27
VISOKA TEHNIČKA ŠKOLA STRUKOVNIH STUDIJA KRAGUJEVAC Studijski program: Motori i vozila Predmet: Oprema motora i vozila KONTROLA ISPARENJA IZ VOZILA - seminarski rad - Student: 1. 094/2007 Avramović Stefan

Seminarski Rad - Oprema Motora i Vozila

Embed Size (px)

DESCRIPTION

kontrola isparenja iz vozila

Citation preview

Page 1: Seminarski Rad - Oprema Motora i Vozila

VISOKA TEHNIČKA ŠKOLA STRUKOVNIH STUDIJA KRAGUJEVAC

Studijski program: Motori i vozila Predmet: Oprema motora i vozila

KONTROLA ISPARENJA IZ VOZILA

- seminarski rad -

Student:

Predmetni nastavnik:

mr Miodrag Grubiša, profesor

Kragujevac 2013

1. 094/2007 Avramović Stefan

Page 2: Seminarski Rad - Oprema Motora i Vozila

SADRŽAJ UVOD........................................................................................................................................3

1. SASTAV IZDUVNIH GASOVA......................................................................................4

2. KATALIZATORI..............................................................................................................8

3. LAMBDA SONDA.............................................................................................................9

4. RAZVOJ AUTODIJAGNOSTIČKIH SISTEMA (EOBD).........................................11

5. OSNOVNO O PRODUKTIMA SAGOREVANJA DIZEL MOTORA...........12

6. ZAKLJUČAK..................................................................................................................15

7. LITERATURA.................................................................................................................16

Page 3: Seminarski Rad - Oprema Motora i Vozila

UVOD

Sagorevanjem benzina i dizela dobija se ugljen dioksid (CO2) i vodena para (H2O). CO2 nije toliko škodljiv u direktnom kontaktu s njim, ali ipak ima negativnu ulogu u očuvanju životne sredine. Zbog nepotpunog sagorevanja javljaju se štetni gasovi kao što su ugljen monoksid (CO) i nesagoreo ugljenovodonik (HC). Ovi gasovi oksidiraju sa azotom koji se nalazi u usisnom vazduhu i dobijaju se azotni oksidi (NOx).

Osim ovih druge regulisane ili neregulisane emisije koje će biti prisutne su: Emisija čestica materije, je poprilično mala za benzinske motore, kada se posmatra

ukupna masa. Zbog težeg usitnjavanja dizel čestica i zbog nehomogene raspodele u dizel gorivu, dizel motori su uvek proizvodili više štetnih materija (dima).

Do nedavno, takođe sadržaj sumpora u benzinu je bio dosta manji nego u dizelu. Sa narednim zakonom, sadrzaj sumpora u dizelu i benzinu je smanjen na odgovarajući nivo.

U proslosti, lead (Pb) je takodje bio prisutan u izduvnim gasovima, zbog upotrebe neeksplozivnih proizvoda (ili oktansko poboljšanje) koji sadrže olovo u benzinu.

Fosfor, hlor, brom i boron koji mogu biti prisutni u gorivu ili ulju za podmazivanje, takođe se mogu naći i u izduvnim gasovima kao dioxins.

Automobilske emisije se mogu kontrolisati na tri načina. Jedan je težnja ka potpunom sagorevanju, drugi je povratak viška ugljovodonika nazad u motor, gde će se izvršiti sagorevanje, i kao treći način je obezbeđivanje dodatnog prostora za oksidaciju, koji se naziva katalitički konvertor.

