MADI AUTO Forum
О главном => Основной форум => Тема начата: PLTD MADI от Март 12, 2023, 06:46:21 pm
-
Этот пост может пригодиться для чиптюнеров и тех, кто пользкется их услугами.
Иногда, при неисправности системы ЕГР (EGR) на дизелях, например при заедании клапана ЕГР в положении активации, может возникнуть неприятная симптоматика, подергивание, плавание оборотов и даже не возможность запуска. В таком случае обычно дело кончается заменой клапана или (что дешевле), деактивацией клапана. В самом простом варианте – отключением последнего, путем снятия фишки. На E&F сериях дизельных BMW с моторами М47/57 и N47/57 это решает проблему и не вызывает последующей реакции системы управления двигателем, за исключением включения лампочки MIL. Многих это не пугает и катаются так, кому же это не подходит, меняют клапан или деактивируют ЕГР редактируя карту условий управления ЕГР либо карты ошибок программно (или варианты). Их клапан ЕГР сконструирован таким образом, что его давление выхлопа (или точнее, разница давлений между давлением выхлопа на турбине и давлением на впуске, т.е. давлением наддува), прижимает к седлу, таким образом способствуя закрытию ЕГР.
При даже исправной работе системы рециркуляции, иногда возникают и другие неисправности. Например, не редко, встречается дефект теплообменника ЕГР или прогар пластикового впускного коллектора. Концерн BMW для некоторых дизелей проводит акцию на контроль теплообменника и обновление ПО (чтоб коллектор не прогорал), при этом акции на клапан ЕГР не бывает. Что же делать, если впускной коллектор все же прогорел и акции на бесплатную замену нет? Решение напрашивается такое – заменить коллектор и деактивировать ЕГР. Как? Фишку снять с клапана?. Выяснилось, что на дизелях B47 и B57 так поступать не стоит.
Случай из практики.
При замене прогоревшего впускного коллектора на G12B57 4.0D программно отредактировали таблицу условий активации ЕГР и таблицу реакций (кстати, без правки реакций на любой чих у G серии случится «полная мощность привода не доступна» и плохо едет, так что без программы ни как) с целью не допустить рецидива. Любопытства ради записали лог с подключенной фишкой клапана ЕГР 1 ступени и с отключенной (реакции и ошибки то уже отсутствуют). И очень удивились.
При логе с подключенным и программно деактивированном ЕГР рециркуляция не активна, расход воздуха соответствует ожиданиям. При снятой фишке с клапана почему то учтенный (прошедший через MAF) воздух уменьшился, как будто рециркуляция активна. И Давление на выпуске (перед ТК) уменьшилось (как будто часть расхода ОГ 1 ступени куда то пошла, прям как при активной рециркуляции) (рис.1) и смесь богаче (рис 2) А клапан то управляться не может, фишка снята.
При этом давление наддува соответствует модели. Либо снижен расход воздуха двигателем (так бывает если вихревые заслонки закрыты, только после 3000об), либо все же часть свежего учтенного воздуха замещается рециркулируемым ОГ.
Прокатились еще разок, записав лог с одетой и снятой фишкой, но уже и с контролем температуры за теплообменником ОГ 1 ступени. И чудо, при снятой фишке клапана температура на выходе начинает расти, когда разница давлений перед ТК и впускным коллектором достигает 1.5 бар.
Вывод: конструкция клапана ЕГР 1 ступени на B дизелях такова, что при отсутствии управления, разница давлений впуск-выпуск может его открыть. Следовательно, на В моторах просто отрывать фишку управления не стоит, коллектор то жалко. И ошибки на электрическую часть клапана ЕГР лучше не отключать, при неисправности сигнала положения клапана будет такая же ШЛЯПА. Мы проверили. А в TIS пишут, что клапан подпружинен, и в случае выхода из строя должен быть закрыт. Для всех моторов предыдущих серий это правда так, а вот на В57 4.0 D выходит иначе.
Проверили и на B47, эффект тот же. Причем,однажды приоткрывшись, клапан на работающем двигателе полностью не закрывается.
