Разработка окислительного нейтрализатора для дизельных двигателей

Из рис. 1 видно, что при   1,5 резко увеличивается выброс оксида углерода и углеводородов, при  1,5 повышается содержание в отработанных газах оксида азота.

Рекомендации по ликвидации источников загрязнения.

По рис. 1 можно сказать, что двигатель работает экологически чище при  = 1,5. Такую топливную смесь на всех режимах работы приготовить при помощи карбюратора практически невозможно. Электронная система впрыска топлива позволяет наиболее точно дозировать подачу топлива на заданном режиме работы двигателя, а значит, снижает токсичность отработавших газов. В отработанных газах автомобилей содержится большое количество вредных веществ. Анализ воздуха в кабинах транспортных средств показал, что концентрация окиси углерода в кабинах грузовых автомобилей может превышать предельно допустимые нормы. В первую очередь воздействию токсических составляющих отработанных газов подвергается водитель автомобиля. Для многих крупных городов характерно превышение предельно допустимой концентрации оксида углерода в 20 – 30 раз, с чем врачи связывают высокую смертность от инфаркта миокарда.

Зависимость заболеваний сердечно-сосудистой

системы от содержания вредных веществ в воздухе

Таблица 6.1

Поступающие в атмосферу оксиды азота сохраняются в течении 3-4 дней. В результате фотохимических реакций к солнечному свету оксида азота образуется диоксид азота NO₂, который вместе с углеводородами является причиной образования токсических туманов, называемых смогами. Выбросы CO₂ являются причиной выпадения сернокислотных осадков, способствующих закислению почвы и воды. Содержание углекислого газа воздухе не нормируется. Продолжительность существования CO₂ в атмосфере 4 года. Возрастание концентрации окиси углерода опасно возникновением парникового эффекта, который приводит к возрастанию температуры воздуха у поверхности земли.

Сейчас на Земле эксплуатируется около 900 млн. автомобилей, а к 2004 г. ожидается увеличение их числа до 1 млрд. 200 млн.

В настоящее время на долю транспорта приходится больше половины всех вредных выбросов в окружающую среду, которые являются главным источником загрязнения атмосферы, особенно в крупных городах. В среднем при пробеге 15 тыс. км за год каждый автомобиль сжигает 2 т топлива и около 26-30 т воздуха, в том числе 4,5 т кислорода, что в 50 раз больше потребностей человека. При этом автомобиль выбрасывает в атмосферу (кг/год): угарного газа – 700, диоксида азота – 40, несгоревших углеводородов – 230 и твердых веществ – 2 – 5. Кроме того, выбрасывается много соединений свинца из-за применения в большинстве своем этилированного бензина. Наблюдения показали, что в домах, расположенных рядом с большой дорогой (до 10 м), жители болеют раком в 3 – 4 раза чаще, чем в домах удалённых от дороги на расстояние 50 м. Вместе с тем транспорт отравляет даже водоёмы, почву и растения.

Для сокращения вредного влияния транспорта на природу проводятся работы по следующим направлениям.

1. В автотранспорте применяют менее токсичные дизельные двигатели, сжиженный природный газ и специальные добавки в бензин (водород, метанол, и высшие спирты). Использование газа позволит снизить в выхлопе содержание вредных веществ до 40% (оксидов азота, углерода, сажи).

2. Бензиноводородное топливо (содержание водорода 12%) должно заменить этилированный бензин, при этом экономичность двигателей повысится на 20%, расход топлива снизится на 40%.

3. В ближайшей перспективе предполагается использование идеального водородного топлива.

6.2 Нормирование загрязнения атмосферного воздуха

Предельно допустимая концентрация (ПДК) – максимальная концентрация примеси в атмосфере, отнесённая к определенному времени осреднения, которая при периодическом воздействии или на протяжении всей жизни человека не оказывает на нег вредного воздействия, включая отдаленные последствия, и на окружающую среду в целом.

