Температура выхлопных газов бензинового двигателя

Что влияет на состояние коллектора

Температура газов, выходящих из ГБЦ, превышает 600 градусов. Если мотор работает на максимальной мощности, неправильно выставлен угол опережения зажигания или топливная система готовит слишком обогащенную или обедненную смесь, то температура выходящих газов превышает 1500 градусов. Из-за этого выпускной коллектор нагревается до температуры 200–300 градусов. В режиме максимальной мощности, при неправильной работе систем зажигания или подготовки топлива, его температура может достигать 600 градусов, из-за чего коллектор приобретает тусклый малиновый цвет.

Если все системы двигателя работают нормально, то срок службы выпускного коллектора превышает 40 лет. Исключение составляют гоночные автомобили и машины, двигатель которых постоянно работает в режиме максимальной мощности. Прохождение раскаленных газов приводит к постепенному выгоранию металла. На скорость выгорания влияют:

• температура;
• открытое пламя (когда топливовоздушная смесь догорает в коллекторе);
• содержание кислорода в выхлопе.

Выпускной коллектор изготовлен из чугуна, основа которого железо и углерод. Чем выше температура коллектора, тем сильней железо вступает в реакцию с кислородом и атмосферной влагой. Со временем это приводит к тому, что металл коллектора прогорает и выхлопные газы вместо выпускной трубы или катализатора, попадают в моторный отсек. В результате воздух в нем нагревается, что приводит к росту температуры двигателя, перегреву и другим проблемам. Часть дыма из моторного отсека попадает в салон, негативно влияя на самочувствие водителя и пассажиров. Если во время сильного нагрева коллектора вы проехали по луже и, вода попала на чугун, то изделие с большой долей вероятности, покроется трещинами и потребует замены.

Амортизаторы

Собственно эти металлы и увеличивают стоимость выхлопной системы.Отработавшие газы из выпускного коллектора поступают в катализатор, в котором, соприкасаясь с поверхностью сот, окись углерода превращается в углекислый газ, углеводороды в воду и углекислый газ, окись азота в воду и азот. Работает катализатор при температуре выхлопных газов от 200 Сo до 800 Сo. Если температура будет ниже, то процессов окисления не будет, если выше, то оплавится катализаторная решетка, что приводит его в негодность.

Также выводят из строя катализатор изношенные двигатели. В таких случаях масло, попадающее и несгорающее в цилиндрах, оседает на керамических поверхностях катализатора. Изношенные или несоответствующие данному двигателю свечи зажигания, которые не обеспечивают полное сгорание топлива, тоже сокращают его продолжительность службы.

Пагубно влияет на них свинец, содержащийся в бензине, накапливающийся на стенках керамического покрытия. Кроме того, для увеличения продолжительности срока службы этих элементов лучше не применять присадки к топливу и моторному маслу, если в них содержится все тот же свинец. На дизельных двигателях очистка отработанных газов производится нерегулируемым окислительным катализатором. Уменьшение содержащихся вредных веществ в таких моторах достигается за счет системы повторного сжигания выхлопных газов. При помощи специального клапана, установленного в выхлопной системе на прогретом двигателе часть отработанных газов направляется в цилиндры двигателя, в результате чего уменьшается процент окисей азота в выбрасываемых в атмосферу газах. Необходимо также систематически контролировать состояние свечей зажигания. Отсутствие искры в одном из цилиндров будет приводить к стеканию несгоревшего бензина в выхлопную систему, что негативно отразится на состоянии катализатора. Каталитический нейтрализатор может быть разрушен одним ударом о бордюр или выступающий камень, при движении по пересеченной местности. Следует также опасаться резкого охлаждения катализатора, которое может произойти, например, при пересечении автомобилем глубокой лужи. Выпускная система двигателя Хотя в России данная технология, в связи с целым рядом недостатков, а именно высокой ценой, низкой температурой замерзания одного из главных компонентов данной технологии, всего –11,5°С, повышенными требованиями к качеству дизтоплива, используется достаточно редко.