3

Page 4: Seminarski Rad - Oprema Motora i Vozila

1. SASTAV IZDUVNIH GASOVA

Aktivnosti na zaštiti životne sredine posmatrane iz ugla emisije štetnih sastojaka izduvnih gasova ogledaju se u pooštravanju zakonske regulative koja reguliše normative izduvne emisije, kao i u intenzivnom razvoju motora uz obavezno stalnu redukciju izduvne emisije i potrošnje goriva. Sa porastom broja motornih vozila i intenziviranjem saobraćaja pojačao se i uticaj izduvnih gasova na životnu sredinu. Zapadno industrijsko društvo je još od davne 1968. godine počelo sa ograničavanjem emisije štetnih gasova motornih vozila. U tom zakonskom procesu vodeću ulogu su imale Sjedinjene Američke Države. Razvoj buduće zakonske regulative i obaveza zadovoljenja istih iziskuje intenzivan razvoj i usavršavanje postojećih generacija motora. Razvoj i pooštravanje zakonske regulative u novije vreme obuhvatio je čak i dizel motore namenjene ugradnji u poljoprivrednu mehanizaciju. Prvi korak uvodjenja propisa ECE R96 o ograničenju emisije izduvnih gasova dizel motora namenjenih ugradnji u poljoprivrednu i šumsku mehanizaciju obuhvata dizel motore nominalnih snaga većih od 37 kW.

Velika većina ljudi nije u dovoljnoj meri svesna opasnosti po zdravlje koje dolazi iz izduvnih sistema motornih vozila. Sagorevanjem benzina i dizela dobija se ugljen-dioksid (CO2) i vodena para (H2O). U direktnom kontaktu CO2 nije škodljiv, ali ima negativnu ulogu u očuvanju životne sredine, spada u gasove koji čine efekat staklene bašte i tako utiče na globalno zagrevanje, istiskuje kiseonik (O2) iz vazduha zbog čega može da dovede do gušenja. Njegov sadržaj u izduvnim gasovima savremenih vozila, meri se radi dijagnostikovanja kvaliteta katalitičkog sagorevanja u katalizatoru. Usled nepotpunog sagorevanja u motorima, zaostaju kapljice goriva i ulja, i javljaju se štetni gasovi kao što su ugljen monoksid (CO), hidrokarbonati (HC), i oksidi azota (NOx). Oksidacijom ugljen-monoksida i hidrokarbonata sa azotom, koji se takođe nalazi u izduvnim gasovima motora, nastaju oksidi azota.

Sastav izduvnih gasova OTO motora: Pri ispitivanju sastava izduvnog gasa analizatorima na tehničkom pregledu se meri sadržaj sledećih gasova:[CO2] - ugljen-dioksid, [CO] - ugljen-monoksid, [HC] - hidrokarbonati, [O2] - kiseonik.

Analiza četiri nabrojana izduvna gasa (merenje njihovog zapreminskog udela u ukupnoj zapremini izduvnog gasa), merenje nekih od parametara rada motora (temperature ulja i broja obrtaja motora), kao i proračun lambda faktora (λ-predstavlja odnos između stvarno usisane količine vazduha i teoretski potrebne: 14,7 kg), dovoljni su za procenu optimalnosti sagorevanja a samim tim i procenu tehničke ispravnosti vozila.

4

Page 5: Seminarski Rad - Oprema Motora i Vozila

Ugljen-monoksid (CO) je gas bez boje i mirisa, ali je vrlo otrovan. Smanjuje sposobnost prenošenja kiseonika u krvi, pa prisustvo relativno male koncentracije CO izaziva gubitak svesti, trovanje i smrt nakon nekog vremena. Nastaje kao produkt nepotpunog sagorevanja, pa zbog toga u zoni bogate smeše (kada ima viška goriva) postoji zavisnost CO od faktora vazduha λ: što je smesa bogatija to je koncentracija CO veća. U zoni siromašne smeše ne postoji značajan uticaj smeše na promenu koncentracije CO – uvek je relativno mala. Ovom gasu se posvećuje najveća pažnja i njegova koncentracija iznad dozvoljene granice direktan je razlog neprolaska vozila na tehničkom pregledu.

