxid csökkenti a Föld ózonrétegének jótékony hatását, amely véd a Nap káros ultraibolya sugárzásától.
Dízelmotorok kipufogógázaiban található mérgező anyagok.
A dízelmotor működése során kis mennyiségű CO és CH képződik. A nagyobb kompresszió miatt a dízelmotor kevesebb nitrogén-oxidot bocsát ki. De a dízelmotort más káros anyagok jellemzik az égéstermékekben. Például a korom a dízel kipufogógázok tipikus összetevője. A korom el nem égett szénből és hamuból áll. A légzőszervekbe belélegzett koromrészecskék a rák okozóivá válnak. Kén-dioxid (SO2) kén jelenlétében is keletkezik, elsősorban gázolajban. Hozzájárul a kénsav vagy kénes sav megjelenéséhez esőben (savas eső). A dízelmotoros járművek a savas csapadék 3%-át okozzák.
A gázolaj elégetésekor szén-dioxid csak nagyobb koncentrációban képződik.
Látogatói megjegyzések