Каталитический нейтрализатор отработавших газов

Система нейтрализации отработавших газов;

Системы смазки и охлаждения;

Фильтры Его параметры должны строго соответствовать определенному типу двигателя. Одной из его функций является отделение и удаление воды, для чего обычно служит нижняя сливная пробка.

Системы топливоподачи (бенз. и диз.);

Кривошипно-шатунный механизм;

Система газораспределения поршневых ДВС;

Гибридные двигатели;

Дизельные двигатели;

Бензиновые двигатели;

Классификация автомобильного транспорта;

Международное сотрудничество и национальные интересы России в сфере экологии.

Стратегия ООН в области решения глобальных экологических проблем.

Принципы международного экологического сотрудничества.

Международное сотрудничество в области охраны окружающей среды регулируется международным экологическим правом, в основе которого лежат общепризнанные принципы и нормы. Важнейший вклад в становление этих принципов внесли Стокгольмская конференция ООН по проблемам окружающей человека среды, Всемирная Хартия природы (ВХП), одобренная Генеральной Ассамблеей и Международная конференция ООН по окружающей среде и развитию.

Соответственно в истории развития (кодификации) основных экологических принципов международного сотрудничества обычно выделяют три этапа (периода).

1. Стокгольмская конференция ООН по окружающей среде ознаменовала начало важнейшего этапа в экологической политике государств и международных сообществ. По итогам конференции была принята Декларация, в которой определялись стратегические цели и направления действий мирового сообщества в области охраны окружающей среды.

Стокгольмская конференция провозгласила 5 июня Всемирным днем окружающей среды. На конференции был образован постоянно действующий орган ООН по окружающей среде (ЮНЕП) со штабквартирой в г. Найроби (Кения).

Программа ЮНЕП предусматривает организацию и планирование природоохранных действий в пределах трех функциональных направлений:

1) оценка окружающей среды - глобальная система наблюдений;

2) управление окружающей средой и

3) вспомогательные меры (образование в области окружающей среды и подготовка кадров). ЮНЕП координирует также деятельность других международных организаций по использованию, воспроизводству и охране компонентов окружающей среды - земель, вод, атмосферы, растительного и животного мира и др.

2. Всемирная Хартия природы (ВХП) принята Генеральной Ассамблеей ООН 28 октября 1982 г. Как и Стокгольмская декларация, Всемирная Хартия природы определила приоритетные направления экологической деятельности международного сообщества на тот период, что в значительной мере предопределило дальнейшее формирование экологической политики государств. По мнению многих ученых и специалистов, Всемирная Хартия природы в сравнении с конференцией в Стокгольме продвинулась дальше по пути «генерализации международных юридических принципов охраны окружающей среды и рационального использования природных ресурсов».

По назначению пассажирские, грузовые и специальные (перевозят спец-ое оборудование: пожарные, уборочные, автолавки, автокраны, автовышки)

Пассажирские автомобили вместимостью до 8 человек, не считая водителя, относятся к легковым. Свыше 8 человек — к автобусам.

Автомобиль, буксирующий прицеп, полуприцеп или прицеп-роспуск, называется тягачом.

Тягач, предназначенный для буксировки полуприцепа, оборудуется опорно-сцепным устр-вом - седельным тягач.

Подвижной с-в автотр-та: авт-ли разл-ых типов, (полу)прицепы.

Цифровой индекс автомобиля (прицепа, полуприцепа) следует начинать расшифровывать со второй цифры.

Вторая цифра указывает на тип (вид) автомобиля:

1 - легковой автомобиль;

2 - автобус;

3 - грузовой автомобиль (общего назначения);

4 - седельный тягач;

5 - самосвал;

6 - цистерна;

7 - фургон;

8 - резерв;

9 - специальный автомобиль.

Для прицепов и полуприцепов вторая цифра является показателем типа прицепа (полуприцепа), как правило, соответствующего типу тягача.