5

Page 6: Seminarski Rad - Oprema Motora i Vozila

Sadržaj azotovih oksida (Nox), direktno je zavisan od faktora vazduha λ. Najveći sadržaj se postiže u području blago siromašne smeše λ = 1,05...1,1. U području bogate smeše skoro sav kiseonik iz vazduha učestvuje u procesu sagorevanja pa se tek mali deo veže uz azot. U području siromašne smeše opada koncentracija NOx. Azotni oksidi su takođe štetni za ljudsko zdravlje jer nadražuju i oštećuju disajne organe. Njihov sadržaj utiče i na smanjenje vidljivosti, stvaranje fotohemijskog smoga, razaranja ozona u višim slojevima atmosfere, stvaranje štetnog ozona u nižim slojevima atmosfere, kao i stvaranje kiselih kiša.

HC (hidrokarbonat) je gorivo koje bi u potpunosti trebalo sagoreti u cilindrima, ali u realnim uslovima sagorevanja to nije moguće. HC u izduvnim gasovima može nastati i usled povećane potrošnje ulja u motoru. HC su otrovni za biljni svet, a u većim koncentracijama štetni su i po zdravlje ljudi. Najmanja koncentracija HC se postiže u zoni blago siromašne smeše λ = 1,1. U zoni bogate smeše HC se ponaša slično CO, odnosno što je smeša bogatija to je koncentracija HC veća (goriva ima više od vazduha pa ne može sve da sagori), ali porast sedogađa i u zoni siromašne smeše. Razlog za povećani udeo HC u siromašnoj smeši je ranije gašenje gorive smeše u cilindrima te nesagorevanje ukupne mase goriva. HC se ne izražava u [%] kao kod ostalih gasova već u manjoj bezdimenzijskoj matematičkoj veličini [ppm]. U izduvnim gasovima uvek ima kiseonika (O2) , koji je posledica nepotpunog sagorevanja. U zoni bogate smeše njegova koncentracija je minimalna, ali prelaskom u zonu siromašne smeše njegova koncentracija raste.

Uvođenjem Euro normi izduvni sistem i svi njegovi elementi poslednjih godina su postali važniji nego ikad zahvaljujući njegovom direktnom uticaju na potrošnju goriva i podešavanje rada motora.

Kako se redukuje emisija štetnih materija u izduvnim gasovima? Emisija štetnih materija u izduvnim gasovima motornih vozila se mogu kontrolisati najčešće na dva osnovna načina: Jedan je poboljšanje kvaliteta sagorevanja smeše, drugi je dodatno pročišćavanje izduvnih gasova. Ostali načini su naprimer: obezbeđivanje dodatnog prostora za oksidaciju, koji se naziva katalitički konvertor (katalizator), sakupljanje benzinskih i dizelskih para i njihovo vraćanje u usisnu granu, selektivna redukcija (SCR) i dr. ali su to konstrukciona rešenja koja služe osnovnim. Od uvođenja EURO 2 emisionih standarda sredinom 1990-ih, regulisani katalizator je postao standard za automobile proizvedene u Evropi. Shodno navedenom možemo zaključiti da koncentracija prethodno navedenih štetnih izduvnih gasova zavisi od čitavog niza konstrukcijskih detalja. Sa jedne strane moraju se zadovoljiti strogi homologacijski zahtevi koji definišu granične vrednosti emisije izduvnih gasova, a sa druge strane je zahtev za što manjom potrošnjom goriva, što većom snagom i obrtnim momentom, odgovarajućom trajnošću i garancijom.

6

Page 7: Seminarski Rad - Oprema Motora i Vozila

Kada se iscrpe pojedine konstrukcijske mogućnosti na motoru, od kojih su neke navedene u tabeli, motor se može opremiti i dodatnim uređajima u cilju smanjenja štetne emisije. Neki od najvažnijih dodatnih uređaja su:• tretiranje izduvnih gasova pomoću katalizatora;• opremanje motora sa λ zatvorenim regulacijskim krugom;• opremanje motora boljim sistemima paljenja smeše;• opremanje motora boljim sistemima za napajanje gorivom;• nabijanje dodatnog sekundarnog vazduha u izduvnu granu;• povrat izduvnih gasova u usisnu granu (EGR);• sakupljanje para goriva i njihov povrat u usisnu granu.