Делать это нужно осторожно, чтобы жидкость, агрессивная к резине, при попадании на диафрагму клапана не повредила ее. В системах с управляющим электроклапаном в нем, как правило, имеется фильтр, защищающий вакуумную систему от загрязнения

Его необходимо очищать. Когда EGR начинает давать сбои, многие автовладельцы предпочитают заглушить ее. Как правило, это делается с помощью вырезанной из тонкой жести прокладки, устанавливаемой под клапан. Среди специалистов мнения о глушении системы расходятся. Одни считают его совершенно безвредным, а некоторые даже полезным. Вторые же полагают, что в результате повышается температура в камере сгорания, а это увеличивает риск появления трещин в головке блока цилиндров. Скачивание файла С этой целью в выхлопные системы вводятся такие компоненты, как каталитические нейтрализаторы, кислородные датчики, сажевые фильтры и некоторые другие устройства.

Внимание Для продления «жизни» катализатора необходимо тщательно следить за тем, что попадает в заправочный бак машины. Даже незначительное количество этилированного бензина может необратимо повредить катализатор

Поэтому особенно опасно заправлять автомобиль где-то на трассе, приобретая уже разлитое в канистры горючее

Необходимо также добавить, что при установке нового глушителя надо обратить внимание на эстетичный вид и антикоррозионную защиту сварных швов, на кронштейны крепления, расположенные на трубах и резонаторах

Металл креплений должен быть определенной толщины, а сами крепления должны быть приварены сварными швами достаточной длины. Сварка частей системы является важнейшим фактором, влияющим на надежность всей выхлопной системы, которой приходится постоянно воспринимать динамические нагрузки различной силы.

Ремонт глушителя холодной сваркой

Чтобы понять, как заделать глушитель холодной сваркой, начать стоит с определения, что она собой представляет. Это 2-составной клей широкого применения. У него есть много преимуществ, среди которых:

• Стойкость к воздействию воды, реагентов, высоких температур (до 150 градусов).
• Противостояние ударным нагрузкам (до 120 кгс/ см²) и вибрациям.
• Простота применения, так что с холодной сваркой справится любой.
• Стоимость не велика.
• Сварка легко высыхает, но для полного схватывания обычно выжидают сутки.
• Применяется в любых условиях.

Конечно, есть и недостатки. Среди них:

Пользоваться нужно с осторожностью из-за токсичности материала. Холодная сварка не подойдёт для масштабных пробоин

Необходимо подобрать правильный состав. Пользоваться только до окончания срока годности.

Преимуществ, конечно, больше чем недостатков, поэтому этот способ ремонта и приобрёл такую популярность. Среди положительных есть простота применения и это легко доказать, взглянув на алгоритм ремонта глушителя холодной сваркой:

1. Для фиксации пригодятся ткань, жгут или струбцина.
2. Перед работой поверхность очищается, обезжиривается и зачищается наждачной бумагой.
3. Надеть перчатки, чтобы не повредить руки реагентами.
4. Смесь смешивается по инструкции. Если она в шприце, стоит перемешать ещё раз.
5. Чтобы избежать риска отравления, ремонт проводится на открытом воздухе. На склевываемые поверхности быстро укладывается клей, для высокой прочности соединения нужно подержать детали вместе.
6. Всё фиксируется жгутом.
7. Через час можно зачистить склеенное место от остатков клея. Сушка ускоряется до 20 минут, если привлечь температуру в 20-30 градусов.
8. Смесь окрепнет через сутки и будет готова к новым нагрузкам.

Многие озадачены тем, можно ли холодной сваркой заварить глушитель. И ответ, конечно, положительный. Ведь это действенный и достаточно быстрый способ устранить все дефекты, а это самое главное.

Как выбрать холодную сварку

При выборе холодной сварки для ремонта глушителя нужно обратить внимание на такие параметры:

1. Время первичного и полного застывания. Последнее обычно не отличается и составляет 24 часа, а вот первое меняется у разных производителей.

1. Время пластичности. Показывает, сколько времени можно будет подгонять детали, пока клей не схватится.
2. Температура использования. В среднем она будет от -20 до +15.
3. Термостойкость. В среднем это значение находится где-то до +260 градусов по Цельсию. Если нужно что-то более стойкое, то есть и с пределом +1300 градусов по Цельсию.
4. Расход клея. Зависит от плотности деталей, которые нужно соединить, и от опыта пользователя. На шов длиной 25-30 мм хватит обычного тюбика в 60 мл пастообразного клея.

