Техника - молодёжи 1974-01, страница 43

окись УТЛЕР.'ма

могут вызвать поломку двигателя. Понадобилось топливо, не склонное к детонации. Выход был найден: в обычный бензин стали добавлять антидетонаторы. Наиболее распространенный из них — тетраэтилсви-нец.

Очень ядовитый сам по себе, тет-раэтилсвинец превращает ДВС в настоящий генератор вредных веществ. Поэтому в СССР еще в 60-х годах было запрещено применять этилированные бензины в крупных городах. Такие же меры принимаются и в США, где в законодательном порядке предусмотрено повсеместное запрещение этилированного бензина с 1975 года. Но у подавляющего большинства серийных автомобильных двигателей в США высокие степени сжатия. Наладить выпуск недетони-рующих неэтилированных бензинов для более чем 110-миллионного автопарка США оказалось практически невозможным. Поэтому с конца 60-х годов в США отмечается резкое снижение мощностных показателей автомобильных двигателей. Так, за период с 1965 по 1972 год средняя степень сжатия американских бензиновых двигателей снизилась более чем на 11%, а средняя мощность двигателя упала за этот период на 32%.

Еще один пример «усовершенствования двигателя наоборот» — снижение окислов азота в выхлопе путем его частичной рециркуляции. Взгляните на рисунок на стр. 42. В зоне А снижение концентрации окислов азота в выхлопе происходит из-за недостатка кислорода в камере сгорания. Если часть выхлопа возвратить в камеру сгорания, то это вызовет уменьшение в ней количества кислорода и увеличение количества инертного азота. Последний поглощает тепло, снижает температуру сгорания н уменьшает образование окислов азота. Некоторое количество остаточных газов всегда присутствует в цилиндре двигателя после завершения рабочего цикла. И до сих пор усилия исследователей были направлены как раз на снижение количества остаточных газов в цилиндре, чтобы повысить термический к.п.д. двигателя. Теперь же 10—12% объема отработавших газов намеренно возвращают в камеру сгорания. При таком объеме рециркуляции выхлопа выброс окислов азота снижается на 55—60%. Однако при этом возрастает выброс окиси углерода й углеводородов. Задача несколько облегчается тем, что окись углерода и углеводороды горючи и в принципе могут быть окислены до безвредных паров воды и углекислого газа. Стремление осуществить такое окисление и привело к созданию так называемых дожигателей и нейтрализаторов выхлопа ДВС.

Схема комбинированного двухномпо-нентного каталитического нейтрализатора и происходящих в нем процессов.

В комбинированных нейтрализаторах производится как окисление его раемых компонентов выхлопа, так и восстановление токсичных окислов азота.

В качестве катализатора восстановления окислов азота могут быть использованы различные материалы, например медно-никелевый сплав семейства монелей. Катализатор из этого сплава штампуют в виде гофрированных листов, из которых затем сваривают конструкцию с сотовой структурой. Для двигателя мощностью около 100 л. с. расход катализатора составляет 2 — 2,5 кг. Эффективность очистки выхлопа от окислов азота при температуре газов около 350° С может достигать 90 — 95%.

Для одновременной очистки выхлопа от окиси углерода и углеводородов после нейтрализатора с катализатором восстановления окислов азота устанавливают нейтрализатор с ката

лизатором окисления. Оба нейтрализатора могут быть выполнены как в отдельных, так и в общем корпусах.

Основная проблема, окончательно еще не решенная для двухкомпонент-ного нейтрализатора, — образование и разложение аммиака, который сгорает в присутствии катализатора окисления, образуя воду и... окислы азота. При Неблагоприятных условиях до 50% окислов азота, нейтрализованных в первой части нейтрализатора. вновь образуются во второй его части. Один из путей решения этой проблемы — введение в нейтрализатор катализатора разложения аммиака. Такой катализатор располагают между катализаторами восстановления и окисления. Аммиак при этом разлагается на азот и водород. Общая эффективность очистки выхлопа трехкомпонентными нейтрализаторами достигает 92%. Однако долговечность катализатора восстановления окислов азота пока невелика, ее хватает не более чем на 20 тыс. км пробега. Долговечность катализатора разложения аммиака еще ниже.

41