Za kontrolu sastava izduvnih gasova motornih vozila na tehničkom pregledu bitno je razlikovati benzinske motore bez katalizatora ili sa neregulisanim katalizatorom (BEZ-KAT), benzinske motore sa regulisanim katalizatorom (REG-KAT), kao i dizel motore sa ili bez prednabijanja.

7

Page 8: Seminarski Rad - Oprema Motora i Vozila

2. KATALIZATORI

Katalizatori su uvek postavljeni u prvom izduvnom loncu do motora i zahvaljući materijalu od kog su napravljeni u njima se odvija hemijsko pretvaranje štetnih izduvnih gasova (CO,HC,NOx) u CO2,H2O i N2. Naravno da se primenom ovih uređaja to ne dešava u potpunosti, ali itekako doprinosi smanjenju štetne emisije. Danas se isključivo upotrebljavaju regulisani jednostruki ili višestruki katalizatori s trostrukim delovanjem. Trostruko delovanje znači da se katalitički tretiraju sva tri štetna izduvna gasa (CO, HC i NOx). Pojam regulisani katalizator označava da se ispred katalizatora nalazi senzor koji računaru vozila šalje signal u kojem radnom području motor radi kako bi se smeša gorivo - vazduh na ulazu u motor zadržavala što duže u stehiometrijskom radnom području (λ=1) . Pojam jednostrukog ili višestrukog katalizatora označava u koliko kućišta je smešten katalizator. Položaj katalizatora u izduvnom sistemu najviše zavisi od temperature izduvnog gasa na ugradbenom mestu katalizatora.

Jednostruki (oksidacijski) katalizatori koji su redukovali samo CO i HC više se ne ugrađuju u savremena vozila, takođe isto važi i za dvostruke (oksidacijske i redukcijske) koji su se sastojali od dva kućišta-lonca. Katalizator trostrukog dejstva se sastoji od saćaste nosive strukture (izrađene od keramike ili metala), kroz koju struji izduvni gas. Na keramiku ili metal obavezno se nanosi sloj aluminijskog oksida čiji je zadatak da poveća aktivnu površinu preko koje struji izduvni gas. Na takav način se povećava aktivna površina katalizatora za približno 7000 puta. Na kraju se postavlja katalitički sloj, kod običnih oksidacijskih katalizatora za katalitički sloj su se upotrebljavali plemeniti materijali platina ili paladijum. Kod katalizatora s trostrukim delovanjem još se upotrebljava i rodijum. Količina plemenitih metala u jednom katalizatoru iznosi od 1 do 3 grama, zavisno od radne zapremine motora, odnosno zapremine katalizatora. Između kućišta - lonca i saćaste strukture je postavljen kompenzacijski sloj (žičano ili polimerno pletivo) koji pridržava saćastu strukturu u loncu i ima zadatak da preuzme na sebe eventualne mehaničke udarce u kućište katalizatora i kompenzuje različita temperaturna rastezanja kućišta i samog katalizatora. Osim katalizatora trostrukog dejstva na benzinskim motorima s direktnim ubrizgavanjem benzina obvezno se koriste i tzv. NOx akumulatorski katalizatori.

8

Page 9: Seminarski Rad - Oprema Motora i Vozila

Benzinski motori s direktnim ubrizgavanjem goriva u donjem radnom području broja obrtaja rade sa siromašnom smešom pa nije moguće kvalitetno pretvaranje NOx-a u običnom katalizatoru trostrukog dejstva. Zbog ovog se koriste posebni katalizatori kod kojih se NOx prvo akumulira, te naknadno pretvara u manje štetne gasove. Ako se katalizator zagreje na veće temperature od 800°C ili 1000°C dolazi do uništenja katalizatora. Do pregrevanja katalizatora najčešće dolazi usled lošeg paljenja ili izostanka paljenja na nekom od cilindara motora, kada veća količina nesagorelog goriva dospeva u katalizator u kome se onda odvija sekundarno sagorevanje. Napominjemo da motori koji su opremljeni katalizatorom moraju raditi sa bezolovnim gorivom. Olovo iz goriva trajno uništava plemenite metale u katalizatoru te on više ne vrši svoju funkciju i mora se zameniti.