(https://i.yapx.ru/VuwDOl.jpg) (https://yapx.ru/image/VuwDO)
Рис.1 Лог с с подключенным и отключенным клапаном ЕГР. Активации ЕГР нет в обеих случаях (нет условий активации – так запрограммировано)
(https://i.yapx.ru/VuwDPl.jpg) (https://yapx.ru/image/VuwDP)
Рис. 2 Лог по топливу и сигналам Лямбда в том же заезде
Чуток саморекламы, Если кому нужно, мы производим работы по программному удалению EGR, вихрей и прочих не жизненно важных систем. Обращайтесь по телефонам в контактах сайта.
Тут описание 2х ступенчатой системы EGR https://forum.madi-auto.ru/index.php?topic=68771.0
-
EGR, вихрей и прочих не жизненно важных систем. Обращайтесь по телефонам в контактах сайта.
Вы реально уверены, что ЕГР и вихревые это безполезные системы??? Особенно ЕГР ..
-
Для снижения выбросов парниковых оксидов азота, EGR полезен. Для эксплуатационных моментов, типа загрязнение впускного тракта, риск прогара теплообменника EGR, поломки клапана EGR, риск прогара впускного коллектора и т.п., система Exhaust Gas Recirculation не очень то и полезна.
Все перечисленные вопросы, возникающие, рано или поздно, при эксплуатации системы ложатся бременем на эксплуатанта, доставляя ему не мало проблем.
Учитывая, что деактивированный EGR ни как не ощущается при эксплуатации (нет снижения тяги, нет изменения запаха выхлопа), в отличии от удаления DPF (Diesel Particulate Filter), т.е. сажевый фильтр..
Если нее делать глупостей, приводящих к нарушению работы иных экологических систем, то деактивировать EGR с определенных позиций можно посчитать имеющим практический смысл.
-
Для снижения выбросов парниковых оксидов азота, EGR полезен.................
Вы серьёзно? Может вы всё таки почитаете умные книжки и обнаружите для чего придуман ЕГР? Любая экология это лишь побочный эффект ЕГР. Его основное предназначение совсем в другом..
-
Расскажите, что же пишут умные книжки? Всем будет наука. Что же за побочка, кроме озвученной, по Вашему мнению будет, при не активном ЕГР? Ждем обоснованного ответа.
-
................ Ждем обоснованного ответа.
Ну предоставлять ссылки и прочие пруфы я вам не буду. Ибо ...ибо я во-первых устал это делать. Во-вторых просто времени нет сидеть и заново всё искать.. Мне достаточно того, что я сам когда-то прочитал и подтвердил на практике.
ЕГР придумали тогда, когда об экологии ещё и речи не шло. Основная задача ЕГР -снижение температуры в камере сгорания. Моторы становились всё мощнее, а мощность это всегда увеличение топлива. Ибо чудес не бывает. И чтобы увеличить силу давления на поршень нужно чтобы ТВС совершила большую чем прежде работу при своём расширении. Это можно достичь несколькими способами( в том числе введением в ТВС воды в мелкодисперсном состоянии) ,но гораздо проще увеличить объём топлива. Увеличение объёма топлива приводит к увеличению выделяемой при сгорании внутренней энергии - теплоты. Соответственно повышается температура в камере сгорания.
Чтобы снизить эту температуру и был придуман ЕГР. Из-за особенностей топлива и конструкции дизельных двигателей, большой избыток чистого кислорода в камере сгорания лишь усугубляет ситуацию по температуре. Вот инженеры и придумали разбавлять чистый воздух отработанными газами. Тем самым снижая содержание в камере сгорания чистого кислорода. Что позволяет снижать температуру в той самой камере.
Попутно выясняется, снижение температуры существенно снижает содержание в выхлопе соединений азота. Ибо для их образования как раз необходима повышенная температура. И чем выше она тем больше окислов азота получается на выходе.
Вот и всё....Так что к этологии ЕГР имеет побочное отношение, а не основное.