С одной стороны, столько критериев подбора холодной сварки для глушителя усложняет выбор. Однако с другой стороны благодаря такому широкому выбору каждый подберёт себе подходящий материал.

Бояться или нет

Для начала предлагаю разобраться с основными моментами

Тут важно различать, когда пар действительно представляет потенциальную угрозу, то есть свидетельствует о неисправностях, а когда бояться совершенно нечего

Если мы говорим про абсолютно безопасный и безобидный дым, тогда он должен быть белый цвет, не иметь никакого запаха и следов примесей. Когда ситуация развивается таким образом, речь идет именно про водяной пар. В системе выхлопа образовался конденсат, то есть накопилось достаточно большое количество влаги. Теперь эта вода от постепенного нагрева начинает активно испаряться. Все это превращается в пар

Именно в пар, это важно запомнить. Поскольку есть другое понятие

Я говорю про белый дым.

Если мы наблюдаем такую картину, когда из выхлопа выходит белый дым, тогда тут есть смысл заподозрить мотор или систему охлаждения в появлении тех или иных неисправностей.

При нормальной работе двигателя дым, выходящий из трубы, должен быть прозрачным, либо приближенным к нему. Все же на старых авто и достаточно изношенных двигателях дым становится токсичнее и грязнее.

Что в итоге

Не стоит забывать, что на некоторых машинах отсутствует катализатор, а это влечет за собой дополнительное загрязнение, поскольку выхлопные газы пропускают этап предварительной очистки перед выходом.

Если этот элемент есть, тогда проверка катализатора на забитость станет вашей первостепенной задачей.

Подводим промежуточный итог. Если из трубы для выхлопа на вашей машине выходит белый дым, это говорит о повышенном уровне влажности внутри выхлопной системы

Тут важно обратить пристальное внимание на такой нюанс. Когда двигатель прогреется, вся вода должна испариться. А потому пар и конденсат больше не выходят наружу из трубы

Но если мотор прогрелся, и дым продолжает валить, тогда это очевидный признак возникшей неполадки. Нужно что-то делать. Для начала узнать причины

А потому пар и конденсат больше не выходят наружу из трубы. Но если мотор прогрелся, и дым продолжает валить, тогда это очевидный признак возникшей неполадки. Нужно что-то делать. Для начала узнать причины.

Есть несколько возможных причин возникновения подобной ситуации.

Давайте на них посмотрим, и отдельно взглянем на особенности дизельных и бензиновых ДВС.

Температура выхлопных газов бензинового двигателя в коллекторе — Адвокатское бюро Вершина

Что это за тип системы и для чего она нужна? Система выпуска автомобиля объединяет несколько последовательно соединенных деталей и устройств, главным функциональным назначением которых является отвод выхлопных газов из камеры сгорания, поэтому по-другому ее еще называют выхлопной системой.

Что интересно, многие автолюбители недооценивают значимость выпускной системы, пренебрежительно именуют ее «глушителем», а ведь она помимо выполнения своей главной функции, решает ряд второстепенных, но не менее важных задач, среди которых стоит выделить очистку выхлопных газов и снижение уровня шума работы двигателя.

Также с помощью выпускной системы той или иной конструкции можно добиться повышения мощности автомобильного мотора.

При работе двигателя на полной мощности выпускной коллектор раскаляется докрасна и подвергается сильному температурному расширению которых конструкциях коллекторов предусмотрены литые отражатели и рассекатели, предназначенные для максимального облегчения выхода газов в выпускную трубу. В одних конструкциях выпускной коллектор размещается над свечой зажигания, в других под ней.

Важно

Свечи зажигания и тщательно уложенные провода зажигания защищаются от нагрева со стороны выпускного коллектора с помощью штампованных тепловых отражателей. Температура выпускного коллектора может превышать 1500°Ф (815°С).

Отжиг — процесс термообработки с целью отпуска закаленных участков отливки во избежание появления в ней трещин, вызванных изменениями температуры.