3. LAMBDA SONDA

Lambda sonda je neizostavni element izduvnih sistema motornih vozila pogonjenih

Otto motorom. Lambda sonda je senzor količine kiseonika u izduvnim gasovima, te učestvuje

kao regulatorni element pri pripremi gorive smeše. Naime, kako bi katalizatori delovali sa

maksimalnim učinkom potreban je stehiometrijski odnos goriva i vazduha u smeši. Idealan

odnos smo već ranije pomenuli da iznosi 14,7 kg vazduha na 1 kg ubrizganog goriva (λ =1).

Funkcija je lambda sonde upravo da detektuje odstupanja lambda faktora u izduvnim

gasovima od idealne vrednosti, te omogući računaru (ECU) da u zavisnosti od toga reguliše

količinu ubrizganog goriva u usisnu granu. Dakle, u slučaju gorivom zasićene smeše smanjuje

se količina ubrizganog goriva i obratno. Princip delovanja lambda sonde je sledeći: Sonda je

obično ugrađena u izduvni sistem na način da je njen vrh u stalnom kontaktu sa izduvnim

gasovima.

9

Page 10: Seminarski Rad - Oprema Motora i Vozila

Kristal od cirkonijuma (Zr) obložen sa obe strane tankim slojem platine u dodiru s

kiseonikom u izduvnim gasovima generiše napon. Ovaj napon najčešće varira između 0 i 1 V

i očitavanjem njegove srednje vrednosti, te poznavanjem količine ubrizganog goriva, lako je

izračunati lambda faktor. Lambda faktoru u iznosu od 1 odgovara srednji napon od oko 0,45

V. Na osnovu podataka koji dolaze iz lambda sonde centralni računar vozila određuje količinu

ubrizganog goriva u realnom vremenu održavajući lambda faktor konstantnim. Problem

predstavlja činjenica da lambda sonda tek pri radnim temperaturama većim od 270 °C počinje

da vrši svoju funkciju. Zbog ove činjenice u lambda sonde se ugrađuju grejači i postavljaju se

što bliže motoru, a sve u svrhu ranijeg početka delovanja regulacionog kruga motora. Postoje

dve osnovne vrste lambda sondi prema tipu signala koji daju na izlazu: dvostepena lambda

sonda i širokopojasna lambda sonda. Dvostepenim sondama se ne može tačno utvrditi

vrednost λ faktora već samo da li je on u stehiometrijskom području, dok kod širokopojasnih

sondi to nije slučaj. Širokopojasne λ sonde precizno mogu odrediti faktor vazduha u vrlo

širokom području rada motora pa mora biti ugrađena na OTO motorima s direktnim

ubrizgavanjem benzina.

Slika 8. Šematski prikaz načina rada lambda regulacijskog kruga

Računar u stacionarnom radnom režimu parametre rada motora postavlja prema informacijama osnovnih senzora na motoru (senzora količine vazduha koja ulazi u motor, senzora broja obrtaja motora, senzora temperature motora itd.), a iste koriguje prema signalu lambda sonde. Npr. ako lambda sonda “dojavi” raunaru da je smeša siromašna, računar će produžiti vreme ubrizgavanja goriva i već u sledećem trenutku smeša je obogaćena što izaziva novi signal lambda sonde koja sada “dojavljuje” da je smeša bogata. Računar će tada skratiti vreme otvorenosti brizgaljki što će izazvati osiromašenje smeše i tako u krug. Da bi katalizator koji zahteva strogu kontrolu gorive smeše, ispunio svoju funkciju, motori su dalje opremani savremenim sistemima za napajanje gorivom i elektronski regulisanim sistemima za paljenje smeše.