Добавлю что я не раз в этом убеждался. когда ездил на клиентских машинах которые были кастрированы и нет. Если на автомобиле где все системы работают штатно температура перед сажевым никогда не поднимается выше 500 гр, то там где убрана система ЕГР я своими глазами не раз и не два наблюдал температуру 850-950 гр( е70 3.0Д). И это при довольно спокойной езде 130-150км/ч. Причём на довольно коротком участке пути. Уже км через 3 температура достигает этих значений. А теперь представим что испытывает мотор на трассе , когда человек часами едет с такой скоростью. А потом все вопят как потерпевшие и обвиняют абсолютно безосновательно форсунки, когда у них поршень расплавится...
На форуме БМВклупа появлялись темы о том как машины загорались. Или о том как люди наблюдали раскалённый до красна корпус сажевого фильтра( сам, своими глазами тоже такое видел) . Так это уже после остановки и то он ещё красный. А на ходу он какого цвета?
Вот как-то так ....На ютюбе есть хороший учебный фильм про сам процесс горения ДТ в цилиндрах.
-
Очень интересная версия происхождения EGR. Я всегда думал, что мах цикловая подача топлива ограничена на дизеле пределом дымления (альфа примерно 1,3), а конструктивно элементы двигателя в состоянии выдержать расчетные режимы по определению, но ваша версия то же ничего.
Приведу ниже поле режимов , где EGR управляется. Примечательно, что EGR закрыт (не управляется) в зоне режимов в районе внешней скоростной характеристики, то есть на цикловых подачах близких к максимальным, где и температура рабочего тела максимальна (причем во всех скоростных диапазонах, как видно на картинке). И это делается для того , что бы получить максимальный момент. Если рециркуляцию на режиме запроса максимального момента включить, он достигнут не будет.
Ваша версия не вяжется с данной картинкой. Объясните что не так.Может где то у вас ошибка?
(https://i.yapx.ru/Vuwaw.jpg) (https://yapx.ru/image/Vuwaw)
-
Очень интересная версия происхождения EGR. .............
Это не моя версия. а версия немецких инженеров-моторостроителей.
-
.....................
Ваша версия не вяжется с данной картинкой..............
Смешно. Моя версия подкреплена десятками выездов с компьютером на трассу. А у вас есть что кроме картинок?
-
НАПРИМЕР БИБЛИОТЕКА ЛОГОВ. Автослесарь существо часто низко организованное. Поэтому автослесарь с автослесарем разговаривать обычно не могут.
Давайте свои логи. посмотрим. Если есть конечно.
А на вопрос, почему ЕГР закрыт на режимах максимальной нагрузки ответа от вас так и не получено. Скажите что нибудь,что уважаемый интернет пишет то.
-
.
Давайте свои логи. посмотрим. Если есть конечно..
Теоретически я конечно могу сделать видео с экрана ISTA. Но зачем оно мне? Я и так всё это видел. Пытаться доказать вам, когда вы изначально настроены негативно....смысла особого не вижу. мало того. По опыту я когда-то изголялся как вы с приборами снимать видео на машине, а в ответ - да ты врёшь.. Мне не 20-30-40 и даже не 50 уже к сожалению лет, чтобы я каждому доказывал что я не верблюд. Если вы до сих пор не удосужились это узнать, то переубедить вас буден невозможно. Как показывает мой ,личный, опыт.
-
....................
А на вопрос, почему ЕГР закрыт на режимах максимальной нагрузки ответа от вас так и не получено...............
Вы внимательно почитайте мои посты. В них я говорю о скорости 130-150км/ч. Для е70 это примерно 1300 об/мин. Вы реально считаете что это МАКСИМАЛЬНАЯ нагрузка?
Максимальная нагрузка это газ в пол. Вы хоть раз ездили с программой и ГАЗ в ПОЛ?
Теория это великолепно. НО практика, это царица ..
О, сколько нам открытий чудных
Готовят просвещенья дух,
И опыт, сын ошибок трудных,
И гений, парадоксов друг,
И случай, бог изобретатель.
-
Если вы посмотрите эту тему чуть выше, там отображены внешние скоростные характеристики для различных дизелей БМВ. Это для вас же и записано и опубликовано. Это газ в пол, т.е. запрос максимального момента во всем диапазоне оборотов поля режимов. Значит катались с компьютером. У нас только теория, а реальные ВСХ видимо теоретические. А как иначе...
