170 likes | 343 Views
FAKULTET STROJARSTVA I BRODOGRADNJE ZAGREB Tehnički napredak u pročišćavanju ispušnih plinova Ottovih motora za Euro 4. Dragoslav Đurić Dalibor Kraljić Željko Marović Siniša Mirković. Zagreb, 2005. 1/17. Sadržaj:. 1. Uvod 2. Usporedba potrebnih mjera za
E N D
FAKULTET STROJARSTVA I BRODOGRADNJEZAGREBTehnički napredak u pročišćavanju ispušnih plinova Ottovih motora za Euro 4 Dragoslav Đurić Dalibor Kraljić Željko Marović Siniša Mirković Zagreb, 2005 1/17
Sadržaj: 1. Uvod 2. Usporedba potrebnih mjera za ispunjavanje zahtjeva Euro 3 i Euro4 3. Katalizatori 4. Sumpor 5. Povrat ispušnih plinova i OBD sustavi 6. Zaključak 2/17
1.Uvod • Štetna emisija HC, CO, NOx, čestice (PM) ograničena je zakonskim propisima o homologaciji vozila • U Europi vrijede ECE-pravilnici • Za područje EU vrijede nešto strože EEC-direktive 3/17
Dozvoljene razine štetne emisije Ottovih i Dieselovih motora za osobna vozila propisane su direktivom ECE R-83 • Vrijednosti početnih ograničenja koje označavaju 100% su: • CO=21,1 g/km, HC=2,55 g/km 1977. NOx=1,24 g/km • 1988. PM=0,35 g/km 4/17
Usporedba graničnih vrijednosti emisijskih faktora Euro 3, Euro 4 i Euro 5 norme za osobna vozila OBD od 2000. god., trajnost katalizatora: EURO 3- 80000 km, EURO 4- 100000 km ili 5 godina [1] preporuka Njemačke agencije za okoliš, UBA (njem. Umweltbundesamt) 5/17
Emisija CO2 kod vozila proizvedenih od strane proizvođača članova ACEA sa predviđanjima do 2008 6/17
2. Usporedba potrebnih mjera za ispunjavanje zahtjeva Euro 3 i Euro 4 Euro 3 • Katalizator s većim stupnjem djelovanja • Zagrijavanje katalizatora • Smještaj katalizatora bliže motoru (radi bržeg zagrijavanja) • Upuhivanje sekundarnog zraka u ispušnu cijev kod motora velikog radnog volumena 7/17
Euro 4 • Skup mjera za Euro 3 • Upuhivanje sekundarnog zraka u ispušnu cijev za sve motore • Kvalitetnije gorivo (sadržaj sumpora do 50 ppm) • Povrat ispušnih plinova u usisnu granu • Razvijanje vozila u pogledu smanjenja potrošnje goriva (ugradnja motora s izravnim ubrizgavanjem goriva u cilindre, bolja aerodinamika vozila…) 8/17
3. KatalizatoriTrokomponentni katalizator • HC+O2=> H2O+CO2 • CO+O2=> CO2 • 2NOX+2XCO => 2XCO2 + N2 9/17
NOX apsorpcijski katalizator 1. Cilindar motora 4. Temperaturni osjetnik 2. Prva upravljačka λ-sonda 5. NOx apsorpcijski katalizator 3. Trokomponentni katalizator 6. Kontrolna λ-sonda sa NOx osjetnikom 10/17
Predgrijavanje katalizatora • Električnim postupkom –otpornici ugrađeni u katalizator • Kemijskim postupkom – vodik iz posebnog spremnika dovodi se u katalizator gdje izgara 11/17
4. Sumpor • Maksimalni dopušteni udio sumpora u gorivu od 1. 2005 za EU je 50 ppm (EC 98/70) • Na tržištu EU treba biti ponuđeno i gorivo s udjelom sumpora do 10 ppm (2003/17/EC), a od 2009 sva goriva ne smiju imati više od 10 ppm sumpora • U Hrvatskoj se koristi gorivo sa sadržajem sumpora od 150 mg/kg za Eurosuper (HRN EN 228) što omogućava zadovoljenje Euro 3 normi 12/17
Utjecaj sumpora na rad trokomponentnog katalizatora • Trokomponentni katalizatori zadnje generacije izrađuju se od paladija koji ima bolju termičku stabilnost od platine i rodija, ali je osjetljiv na sadržaj sumpora u gorivu • Do temperature od 450 °C sumpor se pohranjuje u katalizatoru, dok iznad 500 °C oksidira i oslobađa se u obliku SO2 13/17
Utjecaj sumpora na rad apsorpcijskog NOx katalizatora • Sumporni oksidi nastali izgaranjem goriva reagiraju sa ostalim oksidima stvarajući pritom sulfate koji se pohranjuju u katalizatoru te na taj način smanjuju mogućnost pohrane NOx. • Posljedica je smanjenje učinkovitosti katalizatora • Potrebno je izvršiti postupak desulfatizacije odnosno regeneracija katalizatora 14/17
Osnovni dijelovi i sustavi na motoru koje nadgleda OBD program su: -Katalizator -Povrat ispušnih plinova -Sekundarno upuhivanje zraka u ispušnu cijev -Spremnik para goriva -Kontrola paljenja svakog pojedinog cilindra 16/17
6. Zaključak -razvoj novih metoda u cilju smanjenja štetne emisije -smanjenje potrošnje goriva -katalizatori s većim učinkom -izravno ubrizgavanje goriva -varijabilno otvaranje usisnih ventila bez zaklopke u usisnoj grani -isključivanje iz rada određenog broja cilindara pri smanjenom opterećenju -alternativni pogoni 17/17