10

Page 11: Seminarski Rad - Oprema Motora i Vozila

4. RAZVOJ AUTODIJAGNOSTIČKIH SISTEMA (EOBD)

Kao što smo u uvodnom delu pomenuli sve strožiji zakonski propisi u pogledu štetne emisije izduvnih gasova i savremena konstrukciona rešenja sa povezanim elektronskim komponentama (senzorima, aktuatorima...) nametnuli su i potrebu da je u vozilima postao neophodan jedan dijagnostički sistem za nadgledanje rada komponenti i sistema u celini „odgovornih“ za sastav izduvnih gasova. Iz navedenih razloga sva novija vozila su opremljena EOBD sistemima koji detektuju, memorišu i prikazuju greške. U slučaju neispravnosti ili prilikom redovne servisne kontrole, kodovi grešaka i ostali relevatni podaci mogu se pozvati iz memorije ECU u kojoj su smešteni. Memorisane greške se očitavaju preko standardizovanog EOBD interface priključka koji se nalazi u vozilu, uz spajanje, danas već uveliko pristupačnih, dijagnostičkih uređaja. Pri kontroli sastava izduvnih gasova na tehničkom pregledu kontrolor najlakše može da uoči mogućnost postojanja kvara sistema za nadzor izduvne emisije, jednostavno pogledom na kontrolnu tablu vozila kada motor radi a uključena je žuta „MIL“ lampica. (Napomena: neki od proizvođača vozila ugrađuju posebnu lampicu za EOBD).

Slika 9. MIL lampica

Savremeni analizatori izduvnih gasova opremljeni su integrisanim EOBD dijagnostičkim uređajem, te njihovom upotrebom kontrolori mogu na vozilu ujedno očitati grešku u sistemu i dijagnostikovati kvar ukoliko postoji. EOBD podrazumeva u cilju pomoći pri dijagnostikovanju, da se iz memorije računara vozila osim grešaka mogu očitati i radni uslovi pri kojima je došlo do neke greške. Kontrolor na tehničkom pregledu nikako ne treba da vrši brisanje grešaka iz memorije ECU već to treba da prepusti ovlašćenom servisu!

11

Page 12: Seminarski Rad - Oprema Motora i Vozila

5. OSNOVNO O PRODUKTIMA SAGOREVANJA DIZEL MOTORA

Sagorevanje smeše kod ovih motora se odvija uz znatno veći faktor vazduha nego kod benzinskih motora. Gorivo se kod dizel motora ubrizgava u vazduh u kompresionom prostoru pred kraj takta kompresije te zbog ovog razloga je za optimalno sagorevanje, kao i što manju koncentraciju štetnih izduvnih gasova, potrebno osigurati brzu pripremu smeše goriva i vazduha. To se postiže konstrukcijskim oblikovanjem kompresionog prostora gde se odvija proces sagorevanja smeše, ali još bolje tačnim početkom i završetkom ubrizgavanja goriva (zavisno od režima rada motora), dobrim raspršivanjem goriva u cilindru (što većim pritiscima ubrizgavanja) i preciznim doziranjem određene količine goriva (elektronskom regulacijom sistema za ubrizgavanje). Kao i kod OTO motora i kod dizel motora se ugrađuju razni konstruktivni dodaci u cilju kvalitetnijeg sagorevanja smeše i što manje štetne emisije izduvnih gasova.

Upoređujući relativne količine štetne emisije izduvnih gasova kod OTO i dizel motora vidljivo je da dizel motori u procesu rada ispuštaju u atmosferu više azotnih oksida – NOx, kao i više vidljivih krutih čestica (eng.particulate matter PM), koje su kancerogene i štetne po ljudsko zdravlje. Veličina prečnika ovih čestica je u poređenju sa zrnom peska 10 do 30 puta manja. Relativna koncentracija ugljen monoksida CO i nesagorelih hidrokarbonata HC je znatno veća kod benzinskih motora.

Slika 10. Poređenje koncentracije pojedinačnih izduvnih gasova iz didzel motora sa izduvnim gasovima OTO motora

Shodno navedenom, na tehničkom pregledu pri kontroli izduvnih gasova dizel motora, propisima je regulisano da se posmatra samo stepen zacrnjenja (koeficijent apsorpcije) izduvnog gasa a ne i volumenska koncentracija pojedinih izduvnih gasova kao kod OTTO motora. Granično zacrnjenje izduvnih gasova dizel motora propisano je homologacijskim pravilnikom ECE R 24.