-
https://cyberleninka.ru/article/n/fiziko-himicheskie-protsessy-obrazovaniya-okislov-azota-v-dizelnom-dvigatele-obzor-sostoyaniya-voprosa/viewer
стр.5 (31)
-
Вот эта статья. Все так и есть, тов. Гришанов П.А.
Аспирант кафедры тепловые двигатели
Брянский государственный технический университет
г. Брянск, доступно осветил проблему и методы борьбы с ней.
ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ ОБРАЗОВАНИЯ ОКИСЛОВ АЗОТА В ДИЗЕЛЬНОМ ДВИГАТЕЛЕ (ОБЗОР СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА)
1. Введение
Вредные газы, которые выделяются промышленными объектами, электростанциями, автомобилями и другими транспортными средствами, угрожают здоровью человека, попадая оттуда в дыхательные пути, легкие и кровоток. Помимо здоровья человека, загрязнение воздуха также угрожает биоразнообразию и экосистемам. Ущерб от загрязнения воздуха на финансовом уровне достигает очень серьезных цифр. Сообщается, что в 2015 году загрязнение воздуха вызвало расходы в размере 280 миллиардов долларов США только в расходах на медицинскую помощь во всем мире. С прошлого по настоящее время различными организациями были опубликованы десятки отчетов о загрязнении воздуха и его воздействии, разработаны различные стратегии и планы, приняты постановления и законы для предотвращения загрязнения воздуха.
В настоящее время изменение климата, вызванное загрязнением воздуха, стало серьезной проблемой, стоящей на повестке дня практически всех стран мира. Выбросы NOx являются одним из наиболее важных загрязнителей, вызывающих загрязнение воздуха и изменение климата. Выбросы NOx относятся к наиболее эффективному классу загрязняющих веществ наряду с твердыми частицами и озоном. Все виды источников, в которых горение происходит при высоких температурах (двигатели внутреннего сгорания, газовые турбины, электростанции, промышленность и т. д.), создают выбросы NOx, и 95% выбросов NOx приходится на эти источники.
По сравнению с другими загрязнителями воздуха выбросы оксидов азота (NOx) играют важную роль в изменении климата, и особенно дизельные автомобили являются одним из наиболее важных источников образования загрязнителей NOx. Чем опасны выбросы оксидов азота NOx? Оксиды азота – два образования, являющиеся наиболее значительными загрязняющими веществами, производимыми людьми (антропогенными).
Сторонники экологии сказали бы, что это относится только к оксиду азота (NO) и диоксиду азота (NO2), но большинство из них также включают в это описание оксид азота (N2O). Есть и другие варианты, но их концентрация в атмосфере слишком мала.
Почему образуются газы NOx? Существуют три основные причины выбросов NOx: Высокотемпературное сжигание топлива, когда температура достаточно высока (примерно выше
2000°C) для окисления части азота в воздухе до газов NOx.
При сжигании любого растительного материала выделяются оксиды азота, так как все растения содержат азот.
Химические и промышленные процессы, в которых используется азотная кислота, нитраты или нитриты, будут выделять газы NOx.
В чем разница в сгорании между дизельным двигателем и бензиновым двигателем? В бензиновом/бензиновом двигателе в камеру впрыскивается смесь топлива и воздуха. Он сжимается, а затем воспламеняется свечой зажигания.
В дизельном двигателе воздух впрыскивается в цилиндр и сжимается примерно в два раза сильнее, чем в бензиновом двигателе. Это сжатие вырабатывает тепло, так что дизельное топливо самовозгорается при впрыске. Дизельные двигатели производят больше NOx, чем бензиновые, т.к. работают при более высоких температуре и давлении, чем бензиновые двигатели. Эти условия благоприятствуют образованию газов NOx. Количество зависит от объема и продолжительности самой горячей части пламени.