Эта величина обоснована клиническими и санитарно-гигиеническими исследованиями; носит законодательный характер.

В России, как правило, ПДК соответствует самым низким значениям, которые рекомендованы Всемирной организацией здравоохранения (ВОЗ ). Устанавливаются два значения норматива: максимальная разовая в пределах 20-30 мин и среднесуточная величина ПДК: NO₂ – 0,085 (0,40); SO₃ – 0,30(0,005); Cl – 0,100 (0,030); CO – 3,0 (1,0); сажа – 0,150 (0,050) мг/м³.

Максимальная разовая величина ПДК на должна допускать неприятных рефлекторных реакций человеческого организма (насморк, ощущение запаха и др.), а среднесуточная - токсичного, канцерогенного воздействия.

Для регулирования выбросов вредных веществ в биосферу используются индивидуальные для каждого вещества и предприятия нормы предельно допустимых выбросов (ПДВ), которые учитывают количество источников, высоту расположения их, распределение выбросов во времени и пространстве и другие факторы.

Предельно допустимые выбросы – предельное количество вредного вещества, разрешаемое к выбросу от данного источника, которое не создает приземную концентрацию, опасную для людей, животного и растительного мира.

По вопросам охраны атмосферного воздуха предприятия оформляют статическую отчётность по форме 2-ТП ПСУ.

6.3 Способы очистки газовых выбросов в атмосферу

Абсорбционный способ очистки газов, осуществляемый в установках-абсорберах, наиболее прост и с высокой степенью очистки, однако требует громоздкого оборудования и очистки поглощающей жидкости. Основан на химических реакциях между газом. Например сернистым ангидридом, и поглощающей суспензией (щёлочной раствор: известняк, аммиак, известь). При этом способе на поверхность твердого пористого тела адсорбента осаждаются газообразные вредные примеси (адсорбат). Последние могут быть извлечены с помощью десорбции при нагревании водянным паром.

Способ окисления горючих углеродистых вредных веществ в воздухе заключается в сжигании в пламени и образовании СО₂ и воды, способ термического окисления – в подогреве и подаче в огневую горелку.

Каталитическое окисление с использованием твердых катализаторов заключается в том, что сернистый ангидрид проходит через катализатор в виде марганцевых составов или серной кислоты.

Для очистки газов методом катализа с использованием реакций восстановления и разложения применяют восстановители (водород, аммиак, углеводороды, монооксид углерода). Нейтрализация оксидов азота NO_х достигается применением метана с последующим использованием оксида алюминия для нейтрализации на втором этапе образующегося монооксида углерода.

Для очистки от CO и NO_х отработанных газов дизельных автомобилей применяется аналогичный метод, например для работающих в карьерах автосамосвалов БелАЗ-540А. Каталитический способ заключается в разложении озона серебрянно-пиролюзитовым катализатором. Перспективен сорбционно-каталитический способ очистки от особо токсических веществ при температурах ниже температуры катализа. Адсорбционно-окислительный способ также представляется перспективным. Он заключается в физической адсорбции малых количеств вредных компонентов с последующим выдуванием адсорбированного вещества специальным потоком газа в реактор термокаталитического дожигания.

В крупных городах для снижения вредного влияния загрязнения воздуха на человека применяются специальные градостроительные мероприятия: зональную застройку жилых массивов, когда близко к дороге располагаются низкие здания, затем – высокие и под их защитой – детские и лечебные учреждения; транспортные развязки без пересечений, озеленений.

членов этого штаба к зоне чрезвычайной ситуации и обратно, организацией размещения, питания, оплаты труда, материально-технического обеспечения, медицинской помощи и других видов их деятельности в чрезвычайных ситуациях.

Участники ликвидации чрезвычайных ситуаций от общественных объединений должны иметь соответствующую подготовку, подтвержденную в аттестационном порядке.

Статья 19. Обязанности граждан РФ в области защиты населения и территорий от чрезвычайных ситуаций.