Температура выхлопа

В нейтральном состоянии клапан закрыт, при появлении же в камере вакуумного разряжения диафрагма начинает двигаться вверх, преодолевает усилие пружины и открывает тем самым клапан.

Когда разряжение уменьшается, под воздействием пружины клапан возвращается на место.

Степень же разряжения напрямую зависит от степени открытия дроссельной заслонки, то есть, чем сильнее и продолжительнее нажатие на педаль газа, тем больше степень и время открытия клапана EGR.

• Система избирательной каталитической нейтрализации
• Система избирательной каталитической нейтрализации (selective catalytic reduction – SCR), а в русскоязычной среде иногда встречается и другое наименование – система селективного каталитического восстановления.

403 — доступ запрещён

Ячейки состоят из каналов с малым сечением, концы которых попеременно закрываются то с одной, то с другой стороны, а боковые стенки имеют поры, выполняющие роль фильтра.

Располагается сажевый фильтр в выхлопной системе сразу за катализатором, а в некоторых моделях авто он объединен с ним в одном корпусе.

В ходе эксплуатации автомобиля происходит постепенное заполнение ячеек фильтра частицами сажи, что снижает его способность пропускать выхлопные газы, а это приводит к снижению мощности двигателя.

Поэтому электронный блок управления двигателем, который постоянно отслеживает данный параметр сажевого фильтра, включает режим очистки (регенерации).

Различают два вида регенерации: пассивную и активную. Пассивная осуществляется естественным путем при достижении температуры 600 градусов (большая часть сажи сгорает).

Выпускная система автомобиля

На некоторых автомобилях премиум-класса на выходе катализатора устанавливается дополнительный лямбда-зонд, что позволяет еще сильнее повысить эффективность работы ЭБУ и снизить расход топлива при одновременной минимизации выбросов вредных газов.

• Датчик оксидов азота
• Помимо кислородного датчика в выхлопной системе используется датчик концентрации оксидов азота. Располагается он обычно на выходе из каталитического нейтрализатора и нужен для того, чтобы вовремя производить цикл регенерации каталитического конвертера, чтобы вредные соединения кислорода с азотом не попадали в окружающую атмосферу. Состоит датчик азота из двух камер, двух ячеек насосной накачки, подогревателя и нескольких электродов, а принцип его работы схож с принципом действия широкополосного кислородного датчика.

Конструкция выпускного коллектора

Внимание

Но при передвижении автомобиля, например, в пробке температура газов не достигает данной отметки и тогда электроника включает активный режим, т.е. повышает температуру выхлопа до 600 градусов. Достигается это за счет позднего впрыска топливной смеси, нагрева газов микроволнами или при помощи электронагревателя, расположенного непосредственного перед DPF.

• Каталитический нейтрализатор
• Как любят шутить автомобильные инженеры, каталитический нейтрализатор – это простейшее устройство, в котором происходят сложнейшие химические процессы.

Как правильно обмотать своими руками

Сейчас я беру вариант — когда у вас уже стоит прокаченная выхлопная система (с ПАУКАМИ) и вы хотите ее еще больше усовершенствовать.

• Стоит покупать термоленту все же именитых производителей (как показала практика, купленные на АЛИ могут быть низкого качества, причем с содержанием асбеста).
• Нужно брать толщину примерно 40 – 50 мм – это самый оптимальный вариант. Если взять уже 30 мм или шире в 60 – 80 мм, просто сложнее наматывать
• Коллектор НУЖНО обрабатывать коррозионностойкой и термостойкой краской – ЭТО ОБЯЗАТЕЛЬНО, так он будет служить гораздо дольше

• Ленту перед намоткой нужно хорошо намочить, в обычной воде примерно на час или два. Делается это для того чтобы термолента в дальнейшем «не гуляла» по трубе, а наматывалась как нужно
• На каждом этапе, нужно фиксировать части намотки металлическими хомутами. Саму конструкцию тоже, иначе закрепление этого слоя будет невозможно

Обычно обрабатывают только выпускной коллектор (в нашем случае он усовершенствованный ПАУК). Весь глушитель обрабатывать нет смысла, потому как газы все равно теряют температуру. Однако если хочется то можно!

Для чего нужно обматывать?