Транспорт с дизельным двигателем более экономичен, чем транспорт с бензиновым двигателем, за счет производства большего количества энергии для данного объема (дизельное топливо имеет более низкую теплотворную способность, но более высокую плотность, чем бензин/бензин). Кроме того, более высокая температура сгорания в дизельном двигателе делает его более эффективным. Тепловые двигатели могут производить больше полезной работы, если они работают при более высоких температурах.
2. Факторы негативного воздействия NOx
Выбросы NOx называются оксидами азота и обычно представляют собой монооксид азота (NO) и диоксид азота (NO2). Выброс NO представляет собой бесцветный газ без запаха, ядовитый для человека. Газ NO2 представляет собой высокореакционный газ красно-коричневого цвета с удушливым запахом и высокими окислительными свойствами. По сравнению с газом NO токсическое действие газов NO2 в 5 раз выше.
Воздействие выбросов NOx на здоровье человека достигает пугающих масштабов. Сегодня за проблемами, на которые жалуются многие люди, стоят выбросы загрязняющих веществ и особенно выбросы NOx. Отчет Европейского агентства по окружающей среде (ЕАОС), опубликованный в 2017 году, показывает степень загрязнения воздуха и угрозу глобального потепления, вызванную выбросами NOx. В этом отчете указано, что выбросы NOx в 2014 г. стали причиной преждевременной смерти около 80 000 человек в Европе.
Воздействие газов NOx на здоровье человека прямо пропорционально плотности и периоду вдыхания. Низкие скорости или кратковременное вдыхание выбросов NOx могут вызвать проблемы со здоровьем, такие как раздражение глаз и горла, стеснение в груди, тошнота, головная боль и упадок сил. Длительное или большое воздействие газов NOx вызывает сильный кашель, затрудненное дыхание, астму, цианоз, а иногда даже приводит к летальному исходу. Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) утверждает, что 80% заболеваний легких и рака легких вызваны загрязнением воздуха, особенно NOx. Исследование показало, что выбросы NOx вызывают преждевременные роды в результате астмы у беременных женщин.
Дождь очень эффективно удаляет из атмосферы оксид азота NO2. Однако при контакте газообразного NO2 с водой образуются азотистая кислота (HNO2) и азотная кислота (HNO3), которые обладают очень коррозионным действием. Это приводит к кислотным дождям, которые особенно вредны для растений. Помимо кислотных дождей, сочетание выбросов NO2 совместно с выбросами углеводородов УВ приводит к образованию фотохимического смога.
3. Физико-химические процессы образования NOX в дизельных двигателях
Автомобильный транспорт занимает первое место среди источников образования выбросов NOx. Благодаря высокому эффективному КПД (низкому расходу топлива) дизельные двигатели с широким спектром применения в транспортном секторе имеют повышенный уровень выбросов NOx.
Существует три различных механизма образования NOx в дизельных двигателях: мгновенные(быстрые) NOx, топливные NOx и тепловые NOx [1,2,3]. Быстрое образование NOx происходит из-за быстрых реакций между радикалами азота, кислорода и углеводородов. В случае присутствия азота в топливе азот, содержащийся в топливе, реагирует с кислородом, и этот механизм определяется как топливный NOx. В термическом механизме NOx азот и кислород реагируют при высоких температурах и вызывают образование NOx.
Термический механизм образования NOx обычно рассматривается как основной источник образования NOx в дизельных двигателях. Приведенная ниже модель Зельдовича [5] объясняет этот механизм:
1. O + N2 ↔ NO + N
2. N + O2 ↔ NO + O
3. N + OH ↔ NO + H
Выбросы NO, образующиеся в результате реакции (1)–(3), могут быть преобразованы в NO2 или обратно в форму NO с помощью следующих реакций.
4. NO + H2O ↔ NO2 + OH
5. NO2 + O ↔ NO + O2
Температура и содержание кислорода являются двумя основными параметрами, влияющими на механизм образования NOx. Дизельные двигатели работают на бедных смесях, имеющих высокие коэффициенты избытка воздуха. Таким образом, в камере сгорания находится больше кислорода, чем необходимо для сжигания топлива.