12

Page 13: Seminarski Rad - Oprema Motora i Vozila

Kao i kod OTO motora radi informacije pomenućemo neka od konstrukcijskih rešenja za poboljšanje sagorevanja smeše kod dizel motora u cilju smanjene štetne emisije iduvnih gasova:• oblikovanje kompresionog prostora u kome se dešava proces sagorevanja smeše;• prednabijanje i hlađenje sabijenog vazduha;• povrat izduvnih gasova u usisnu granu (EGR);• određivanje trenutka početka i završetka ubrizgavanja goriva;• naknadna obrada izduvnih gasova (katalizator i filter);• opremanje motora boljim sistemima za napajanje gorivom;

Jedno od najviše korišćenih konstruktivnih rešenja koje se vrlo često koristi kod dizel motora je prednabijanje usisanog vazduha. Sa prednabijanjem usisanog vazduha se osim smanjenja sadržaja azotnih oksida (NOx) i smanjenja zacrnjenja izduvnih gasova, postiže povećana snaga motora uz istu radnu zapreminu. Prednabijanjem se u motor ubacuje veća količina vazduha od one koju bi sam motor usisao. Najčešća izvedba prednabijanja je pomoću turbine koju pokreće kinetička energija izduvnih gasova. Da bi se ograničio pritisak prednabijanja na optimalni i pri tome zaštitila sama turbina i motor, u ovakve sisteme obavezno se postavlja regulatorni (rasteretni) ventil koji ima zadatak da u slučaju povećanja pritiska u usisnoj grani omogući prolaz izduvnim gasovima pored turbine. Regulacija pritiska prednabijanja može se izvesti i bez rasteretnog ventila, ali se tada ugrađuje turbina promenjivog položaja statorskih lopatica ("turbina promenljive geometrije").

Slika 11. Turbina promenljive geometrije

Treba napomeniti da iz razloga što dizel motori rade sa velikim faktorom vazduha, kod njih nije bila moguća primena regulisanih katalizatora trostrukog dejstva već su se primenjivali samo neregulisani katalizatori koji redukuju ugljen monoksid (CO) i nesagorele hidrokarbonate (HC)- OKSIDACIONI KATALIZATORI. Danas se na savremene dizel motore (Euro IV) ugrađuju katalizatori trostrukog dejstva. Hidrokarbonati (HC) se mogu pojavljivati u obliku čvrstih čestica te ovi katalizatori donekle redukuju te čvrste čestice u izduvnom gasu.

13

Page 14: Seminarski Rad - Oprema Motora i Vozila

Na dizel motorima novije generacije postavlja se i širokopojasna lambda sonda čija je uloga da upravlja radom EGR ventila. Pored svega navedenog osnovni problem dizel motora je čađ-čvrste čestice, i taj problem nije rešen upotrebom katalizatora. Zbog navedenog se kod „lakih“ vozila u izduvnom sistemu, posle katalizatora, postavljaju filteri čađi. Njihov zadatak je da prikupljaju čađ koja u postupku sagorevanja izlazi iz motora, a kada senzori pada pritiska koji su postavljeni ispred i iza ovih filtera, „osete“ da je filter čađi napunjen, program koji upravlja radom motora (ECU) dodatno uključuje sekundarno ubrizgavanje goriva koje se odvija dok je izduvni ventil na glavi motora već otvoren tako da u izduvnom sistemu poraste temperatura izduvnih gasova. Porastom temperature izduvnih gasova dolazi do samosagorevanja čestica čađi u filteru. Ovi filteri su po obliku, dimenzijama i načinu ugradnje u izduvnom sistemu vrlo slični katalizatoru te se ne mogu razlikovati na prvi pogled. Najnovije rešenje koje se primenjuje na savremenim lakim i teškim vozilima je ugradnja SCR katalizatora, ispred njih se ubrizgava urea (komercijalni naziv Ad blue) i u njima nastaje redukcija čestica i NOx-a.