Работники соответствующих предприятий обязаны соблюдать технику безопасности при эксплуатации, техническом обслуживании и ремонте машин, не допускать нарушений производственной и технологической дисциплины, требований экологической безопасности, которые могут привести к возникновению чрезвычайной ситуации.

При необходимости оказывать содействие в проведении аварийно-спасательных работ.

Содержание

Введение

В настоящее время Россия остается в числе ограниченного круга мировых производителей, имеющих развитую дизелестроительную промышленность, призванную обеспечить экономическую, энергетическую, транспортную и оборонную безопасность страны. Исходя из положений «Основных направлений государственной политики развития автомобильной промышленности России на период до 2005 года», утвержденных постановлением правительства РФ № 0286 от __ марта 1999 года и «Концепции развития автопрома до 2010», которая была одобрена 21 марта 2002 года, дизелестроительная область в этих документах включена в перечень приоритетных отраслей промышленности, а производство двигателей рассматривается не только с позиции их применения как автомобильных компонентов, но и как самостоятельного продукта для использования в самых различных целях, где обеспечивается выполнение прогрессивных, технических требований, прежде всего по экологии, топливной экономичности, надежности.

Значительной частью отечественного дизелестроения является производство двигателей ОАО «КАМАЗ». С момента пуска завода произведено около 2,63 миллиона двигателей. При этом, начиная с 2001 года, все грузовики, сходящие с главного сборочного конвейера автозавода, оснащаются дизелями только уровня EVRO 1 и EVRO 2. На их базе камские моторостроители создают десятки модификаций двигателей. При этом акцентируется внимание на необходимости разработки и производства новейших конструкций и создание мощностей по выпуску отдельных компонентов двигателей и их систем, которые не выпускались раньше или производились в недостаточных количествах. В первую очередь это касается турбокомпрессоров и теплообменников охлаждения надувочного воздуха, топливной аппаратуры с повышенной энергией впрыска, электронных систем регулирования подачи топлива, нейтрализаторов отработавших газов и других систем снижения выбросов вредных веществ.

Еще в начале 1995 года руководством «КАМАЗа» было принято решение об ускорении разработок и внедрение в производство дизелей мирового уровня по экологическим показателям. Коренная модернизация двигателей «КАМАЗ» завершился в сентябре 1995 года сертификацией трех моделей на соответствие требованиям EVRO 1 – 740.20—260 , 740.21—240 и 740,11—240 ,

Наиболее перспективным для применения в составе модернизированных транспортных автомобилей стал дизель «КАМАЗ-740» с номинальной мощностью 260 л/с при частоте вращения коленчатого вала 2200 об/мин и максимальным крутящим моментом 110 кг*м. Этот турбонаддувной двигатель с промежуточным охлаждением наддувочного воздуха является продуктом глубокой модернизации прежних моторов с разунификацией близкой к 100 процентам. Его технико-экономические показатели находятся на уровне мировых аналогов, что подтверждено как стендовыми, так и лабораторно – дорожными и эксплутационными испытаниями автомобилей.

Именно поэтому этот дизель был выбран для первоочередной доводки до требований правил № 49 – 02 В (EVRO – 2) . Двигатель прошел все необходимые испытания и был сертифицирован на соответствие требованиям EVRO – 2 .

Для этого потребовалось внести серьезные конструктивные изменения в топливоподающую аппаратуру, газораспределительный механизм, головку цилиндров, цилиндропоршневую группу и в систему газотурбинного наддува. Кроме этого была проведена необходимая оптимизация систем охлаждения двигателя , охлаждение надувочного воздуха , впуска и очистки воздуха , выхлопа отработавших газов .

В последнее десятилетие ведутся исследования по снижению вредных примесей ДВС в атмосферу. Одним из лучших вариантов использования в современной практике являются следующие способы снижения выбросов оксидов азота:

а) использование водно – топливной эмульсии

б) применение метанола в качестве добавок

( для бензиновых двигателей)

в) использование каталитических конвертеров

г) понижение степени сжатия

д) применение окислительного нейтрализатора

е) снижение максимальной температуры сгорания.