Когда температура горения (в локальных областях камеры сгорания) топливно-воздушной смеси достигает примерно 2000°C, газообразный N2 вступает в реакцию с кислородом с образованием NO. При повышении температуры увеличивается и процентное содержание NOx.
На образование выбросов NOx влияют термодинамические условия, скорость реакции горения, время, в течение которого газы подвергаются воздействию высокой температуре. Что в свою очередь зависит от параметров топливоподающей системы (давление впрыска, угла опережения впрыска, конструкции топливной форсунки), геометрии камеры сгорания.
Химические реакции, которые происходят при горении дизельного топлива, могут быть описаны химико-кинетическими механизмами. Они определяют, путь протекания реакции, скорость протекания реакции, которые приводят к изменению концентрации веществ.
Для нахождения скорости протекания реакции нужно определить константу скорости реакции, для этого нужно воспользоваться уравнением Арениуса (6) которое показывает взаимосвязь между энергией активации, предэкспоненциальным коэффициентом и абсолютной температурой.
6. k = Ae-Ea / RT,
где k - постоянная скорости, A - предэкспоненциальный множитель, Ea - энергия активации реакции на моль реагентов, R - универсальная газовая постоянная, T обозначает абсолютную температуру реакции в Кельвинах (K).
В дизельных двигателях подавляющее большинство (80–85%) выбросов NOx, образующихся в результате сгорания, находятся в форме NO. Почти все образование NOx происходит в течение 20 градусов угла поворота коленчатого вала после начала сгорания.
Влияние эффекта вихревого движения и турбулентности на образование NOx
Известно, что процесс окисления азота практически не оказывает влияние на протекание основных химических реакций горения и на аэродинамических характеристиках факела. Поэтому процесс расчета образования оксидов азота NO можно проводить в два этапа:
1) непосредственный численный расчет диффузионного турбулентного горения;
2) нахождение решения уравнения переноса;
Для концентрации оксидов азота на основе полученных распределений температуры, концентраций реагирующих компонент и их пульсаций.
Основным вопросом при проведении подобного рода расчетов, по-прежнему, остается выбор адекватной модели турбулентности, модели, позволяющей оценить скорость реакции в турбулентном потоке, и модели образования оксидов азота.
Что касается моделей образования оксидов азота в пламени, то к основным механизмам образования NOx можно отнести:
а) тепловой механизм (схема Зельдовича);
б) радикальный механизм (образование NOx за счет так называемых быстрых реакций); в) механизм образования NO за счет азотосодержащих соединений в топливе.
Большинство расчетов образования оксидов азота проводится в рамках модели Зельдовича, когда образование NO связывается с протеканием трех основных реакций, а концентрация атомарного кислорода находится из условий равновесия. Более детальное рассмотрение кинетики химических реакций и подробный учет кинетической схемы приводит к значительному усложнению задачи.
-
4. Методы снижения выбросов окислов азота
Разработанные методы снижения выбросов NOx подразделяются на методы предварительной и вторичной очистки [1,2,3]. Уменьшение выбросов NOx перед направлением в выхлопное отверстие двигателя называется методом предварительной обработки, а уменьшение выбросов NOx после направления в выхлопное отверстие двигателя называется методом последующей обработки. Рециркуляция отработавших газов (EGR), впрыск топлива с электронным управлением, модификация двигателя, увеличение времени впрыска, распыление воды в камере сгорания, улучшение свойств топлива, использование топливных присадок и т.д. — это методы предварительной обработки для снижения выбросов NOx. Катализаторы с ловушкой NOx (LNT) и система селективного каталитического восстановления являются примерами методов доочистки. Это исследование посвящено системам рециркуляции выхлопных газов (EGR), катализаторам, улавливающим обедненные NOx (LNT), и системам селективного каталитического восстановления (SCR), которые были разработаны для предотвращения выбросов NOx и широко используются в дизельных двигателях. Поскольку они являются наиболее эффективными методами устранения выбросов NOx, основное внимание уделяется этим трем системам. Каждая система контроля выбросов NOx рассматривается подробно в свете текущей информации.