Вот здесь есть несколько теорий, и все они нравятся любителям тюнинга.

• Звук выхлопа. Если вы переделываете выхлопную трубу, то зачастую вы ставите самодельные системы (например те же ПАУКИ или резонаторы). Если что-то сделать не по правилам (банально не рассчитать), то звук выхлопа вместо глубокого баса, будет «звенящим». Что убрать этот эффект, зачастую обматывают трубу — термолентой, тогда реально звон уменьшается, зачастую переходя в бас. Простой пример — если кинуть шарик в металлический таз — будет идти звон, а если проложить резиновый коврик (или тканевый) звук будет поглощаться
• Прибавление мощности. Как мы уже знаем, система выхлопа тормозит отработанные газы (диаметром, катализатором, резонаторами). И если мы их будем быстрее и легче отводить, то мотору не понадобиться усилия чтобы их проталкивать то всей трубе. Отработанные газы выходят и сталкиваются с холодной трубой выпускного коллектора, тем самым они остывают и сжимаются — их способность прохождения падает. А как мы знаем из курса физики 8 класса, при высоких температурах, объем газа больше при той же массе. Из этого следует, что разогретый (не остывший) газ, будет быстрее двигаться по выхлопной системе. А чем быстрее он отводится — тем самым немного прибавляется мощность.

Температура подкапотного пространства. Еще один «убитый заяц» термолентой – это низкая температура в подкапотном пространстве. Реально большой плюс для многих пластиковых частей в летний период, также и для аккумулятора.

НО нужно отметить, что ТЮНЕРОВ в основном волнует именно БЫСТРЫЙ ОТВОД отработанного газового потока, чтобы увеличить мощность вот и все.

Катализатор выхлопной системы

Каталитический нейтрализатор (катализатор) обеспечивает снижение токсичности продуктов выхлопа. Это реализуется путём преобразования токсичных газов и в безвредные в  результате восстановления окислов азота, в процессе которого появляется кислород. В свою очередь кислород используется в качестве катализатора для сгорания угарного газа и углеводородов. В зависимости от принципа работы нейтрализаторы могут восстанавливающими или окислительными. В том и другом случае катализатор представляет собой неразборную керамическую конструкцию в виде сот, защищённых специальным покрытием из огнеупорного платиноиридиевого сплава.

Надёжная и прочная конструкция современных катализаторов рассчитана на эффективную работу при пробеге в пределах 150 тысяч километров. Основными причинами преждевременного выхода из строя катализатора могут быть разрушение или повреждение блока-носителя в результате коррозии, загрязнения или оплавления. Оплавиться нейтрализатор может в случае, когда внутри его конструкции происходит догорание определённого количества горючей смеси из-за её неполного сгорания в КС в результате неисправностей в системах подачи топлива и зажигания.

Способы ремонта выхлопной системы

Весь процесс сводится к заделыванию дырок в глушителе и трещин, возникших из-за разъедания металла или внешних повреждений. Выделяют следующие способы:

1. Сварка. Чтобы её выполнить, швы должны быть определённой жёсткости и герметичности, а этого невозможно добиться при больших пробоинах или трещинах. Иногда правильно не сварить, а наварить на деталь новую часть. Но все эти работы требуют техники, помещения и навыков.
2. Герметики. Можно использовать герметики, которые не восприимчивы к высокой температуре. Ими замазываются совсем незначительные пробоины, а также они герметизирует систему выхлопа при замене части в ней или сборке.
3. Бандаж. Ленты на керамической основе тоже могут выдерживать большую температуру и являются простым способом починки глушителя. Чаще всего бандаж используется для небольших дыр и на местах стыков и сварки.
4. Холодная сварка. Она отличается от сварки обычной. Соединения происходят без воздействия температуры, за счёт проникновения сварочной массы в необходимые части.

Каждый из этих методов имеет плюсы и минусы, поэтому выбор не всегда прост. Из-за частого использования холодной сварки, которая не требует специального оборудования и подготовки, однако имеет очень действенный эффект, о ней стоит сказать подробнее.

Прибавление мощности

Мощность здесь в виде погрешности, а именно можно рассчитывать на +3+4% (максимум). Конечно если у вас стоит грамотно настроенный выхлоп + ставим эту ленту, то уже будет неплохо, плюсом звучание получится глубокое.