Наиболее перспективным и с лучшим эффектом можно использовать окислительный катализатор, подобные исследования уже проводились в таких странах как Германия и Америка. Среди отечественного транспорта одним из массовых используемых автомобилей является «КАМАЗ», который требует определенной модернизации для снижения выбросов оксидов азота.

1.Техническое задание

Спроектировать систему по сокращению выбросов диоксида азота согласно требованиям европейских и отечественных стандартов для повышения экологических свойств двигателя. Выполнить задание на примере двигателя КамАЗ – 740.

Таблица 1.1

Краткая характеристика КамАЗовского двигателя.

Таблица1.2

Концентрация токсичных веществ в выпускных

газах двигателя КамАЗ-740

Отечественные автомобили с дизельными двигателями могут использовать по дорогам европейских стран, так как концентрация отработавших веществ в выпускных газах превышает допустимые нормы согласно требованиям Евро-1, Евро-2 и т.д. Одним из компонентов отработавших веществ является диоксид азота. В отечественной практике не оказалось особого внимания на нормирование оксидов азота в отработавших газах. Огромное количество грузового автотранспорта оснащено двигателями заводов ЯМЗ и КамАЗ, из-за невыполненного требования стандартов на выброс отравляющих веществ в отработавших газах отечественный автопарк несёт большие экономические потери при перевозке грузов по странам Европы. Для выполнения этих требований применяются следующие системы очистки и уменьшения выбросов оксидов азота:

1. Использование водно-топливной эмульсии

2. Применение метанола в качестве добавок (для бензиновых двигателей)

3. Использование каталитических конвертеров

4. Понижение степени сжатия

5. Применение окислительного нейтрализатора

6. Снижение максимальной температуры сгорания

Нами применяется способ по снижению диоксида азота на основе использования каталитического конвертера. В основе этого способа лежит осуществление каталитических свойств по расщеплению оксидов азота.

2.Токсичность , влияние на человека и допустимые нормы по отработавшим газам

2.1 Анализ токсичности и требования по ГОСТ 14846 Евро 1 , Евро 2 , Евро 3 , Евро 4

Токсичностью является ядовитость , способность некоторых химических элементов , соединений и биогенных веществ оказывать вредное воздействие на организм человека , растений , животных.

Задача снижения выбросов вредных веществ автомобиля решается как путем совершенствования процессов сгорания дизельного топлива в двигателе , так и за счет устранения вредных частиц выброса благодаря применения мочевины и многоступенчатого катализатора. При применение каталитических преобразователей – нейтрализаторов весь объем отработавшего газа проходит через нейтрализатор , который выполняет следующие функции : дожигание вследствие чего сокращается количество CH и CO ; каталитическое окисление ( платина , палладий ) при t 480 ⁰ С , в результате чего вредные примеси превращаются в H₂ O ( пар ) и СО₂ . В ряде схем каталитические преобразователи объединяются с системой подачи воздуха в выхлопной коллектор , что улучшает качество очистки . При преобразовании CH и СО нейтрализатор называется двухступенчатым . При дополнительном воздействии на NO_х (с использованием катализатора на основе соединений радия ) . Это соединение разлагается на кислород и азот . Такие нейтрализаторы называются 3^х ступенчатыми и практически обеспечивают безвредный состав отработавших газов . Преобразование NO_х возможно только в том случае , если состав рабочей смеси регулируется.

Современные нормы токсичности отработавших газов автомобилей.

Таблица.