EGR — это система, разработанная для включения части выхлопных газов в цилиндре в процесс сгорания с всасываемым воздухом. Целью здесь является снижение конечной температуры сгорания и, следовательно, значений выбросов NOx за счет ухудшения характеристик сгорания, поскольку высокая температура оказывает основное влияние на образование выбросов NOx. Использование системы рециркуляции отработавших газов снижает количество кислорода в цилиндре и, следовательно, приводит к снижению давления и температуры в конце сгорания. Уменьшение количества кислорода подавляет образование NOx. Рециркулирующий в цилиндр отработавший газ, содержащий большое количество СО2 и Н2О, увеличивает удельную теплоемкость всасываемой смеси, что снижает значения температуры в процессах сжатия и сгорания. Вытеснение части кислорода во всасываемой смеси отходящими выхлопными газами снижает коэффициент избытка воздуха и увеличивает задержку воспламенения за счет разбавления топливно-воздушной смеси. Это замедляет смешивание кислорода с топливом и, следовательно, скорость сгорания.
Ловушка обедненных NOx (LNT). Технология улавливания обедненных NOx (LNT), также называемая каталитическим нейтрализатором NOx (NAC), катализатором накопления NOx (NSC) или катализатором хранения/восстановления NOx (NSR), представляет собой метод, используемый для преобразования выбросов NOx при особо низких температурах выхлопных газов. При низких температурах выхлопных газов выбросы NOx в составе выхлопных газов поглощаются поверхностью катализатора и высвобождаются, когда температура выхлопных газов достигает высоких значений.
Поверхность покрытия в катализаторе LNT состоит из катализатора окисления, абсорбента в сочетании с щелочными металлами и катализатора восстановления. В катализаторах LNT обычно присутствуют платина и родий, поддерживаемые структурой Al2O3 с компонентом, обладающим способностью накапливать NOx, таким как карбонат бария (BaCO3). Реакции в катализаторе LNT происходят в двух разных циклах: обедненный и обогащённый. В обедненном цикле NO поглощается
аккумулирующим компонентом и преобразуется в NO2 путем окисления на поверхности катализатора и сохраняется в нитратной форме на поверхности. В обогащенном цикле накопленные NOx высвобождаются с поверхности и превращаются в N2 на поверхности катализатора через CO, CH и H2, которые образуются из-за неполного сгорания. Все реакции, происходящие в катализаторе LNT, приведены в следующих уравнениях:
6. NO + 1/2 O2 → NO2
7. BaCO3 +NO2 + 1/2 O2 → Ba(NO3)2 + CO2
8. Ba(NO3)2 → BaO + 2NO + 1/2 O2
9. Ba(NO3)2 → BaO + 2NO2 + 1/2 O2
10. NO2 + CO → NO + CO2
11. NO + CO/CH → 1/2 N2 + CO2 / H2O
В уравнении 6, выбросы NO при низких температурах выхлопных газов окисляются на платиновом катализаторе и преобразуются в форму NO2. Выбросы NO2 затем поглощаются в форме нитрата бария, которая обладает свойством накопления выбросов NOx (уравнение 7). Когда емкость накопителя заполнена, регенерация запускается путем повышения температуры выхлопных газов до высоких уровней. В процессе регенерации хранящиеся соединения азота становятся термодинамически неустойчивыми и разлагаются на формы NO и NO2 (уравнения (8) и (9)). В присутствии CO, CH и H2 высвобожденные компоненты NO и NO2 затем реагируют на катализаторе с образованием N2.
Селективное каталитическое снижение выбросов здесь в качестве восстановителя используется аммиак (NH3), который, как правило, обладает высокой эффективностью. Аммиак получают из водного раствора мочевины. Чтобы предотвратить возгорание из-за высоких температур выхлопных газов. водный раствор мочевины состоит из 67 % очищенной воды (H2O) и 33 % раствора мочевины ((NH2)2CO). Водный раствор мочевины является наиболее часто используемым восстановителем в системах SCR. В частности, при высоких температурах отработавших газов (350–450°C) выбросы NOx в отработавших газах могут быть эффективно устранены с помощью водного раствора мочевины. Однако при низких температурах отработавших газов ниже 200°C эффективность преобразования снижается, и аммиак накапливается на выпускном трубопроводе и поверхностях катализатора. Температуры выше 600°C являются серьезной проблемой для системы NH3-SCR.Потому что, высокие температуры могут вызвать возгорание восстановителя до того, как он достигнет катализатора, и в то же время вызвать деформацию катализатора. Активный рабочий диапазон системы NH3-SCR находится в диапазоне температур выхлопных газов от 200 до 600°C. Максимальная эффективность преобразования может быть достигнута при температуре около 350°С.