1 - прицеп (полуприцеп) для легкового автомобиля;

2 - прицеп (полуприцеп) для автобуса;

3 - прицеп (полуприцеп) грузовой (общего назначения);

4 - не применяется;

5 - прицеп (полуприцеп) самосвал;

6 - прицеп (полуприцеп) цистерна;

7 - прицеп (полуприцеп) фургон;

8 - резерв;

9 - специальный прицеп (полуприцеп).

Первая цифра обозначает класс автомобиля.

Легковые автомобили - по рабочему объему двигателя:

1. до 1.2 л – особо малый (ока, матис)

2. 1.3-1.8- малый (жигули, москвич)

3. 1.9-3.5- средний(волга)

4. > 3.5 большой

5. Высший, объем не регламентируется

- в завис-ти от типа кузова подразделяются на: седан, лимузин, кабриолет, фаэтон, купе, пикап, фургон.

Обозначение название завода-изготовителя, индекс, соответствующий рабочему объему двигателя (первые две цифры), последние две цифры — номер модели

Грузовые автомобили

- По устройству кузова — бортовые, самосвалы и со специализированным кузовом.

- По грузоподъемности: особо малой грузоподъемности (до 0,75 т), малой (от 0,75 до 2,5 т), средней (от 2,5 до 5 т), большой (от 5 до 10 т) и особо большой (более 10 т)

- По числу ведущих колес (осей): 1, 2, 3 и более ведущими осями.

- По типу двигателя — карбюраторные, дизельные, газогенераторные, газобаллонные, паровые, газотурбинные и электромобили.

- по назначению: общего назначения (любые не жидкие грузы, а жидкости — только в таре, кузов — платформа с бортами) и специализир-ые (цистерны, самосвалы и т. п.);

- по проходимости: обычной (асфальтобетон), повышенной и высокой проходимости (бездорожье или тяжелые дорожные условия);

- по характеру использования: одиночные и тягачи (автопоезда). Автопоезд — это грузовой автомобиль с одним или несколькими прицепами (или полуприцепами).

Обозначение: обозначение завода-изготовителя и четыре цифры, первая из которых обозначает класс автомобиля, вторая — вид автомобиля, а две последние — номер модели (от 01 до 99).

Общее число колес п и число ведущих колес т указывается колесной формулой /гх/п, запись 6x4 означает, что общее число колес — 6, ведущих 4.

- в зависимости от их полной массы

1 до 1,2 т

2 от 1,3 до 2,0

3 от 2,1 до 8,0

4 от 9 до 14

5 от 15 до 20

6 от 21 до 40

7 свыше 40

Автобусы:

- По назначению: городские, пригородные междугородные.

- По вместимости: малой вместимости (до 35 мест), средней (до 60) и большой вместимости (свыше 60).

- в зависимости от габаритной длины сущ-ет 5 классов

2. Особо малый до 5,0 м

3. Малый от 6,0 до 7,5 м

4. Средний от 8,0 до 9,5

5. Большой от 10,5 до 12,0

6. Особо большой 16,5 и более

Примечание. Класса 1 для автобусов не существует.

Обозначение: назв-ие завода-изготовителя, цифра, соответствующая классу (в зависимости от длины), вторая цифра — вид, две последни — номер модели.

Для прицепов на первой позиции цифрового индекса (класс) указывается цифра 8.

Для полуприцепов на первой позиции цифрового индекса указывается цифра 9.

Третья и четвертая цифры - порядковый номер модели, присваивается заводом-изг-лем.

В состав индекса могут также входить пятая (модификация, а не базовая модель) и шестая цифры(вариант исполнения).

• для холодного климата - 1;

• экспортное исполнение для умеренного климата - 6;

• экспортное исполнение для тропического климата - 7.

В бензиновом двигателе воспламенение топливно-воздушной смеси происходит принудительно за счет электрической искры. При этом выделяется большое кол-во энергии. Так как давление под поршнем равно нормальному атмосферному, а компрессия в цилиндре намного превышает его, то под действием разницы давлений поршень совершает движение. В рез-те, поршень приводит в действие коленвал, к-й придает движ-ие колесам автомобиля.