Практикой установлено , что за последние годы , отечественная автомобильная промышленность выпускающая грузовые автомобили , не по каким европейским стандартам не допускает въезд на территорию городов большегрузного транспорта. Отсутствие достаточной нормативной базы , низкий эффект экономического механизма управление охраной окружающей среды на транспорте. В 1992г. Россия присоединилась к международному соглашению по экологическим требованиям Правил ЕЭК ООН. Это создало правовую основу для того , чтобы требовать от промышленности их выполнения , а также для разработки транспортного законодательства . Но одних законодательных актов недостаточно. Дело в том , что изготовляемая в России автомобильная техника не соответствует Правилам ЕЭК по техническому уровню и прежде всего по топливной экономичности и экологическим показателям. На сегодняшний день в страны ближнего и дальнего зарубежья как Латвия , Эстония , Литва отечественные грузовики не выпускают за пределы государственной границы , по той простой причине несоответствования нормам ЕЭС. На внутреннем рынке наша страна теряет до 76 % оборотных денежных средств из – за плохих показателей двигателей отечественных автомобилей ( шумности , дымности , загазованности ).

2.2.Токсичность и влияние на организм человека отработавших газов.

По воздействию на организм человека компонентов отработавших газов подразделяются на : 1.Токсичные – оксид углерода , оксиды азота , оксиды серы , углеводороды.

2.Канцерогенные – бензапирен.

3.Раздражающего действия – оксиды серы , углеводороды.

Влияние из всех перечисленных компонентов отработанных газов на организм человека зависит от их концентрации в атмосфере и продолжительности воздействия. Оксид углерода – газ без цвета и запаха . При вдыхании проникает в кровь и образует комплекс соединений с гемоглобином. Оксид углерода реагирует с гемоглобином в 30 раз быстрее , чем с кислородом , что приводит к развитию кислородной недостаточности. Признаком является нарушение центральной нервной системы , поражение дыхательной системы , снижение остроты зрения . Увеличение среднесуточной концентрации способствует возрастанию смертности лиц с сердечно – сосудистыми заболеваниями . Оксид углерода в воздухе в зависимости от степени концентрации вызывает : слабое отравление через 1ч ( С = 0,05 об. % ) , потерю сознания через несколько вдохов ( С = 1 об.% ).

Оксид азота – смесь различных оксидов : N O₂ , N₂ O₃ , N₂ O₄ . Наибольшую опасность представляет NO₂ . Воздействие оксидов азота на человека приводит к нарушения функций легких и бронхов . Воздействию оксидов азота в большей степени дети и взрослые , страдающие сердечно – сосудистыми заболеваниями . В воздухе оксиды азота в зависимости от концентрации вызывают : раздражения слизистых оболочек носа и глаз С = 0,001 об. % , начало кислородного голодания С = 0,001 об. % , отек легких С = 0,008 об. % .

Сернистый ангидрид – бесцветный газ с резким запахом , хорошо растворим в воде , образуя сернистую кислоту . Длительное воздействие низких концентраций увеличивает смертность от сердечно – сосудистых заболеваний, способствует возникновению бронхитов , астмы . В воздухе в зависимости от степени концентрации вызывает : раздражение слизистой оболочки глаз , кашель С = 0,001 об. % , раздражение слизистой оболочки горла С = 0,002 об. %

Бензапирен – полициклический и ароматический углеводород . Попадая в организм человека ПАУ постепенно накапливается до критической концентрации и стимулирует образование злокачественных опухолей .

Соединение свинца появляются в отработавших газах в случае применения тетраэтилсвинца . Свинец способен накапливаться в организме , попадая через дыхательные пути , с пищей и через кожу . Поражая центральную нервную систему и кровеносные органы .

В таблице представлено содержание вредных веществ в отработавших газах дизелей и бензиновых двигателей .

Таблица.

Предельно допустимые концентрации загрязняющих веществ в атмосфере населенных пунктов установленные экспирическим путем , регламентированы списком Министерством здравоохранения от 7мая 1996г. в соответствии с которыми установлены класс токсичности вещества допустимые максимальная разовая и среднесуточная концентрация примесей . Эти концентрации обосновываются клиническими и санитарно – гигиеническими исследованиями и носят законодательный характер .

Таблица.

Предельно допустимые концентрации некоторых веществ , поступающих в атмосферу , мг\м³ .