В системе NH3-SCR водный раствор мочевины, распыляемый на выхлопной газ, сначала подвергается реакциям термолиза и гидролиза под воздействием высокой температуры (уравнения (12) и (13)). Эти реакции приводят к образованию двух молекул аммиака из одной молекулы мочевины.
12. (NH2)2CO → NH3 + HNCO
13. HNCO + H2O → NH3 + CO2
Основные реакции, протекающие в системе после реакций термолиза и гидролиза, представлены в уравнениях. (14)–(16).
14. 2NO + 2NO2 + 4NH3 → 4N2 + 6H2O
15. 4NO + 4NH3 + O2 → 4N2 + 6H2O
16. NO2 + 8NH3 → 7N2 + 12H2O
Уравнение 14 обеспечивает наибольшую эффективность конверсии в реакциях конверсии, протекающих в системе NH3-SCR. Эта реакция обычно происходит, когда катализатор окисления дизельного топлива (DOC) присутствует перед системой NH3-SCR. DOC преобразует выбросы NO в форму
NO2, и когда содержание NO и NO2 в выхлопных газах приближается друг к другу, в системе NH3-SCR достигается более высокая эффективность. Поэтому система NH3-SCR обычно требует DOC, и они используются вместе в приложениях. Уравнение 15 возникает, когда перед системой NH3-SCR нет никакого DOC, и выбросы NO включаются в большом количестве на выходе выхлопных газов. Если катализатор DOC больше необходимого и, следовательно, подавляющее большинство выбросов NO преобразуется в NO2, уравнение 16 реализуется. С точки зрения эффективности это уравнение демонстрирует наихудшие характеристики преобразования.
Селективное каталитическое восстановление NOx углеводородами (CH-SCR). По сравнению с NH3- SCR системы CH-SCR остались на втором плане из-за их низкой эффективности, но катализаторы, в которых углеводороды используются в качестве восстановителя, разрабатываются с 1980 г.
В качестве альтернативы восстановителю NH3 в системах SCR использование углеводородов улучшает характеристики системы SCR при низкой температуре. Использование дизельного топлива или несгоревших углеводородов в потоке выхлопных газов упрощает систему и снижает ее стоимость. Помимо дизельного топлива, кислородсодержащие УВ, такие как этанол, метанол и пропанол, высокоэффективны в конверсии NOx.
-
4. Методы снижения выбросов окислов азота
......................
EGR — .....................Целью здесь является снижение конечной температуры сгорания ...................
Это сильно тяжело усвоить?
-
Вот и вы усвоили, и я не спорил с тем, что ЕГР нужен для снижения температуры цикла. А вот для чего это нужно.
"Рециркуляция отработавших газов (EGR), впрыск топлива с электронным управлением, модификация двигателя, увеличение времени впрыска, распыление воды в камере сгорания, улучшение свойств топлива, использование топливных присадок и т.д. — это методы предварительной обработки для снижения выбросов NOx." так пишет тов.Гришанов П.А. и это так. Вы же пишете, что это не так.Но теперь то мы с вами выучили, для чего нужен егр и оба знаем это. И другим наука будет. А настроен я к вам не негативно, а вполне позитивно.
-
............... А вот для чего это нужно.
.............................
Для того чтобы алюминиевые поршня не плавились и машины не горели. А азот идёт приятным бонусом и не более того...
-
Вы настоящий Антихрист. Ваши принципы непоколебимы. Скала.
-
Вы настоящий Антихрист. Ваши принципы непоколебимы. Скала.
Это не мои принципы. Это теория ДВС. Я её только изучал. А писали грамотные люди.