Схема работы бензинового ДВС:

- такт впуска;

- такт сжатия;

- рабочий ход;

- такт выпуска.

Рабочий цикл бензинового двигателя(цикл Отто):

1. Такт впуска. Воздушно-топливная смесь поступает из карбюратора в камеру сгорания цилиндра, впускной клапан закрывается.

2. Такт сжатия Поршень сжимает топливную смесь=>увеличивается температура смеси. Когда поршень доходит до верхней крайней точки, свеча зажигания воспламеняет сжатую рабочую смесь.

3. Рабочий такт. Воспламененная горючая смесь сгорает при высокой температуре, образовавшиеся газы расширяются и толкают поршень вниз.

4. Такт выпуска. Открывается клапан выпуска, и поршень вытесняет отработанные газы в выхлопную трубу.

В двухтактном двигателе рабочий цикл полностью происходит в течение одного оборота коленчатого вала. При этом от цикла четырёхтактного двигателя остаётся только сжатие и расширение.

В дизельном двигателе подача топлива и воздуха происходит раздельно. Вначале в цилиндры поступает чистый воздух. В конце сжатия, когда он нагревается до температуры 700-800° С, в камеру сгорания форсунками под большим давлением (10-30 МПа) впрыскивается топливо, которое почти мгновенно самовоспламеняется.

Самовоспламенение сопровождается резким нарастанием давления в цилиндре - отсюда повышенная шумность и жесткость работы дизеля. Такая организация рабочего процесса позволяет использовать более дешевое топливо и работать на очень бедных смесях, что определяет высокую экономичность.

Экологические характеристики такого двигателя заметно меньше, чем у бензиновых моторов.

-: повышенная шумность и вибрация, меньшая литровая мощность и трудность холодного пуска.

Рабочие циклы четырёхтактного дизеля и карбюраторного двигателя существенно различаются по способу смесеобразования и воспламенения рабочей смеси. Осн-ое отличие состоит в том, что в цилиндр дизеля при такте впуска поступает не горючая смесь, а воздух, который из–за большой степени сжатия нагревается до высокой температуры, а затем в него впрыскивается мелкораспылённое топливо, которое под действием высокой температуры воздуха самовоспламеняется.

Рабочий процесс дизельного двигателя:

При первом такте (впуск) свежая порция воздуха втягивается в цилиндр через открытый впускной клапан. При втором (сжатие) впускной и выпускной клапаны закрыты, и воздух сжимается в объеме примерно в 17 раз и становится очень горячим.

Непосредственно перед началом третьего такта (рабочий ход, поршень идет вниз) топливо впрыскивается в камеру сгорания через распылитель форсунки. При впрыске топливо распыляется на мелкие частицы, которые равномерно перемешиваются со сжатым воздухом для создания самовоспламеняемой смеси. Энергия высвобождается при сгорании, когда поршень начинает свое движение в такте рабочего хода. Впрыск продолжается, что вызывает поддержание постоянного давления сгораемого топлива на поршень.

Выпускной клапан открывается, когда начинается четвертый такт (выпуск), и выхлопные газы проходят через выпускной клапан.

Кроме четырёхтактного цикла, в дизеле возможно исп-ие двухтактного цикла.

При рабочем ходе поршень идёт вниз, открывая выпускные окна в стенке цилиндра, через них выходят выхлопные газы, одновременно или несколько позднее открываются и впускные окна, цилиндр продувается свежим воздухом из воздуходувки — осуществляется продувка, совмещающая такты впуска и выпуска. Когда поршень поднимается, все окна закрываются. С момента закрытия впускных окон начинается сжатие. Чуть не достигая ВМТ, из форсунки распыляется и загорается топливо. Происходит расширение — поршень идёт вниз и снова открывает все окна и т. д.

Дизельные двигатели применяются для привода стационарных силовых установок, на рельсовых (тепловозы, дизелевозы, дизель-поезда, автодрезины) и безрельсовых (автомобили, автобусы, грузовики) ТС, самоходных машинах и мех-мах (тракторы, асфальтовые катки, скреперы и т. д.),

Гибридный двигатель — двигатель, комбинирующий преимущества обоих моторов: ДВС и электродвигателя.