Slika 12. Filter čestica je ugrađen u izduvnu cev dizel motora. Izduvni sistem ovog motora je opremljen sa dva katalizatora, lambda sondom za upravljanje radom EGR ventila,

temperaturnim senzorima za upravljanje radom sistema za ubrizgavanje i senzorima pada pritiska ispred i iza filtera čestica.

Dvadeset posto svih HC emisija direktno potiču iz rezervoara za gorivo. Da bi se ovakve emisije štetnih isparenja suzbile razvijeni su sistemi za kontrolu istih. Sistemi ovakve namene su direktno suzbijali isparenja koja potiču iz goriva, karburatora odnosno rezervoara. Principi rada ovakvih sistema su zasnovani na tome sto vraćaju ovakva stetna isparenja u motor, mešaju se sa vazduh/gorivo smešom i bukvalno spaljuju. Ovakvi sistemi zahtevaju neku vrstu “kape” koja opečaćuje rezervoar i skupljaju štetne gasove. Postojanje ove “kape” je mnogim državama deklarisano u zakonima i deo je mnogih programa koji se bave kontrolom emisije. Pre 1970 štetna gorivna para se širila u atmosferu bez korišćenja ovakve gorivne “kape”, ali danas u rezervoaru postoje posebni delovi gde se štetna para skuplja i dalje po potrebi eksploatiše. Da bi se iskontrolisao protok pare u motor koriste se posebni ventili za čišćenje i regulaciju. Jedini problem ovakvog sistema odnosno ovog ventila je čistoća prosledjenog gasa u motor, usled nečistoće istog, gorivna smesa se obogaćuje i onda dolazi do ubrzog zaprljanja svećica na motoru. Ovaj problem se delimično rešava postojećim filtrima koji se periodično menjaju.

14

Page 15: Seminarski Rad - Oprema Motora i Vozila

6. ZAKLJUČAK

Kontrola emisije izduvnih gasova motornih vozila na tehničkom pregledu je kompleksan posao i zahteva da uvođenje obaveze ovakve kontrole podrazumeva pripremnu fazu-prelazni period u kome bi se upotrebom savremenije opreme, izvodila kontrola i istovremeno, kroz praktičan rad, edukacija kontrolora. Novi propisi, koji su usklađeni sa razvojem savremene tehnologije vodećih svetskih proizvođača i sa evropskim propisima, podrazumevaju korenite izmene u sistemu tehničkih pregleda, koje moraju postepeno da se uvode. Kontrola emisije izduvnih gasova na tehničkom pregledu vrši se na većini linija tehničkog pregleda pomoću zastarele opreme i tehnologije, a poseban problem još uvek predstavlja nedovoljno znanje i sistem obuke kontrolora koji još nije uspostavljen u Srbiji. Sa druge strane, svest vlasnika i korisnika motornih vozila u vezi sa značajem njihove tehničke ispravnosti, nije u dovoljnoj meri razvijena prvenstveno zbog ekonomske situacije u državi, što svakako nije opravdanje da se postepeno ne uvede red u ovoj oblasti i zakonskom regulativom dovede rad tehničkih pregleda na organizaciono i u tehnološko smislu na znatno viši nivo.

Obzirom na prosečnu starost motornih vozila u Srbiji svakako su uz primenu strožijih propisa potrebne strateške i stimulativne mere države za kupovinu savremenijih i modernijih vozila, čijom upotrebom bi se takođe uticalo na smanjenje štetne emisije izduvnih gasova. U pripremnoj fazi primene novih propisa je evidentno da će se pojavljivati određeni problemi u praksi na koje stručne institucije u državi moraju da daju adekvatne odgovore i smernice za jedinstven način postupanja na tehničkom pregledu.

.

15

Page 16: Seminarski Rad - Oprema Motora i Vozila

7. LITERATURA

[1] Nestorović D., MOTORNA VOZILA II, Skripta sa predavanja, Visoka tehnička škola . strukovnih studija u Kragujevcu, Kragujevac, 2012

[2] www.cvh.hr (bilten EKO test)

[3] www.bosch.com

16