Если в атмосферном воздухе одновременно присутствует несколько веществ , обладающих эффектом суммации , то их суммарная концентрация не должна превышать единицы при расчете по формуле : С₁+ С₂__ + … + Сп__ < 1

ПДК₁ ПДК₂ ПДКп

где С₁ , С₂, …С_п - фактические концентрации вредных веществ в атмосферном воздухе. ПДК₁ , ПДК₂ , … ПДК_п – предельно допустимые концентрации вредных веществ в атмосферном воздухе .

2.3 Выбросы и соответствующие системы контроля двигателей .

Низкий технический уровень отечественных автомобилей и эксплуатацию , не соответствующую требованиям национальных стандартов , подтвердили результаты операции «Чистый воздух», проведенной в 2000г. Практически во всех субъектах РФ отмечено , что доля автомобилей , эксплуатируемых с повышением действующих нормативов по токсичности и дымности в среднем составляет 20 – 25 % и в отдельных регионах страны достигает 40 %.

Основными причинами сложной экологической обстановки является :

- отсутствие надлежащего контроля на предприятиях за соблюдением

нормативов государственных стандартов по токсичности и дымности

отработавших газов транспортных средств,

• слабый контроль за качеством реализуемого моторного топлива,

• вьезд на территорию городов больщегрузного транспорта

• отсутствие достаточной нормативной базы, низкий эффект экономического механизма управления охраной окружающей среды на транспорте.

В 1992 г. Россия присоединилась к международному Соглащению по экологическим требованиям Правил ЕЭК ООН. Это создало правовую основу для того, чтобы требовать от промышленности их выполнение, а также для разработки транспортного законодательства. Но одних законодательных актов недостаточно. Дело в том, что изготавляемая в России автомобильная техника не соответствует Правилам ЕЭК по техническому уровню и прежде всего по топливной экономичности и экологическим показателям. На сегоднешний день в страны ближнего (Латвия, Эстония, Литва) и дального зарубежья отечественные грузовики не выпускают по причине несоответствования нормам ЕЭС. На внутреннем рынке наша страна теряет до 76% оборотных средств из-за плохих показателей двигателей отечественных автомобилей (шумности, дымности, загозованности)

Для проведения измерений контроля двигателя применяется прибор , работающий по принципу просвечивания отработавших газов которые называются дымомерами .Прибор подключается к выпускной системе автомобиля и нажатием педали подачи топлива установить максимальную частоту вращения вала дизеля . Продолжительность работы на данном режиме должна обеспечивать температуру отработавших газов , входящих в прибор , соответствующую требованиям инструкции по эксплуатации прибора . После этого отпустить педаль . Измерение на режиме свободного ускорения производится при 10 – кратном повторении цикла частоты вращения вала дизеля от минимальной до максимальной быстрым , но плавным нажатием педали подачи топлива до упора с интервалом не более 15с . Замер показателей следует производить при последних четырех циклах по максимальному отклонению стрелки прибора . За результат измерения дымности принимают среднее арифметическое значение по четырем циклам . Измерения считают точными , если разность в показаниях дымности последних четырех циклов не превышает 6 единиц по шкале прибора . Измерение на режиме максимальной частоты вращения следует производить при стабилизации показаний прибора ( размах колебаний стрелки прибора не должна превышать 6 единиц измерения по шкале прибора ) не позднее чем через 60с после измерений . За результат измерения следует принимать среднее арифметическое значение от крайних значений диапазона допустимых колебаний . Измерение дымности у автомобиля с раздельной выпускной системой следует проводить в каждой из выпускных труб отдельно . Оценку дымности проводят по максимальному значению . Колебание стрелки прибора не должно превышать _{_}+ 3 % от всей шкалы прибора . За результат измерения следует принимать среднее арифметическое значение , определенное по крайним показателям . У отечественных двигателей вредные вещества находящиеся в отработавших газах , можно просмотреть в следующем виде.

Таблица.

Удельное содержание вредных веществ в отработавших газах.