В завис-ти от режимов работы может включатся и бензиновый и электрический одновременно или по отдельности. Этот процесс управляется мощным бортовым компьютером, который принимает решение, что сейчас должно работать. Так, при передвижении по трассам включается бензиновый двигатель, потому как аккумулятора на трассе на долго не хватит. Если авт-ль двигается в городском режиме, то тут уже исп-ся электродвигатель, при разгоне или больших нагрузках работают оба. Пока работает бензиновый двигатель, заряжается аккумулятор. Такой двигатель даже с учётом того, что в системе используется бензиновый двигатель, позволяет сократить вредные выбросы в атмосферу на 90% и при этом существенно снижается потребление бензина в городе(на трассе работает только бензиновый двигатель, поэтому там экономии нет).

Одним из первых удачных автомобилей оснащённых гибридным двигателем, который пошёл в массы, стал разработанный компанией Toyota "Toyota Prius", расходующий 3,2 литра бензина на 100 км (в городе). Также компания Toyota выпустила и внедорожник с гибридным двигателем Lexus RX400h.Стоимось такого автомобиля в зависимости от комплектации колеблется от 68 до 77 тыс. долларов.

Следует заметить тот факт, что первые версии Toyota Prius уступали автомобилям такого же класса и в скорости и в мощности, а вот Lexus RX400h уже не уступает своим одноклассникам ни в скорости, ни в мощности.

-: Сложный дорогой агрегат, небольшой диапазон рабочих температур аккумуляторных батарей, дорогой и сложный ремонт гибридных двигателей, недостаточное число людей, занимающихся таким ремонтом-всё это пока не позволяет запустить гибридные автомобили в массовое производство.

Гибридные двигатели дают заметную экономию топлива только при движении в городе, в то время, как при движении в смешанном цикле — едва заметную экономию, ну а про загородные поездки и говорить нечего. За городом гибридные двигатели заметно уступают дизелям внутреннего сгорания.

Газораспределительный механизм (ГРМ) предназначен для обеспечения своевременной подачи в цилиндры двигателя воздуха или топливно-воздушной смеси (в зависимости от типа двигателя) и выпуска из цилиндров отработавших газов. Данные функции реализуются за счет своевременного открытия и закрытия клапанов.

На самых распространенных четырехтактных поршневых двигателях внутреннего сгорания применяются клапанные газораспределительные механизмы.

Устройство ГРМ:

· клапаны;

· привод клапанов;

· распределительный вал;

· привод распределительного вала.

Клапаны осуществляют подачу в цилиндры воздуха (топливно-воздушной смеси) и выпуск отработавших газов.

Большинство современных ДВС имеют по 2 впускных и 2 выпускных клапана на каждый цилиндр. Помимо данной схемы ГРМ используется: двухклапанная схема (1 впускной, 1 выпускной), трехклапанная схема (2 впускных, 1 выпускной), пятиклапанная схема (3 впускных, 2 выпускных).

Открытие клапана осуществляется с помощью привода, обеспечивающего передачу усилия от распределительного вала на клапан. В наст время применяются 2 осн-ые схемы привода клапанов:

· гидравлические толкатели;

· роликовые рычаги.

Распределительный вал обеспечивает функц-ие ГРМ в соответствии с принятым для данного двигателя порядком работы цилиндров и фазами газораспределения. Он представляет собой вал с расположенными кулачками. Форма кулачков определяет фазы газораспределения, а именно моменты открытия-закрытия клапанов и продолжительность их работы.

На современных двигателях распределительный вал расположен в головке блока цилиндров. Он вращается в подшипниках скольжения, выполненных в виде опор.

Различают две схемы расположения распределительного вала в головке блока цилиндров:

· одновальная – SOHC (Single OverHead Camshaft);

· двухвальная - DOHC (Double OverHead Camshaft).