3. Анализ способов нейтрализации вредных веществ выпускных газов

3.1. Нейтрализация выпускных газов

Снижения уровня выбросов токсических веществ с выпускными газами двигателей можно достичь воздействием на рабочий процесс с целью уменьшения образования этих веществ в процессе сгорания, оборудованием двигателя системами нейтрализации выпускных газов и применением топлив, в продуктах сгорания которых содержится меньше токсичных веществ. При оценке эффективности перечисленных способов исходят из стремления получить выбросы токсических веществ в допустимых пределах без ущерба для мощности и экономичности двигателя при минимальном удорожании силовой установки с двигателем.

Степень нейтрализации оценивается отношением:

(3.1)

где

m_Т.В.Вх.- концентрация токсичных веществ на входе;

m_{Т.В.Вых.} - концентрация токсичных веществ на выходе;

Степень нейтрализации токсических веществ – это отношение разности концентрации токсичных компонентов на входе в нейтрализатор и на выходе из него к их концентрации на входе.

Применяемые в настоящее время способы воздействия на рабочий процесс для снижения токсичности двигателя приводят, как правило, к уменьшению его мощности и к увеличению расхода топлива и кроме того в двигателях с

принудительным воспламенением не обеспечивают пока допустимого уровня токсичности. Поэтому установки с двигателями оборудуются системами нейтрализации, в которых предусматривается снижение концентрации токсических веществ воздействием на рабочий процесс и применением устройств для нейтрализации и очистке газов в выпускном трубопроводе -нейтрализаторов и очистителей. Системами нейтрализации выпускных газов оборудуются все современные автомобильные бензиновые двигатели с принудительным воспламенением, автомобильные дизели – только в условиях эксплуатации с недостаточным воздухообменом.

В термических и каталических нейтрализаторах происходят химические реакции в результате чего уменьшается концентрация газовых компонентов токсических веществ. Механические и водяные очистители применяются для очистки выпускных газов от механических частиц (сажи) и капелек масла. Последнее используется редко.

3.1.1. Термический нейтрализатор

Термический нейтрализатор представляет собой камеру сгорания, которая размещается в выпускном тракте двигателя для дожигания продуктов неполного сгорания топлива – СН и СО. Он может устанавливаться на месте выпускного трубопровода и выполнять его функции. Реакции окисления СО и СН протекают достаточно быстро при температуре свыше 830⁰С и при наличии в зоне реакции несвязного кислорода. Термические нейтрализаторы применяются на двигателях с принудительным воспламенением. Термические нейтрализаторы мало эффективны на режимах холостого хода и малых нагрузках, т.к. t выпускных газов недостаточно высокая и реакция протекает медленно.

3.1.2. Каталитические, окислительные нейтрализаторы

В каталитических, окислительных нейтрализаторах (при наличии избыточного кислорода в выпускных газах) с катализаторами из благородных металлов – платины, палладия, платины и родия – достаточно высокая скорость окисления СО и СН обеспечивается при сравнительно невысоких t, значительно меньше, чем в термическом нейтрализаторе. Окись углерода окисляется СО₂ при 250-300⁰С, углеводороды, бензпирен, альдегиды при 400-450⁰С при этом у выпускных газов почти пропадает неприятный запах При t 580⁰C сгорает сажа. Для увеличения поверхности контакта с газами катализатор наносится тонким слоем на поверхность носителя из кремнезема или глинозема в виде шариков.

Р
исунок 3.1.

Комбинированный катализатор нейтрализатор с шариковым носителем.

1- Лопатки 2- пробка 3- камера востановления NO_x4- подвод дополнительного воздуха 5- камера окисления СН и СО

В случае применения термического или окислительного нейтрализатора выбросы СН и СО удается снизить до установленных норм. Концентрация оксидов азота не изменяется или изменяется очень мало. Для уменьшения концентрации оксидов азота в системах с окислительными нейтрализаторами применяется рециркуляция выпускных газов. С этой целью выпускные газы в количестве до 10% объема