В связи с широким применением четырех клапанов на один цилиндр предпочтение отдается двухвальной схеме Распределительный вал приводится в действие от коленчатого вала с помощью привода, который осуществляет его вращение в два раза медленнее коленчатого вала (за один цикл работы двигателя конкретный клапан открывается только один раз). В качестве привода распределительного вала используются ременная, цепная и зубчатая передачи.

(КШМ) воспринимает давление газов, возникающих при сгорании топливно-воздушной смеси в цилиндрах двигателя, и преобразует его в мех-ую работу по вращению коленчатого вала.

КШМ состоит из следующих основных элементов:

· поршни;

· шатуны;

· гильзы (втулки) цилиндров;

· коленчатый вал;

· маховик.

Поршень воспринимает давление расширяющихся при высокой температуре газов и передает его на шатун. Возвратно-поступательное движение поршня осуществляется в гильзе цилиндра.

Поршень состоит из единых головки и юбки. Шатун передает усилие от поршня к коленчатому валу.

Конструктивно шатун состоит из верхней головки, стержня и нижней головки. Современной технологией является контролируемое раскалывание цельной нижней головки шатуна.

Коленчатый вал воспринимает усилия от шатуна и преобразует их в крутящий момент.

На конце коленчатого вала устанавливается маховик. Для предотвращения крутильных колебаний (чередующееся закручивание и раскручивание коленчатого вала) на другом конце коленчатого вала может устанавливаться гаситель крутильных колебаний. Гаситель колебаний состоит из двух металлических колец, соединенных через упругую среду (эластомер, вязкое масло). На внешнем кольце гасителя крутильных колебаний выполнен ременной шкив (звездочка цепи).

В совокупности поршень, шатун и гильза цилиндров образуют цилиндро-поршневую группу или просто цилиндр. В современном двигателе от 1 до 16 и более цилиндров.

Компоновочные схемы расп-ия цилиндров в двигателе:

· рядная (оси цилиндров расположены в одной пл-ти);

· V–образная (в двух плоскостях);

· оппозитная (в двух плоскостях под углом 180°);

· VR (в двух плоскостях под малым углом);

· W–образная (две VR схемы, расположенных V-образно со смещением на одном коленчатом валу).

Компоновочная схема определяет уровень балансировки двигателя. Наилучшую балансировку имеет двигатель с оппозитным расположением цилиндров. Достаточно сбалансирован рядный четырехцилиндровый двигатель. V-образный двигатель имеет наилучшую балансировку при значении угла между цилиндрами 60° и 120°.

вкладыш шатунного подшипника

втулка верхней головки шатуна

поршневые кольца

поршень. поршневой палец, стопорное кольцо

шатун

коленчатый вал крышка шатунного подшипника

С-ма топливоподачи дизел. двигателя.

Осн-ая функция - подача строго опред-го кол-ва топлива в заданный момент и с заданным давлением. Высокое давление топлива и требования к точности делают топливную систему дизеля сложной и дорогой.

Главные элементы: топливный насос высокого давления (ТНВД), форсунки и топливный фильтр.

С начала 90-х годов стала внедряться электронная система управления дизельным двигателем, позволяющая оптимизировать подачу топлива на всех режимах и за счет этого повысить экономичность, снизить количество вредных выбросов и шумность работы моторов.

Форсунки - вместе с ТНВД обеспечивает подачу строго дозированного количества топлива в камеру сгорания. Применяются обычно форсунки двух типов: со штифтовым (в дизелях с разделенной камерой сгорания) или многодырчатым распылителем (в дизелях с непосредственным впрыском).

Смазочная система предназначена для подачи масла к трущимся поверхностям с целью уменьшения трения, охлаждения пов-тей и удаления продуктов изнашивания из зон трения.

Моторное масло - важный эл-т конструкции двиг-ля оно смазывает, защищает от коррозии, износа, охлаждает.

Система смазки ДВС состоит из следующих элементов:

- поддона картера;

- масляного насоса;

- масляного фильтра;

- трубок, каналов и отверстий для подачи масла.

Система смазки двигателя - совокупность мех-ов и устр-в, к-е вместе с каналами и маслопроводами, служат для подачи масла в необх-ом кол-ве при опред-ой температуре и под опред-ым давлением к трущимся пов-тям деталей, а также для очистки масла и его охлаждения. Наличие масляного слоя между движущимися пов-тями уменьшает их износ, охлаждает и очищает трущиеся детали от продуктов износа, уменьшает затраты мощности на трение, защищает от коррозии и герметизирует сопряжения деталей.

В современных двигателях применяется комбинированная система смазки, при к-й наиболее нагруженные и ответств-ые детали (коренные и шатунные шейки коленчатого вала, опорные шейки распределительного вала, втулки некоторых шестерен и др.) смазываются под давлением, а ост-ые детали – разбрызгиванием или имеют свою автономную смазку.

2) С-ма охлаждения В момент сгорания рабочей смеси температура в цилиндре двигателя достигает 2000°, средняя температура находится на уровне 800–1000°°С. В таких условиях двигатель долго работать не сможет по причине перегрева и последующего выхода из строя его ме частей. Для обеспечения нормальной температуры работы мотора в каждом автомобиле предусмотрена система охлаждения. Еще одной задачей этой системы является ускорение прогрева холодного двигателя. С-мы охлаждения: воздушные или водные.

Воздушная система охлаждения проста по устройству.

Площади наружных пов-тей головок и цилиндров увеличивают путем их оребрения. От пов-ти оребрения тепло, поступающее к ней от стенок камеры сгорания и стенок цилиндра, отводится охлаждающим потоком воздуха.

+: несложное обслуживание, надежность в эксплуатации, меньший вес и простота конструкции, упрощение эксплуатации двиг-ля в безводных районах, а также устранение опасности замерзания воды в радиаторе и рубашке двигателя при низких температурах.

Жидкостная Охлажд-ий эл-т: вода, тосол или антифриз.

ЖСО состоит из водяной рубашки, радиатора, вентилятора, термостата, насоса с крыльчаткой, отводящего и подводящего патрубков, ремня привода вентилятора, датчика указателя температуры жидкости, сливных краников и других деталей. Вокруг цилиндров двигателя и головки блока имеется пространство с двойными стенками (водяная рубашка), где циркулирует охлаждающая жидкость.

Во время работы двигателя охлаждающая жидкость нагревается и водяным насосом подается в радиатор, где охлаждается, а затем снова поступает в рубашку блока цилиндров. Для надежной работы двигателя необх-мо, чтобы охлаждающая жидкость постоянно циркулировала по замкнутому кругу: двигатель — радиатор — двигатель.

Совокупность устр-в, включающая в себя каталитический нейтрализатор и функционально связанные с ним датчики и управляющие с-мы, обесп-ая снижение выбросов загрязняющих веществ с отработавшими газами при работе двигателя в разл-ых режимах.

Система выпуска отработавших газов состоит из:

· выпускного клапана;

· выпускного трубопровода;

· дополнительного глушителя (резонатора);

· основного глушителя;

· соединительных хомутов.

"Обработка" выхлопных газов перед выпуском их в атмосферу происходит в дополн-ом и осн-ом глушителях. Внутри глушителей имеются многочисл-ые отверстия и камеры, расп-ые в шахматном порядке. При прохождении газов по такому лабиринту, они теряют свою скорость и шумность их уменьшается. А дальше, "успокоенные" газы выходят и растворяются в воздухе.

Назначение – уменьшить концентрацию вредных веществ, к-е содержатся в продуктах сгорания. Самые вредные из них – углеводороды, окись углерода и окислы азота. Каждая составляющая должна нейтрализоваться отдельно трехфункциональный каталитический нейтрализатор.

Нейтрализатор размещается как можно ближе к двигателю в выхлопной системе (см. рис. 20).

Токсичность выхлопа снижается прим на 90%. После нейтрализатора основными компонентами выхлопных газов становятся относительно безопасная двуокись углерода, а также совсем безвредные азот и водяной пар.

Дата добавления: 2015-04-23