Если вы просто поставили ПАУКА и обмотали его этим термоэлементом (не убрали катализатор и не провели замену резонаторов), то прибавка может быть вообще не заметной.

Сейчас видео версия смотрим.

193,84

Похожие новости

Устройство пламегасителя. Фото автомобильного варианта. А также .

Паук 4-2-1 и 4-1. Как тюнинг системы выпуска. Что это такое и за.

Удалить (вырезать) катализатор. И не сделать ошибок + видео

Источник

Заправка и обслуживание — два важнейших момента использования

В первую очередь при покупке дизельного силового агрегата нужно выбрать нормальное место заправки. Речь идет не только о качественном бренде заправочной станции, но и о качестве солярки, что не всегда совпадает. Воспользуйтесь рекомендациями специалистов и проверьте солярку на качество с помощью нехитрых тестов. Топливо не должно замерзать, мутнеть и должно быть чистым в любых условиях. Также стоит соблюдать рекомендации по обслуживанию:

для дизельного силового агрегата многие производители ставят несколько меньший межсервисный интервал, чем для бензиновых двигателей, но это не всегда именно так; нужно на сто процентов соблюдать все условия обслуживания, которые выставлены производителем автомобиля, использовать только оригинальные материалы на сервисе; при покупке неизвестного масла можно попрощаться с двигателем уже через 10-20 тысяч километров, фильтры также стоит покупать оригинальные и очень качественные; особое внимание нужно уделить диагностике оборудования во время проведения сервиса — это поможет избежать самых неприятных неполадок, связанных с ТНВД, и головкой блока; выполнять ремонт дизельного двигателя нужно сразу после того, как автомобиль показал неполадку, это поможет сохранить определенное качество и нужные свойства установки

Если бензиновый двигатель иногда эксплуатируют успешно и с неполадками, то в дизельных силовых агрегатах такая идея не пройдет. Нужно использовать услуги профессионального сервиса для обслуживания Common Rail, турбины, ТНВД и головки блока цилиндров. Именно эти детали наиболее часто выходят из строя и доставляют определенные неприятности в процессе эксплуатации. Поломка может полностью вывести агрегат из строя.

Дым синевато-сизого цвета

Синевато-сизый дым

Одним из явных признаков попадания излишков моторного масла в камеру сгорания является появление синеватого дымка из выхлопной трубы. Он подолгу не рассеивается в воздухе и обладает характерным запахом. Часто наряду с дымлением на конце выхлопной трубы заметно «масляное кольцо», — обволакивающий жирный след. Синеватое дымление может быть вызвано многими причинами:

• поломкой;
• залеганием или износом маслосъемных колец и втулок клапанов;
• износом цилиндропоршневой группы;
• использованием масла не соответствующей марки и вязкости, рекомендованной для данного двигателя;
• износом или выходом из строя в результате перегрева двигателя маслосъемных колпачков.

Наиболее часто встречающийся дефект – износ или залегание поршневых колец. Часто этому сопутствует падение мощности двигателя, повышенный расход масла и топлива. Для определения степени износа цилиндропоршневой группы, необходима проверка степени сжатия (компрессии) во всех цилиндрах двигателя. Для этого необходимо вывернуть все свечи зажигания из цилиндров, замкнув на «массу» центральный высоковольтный провод или все высоковольтные провода. После чего установить на отверстие свечи компрессометр и попросить помощника прокрутить коленчатый вал двигателя при помощи стартера. Если компрессия в каком-либо из цилиндров ниже 8 – 11 в зависимости от марки и модели двигателя, причина дымления найдена.

Для проверки состояния маслосъемных колец необходимо взять шприц, залить с его помощью в каждый из цилиндров 5-10 мл моторного масла, затем установить компрессометр и прокрутить коленвал двигателя. Возросшая на 4-5 компрессия свидетельствует о поломке, износе или залегании маслосъемных колец.

Об износе деталей цилиндропоршневой группы могут свидетельствовать следы масла во впускном тракте под воздушным фильтром, а также то, что двигатель сильно «сапунит». Для проверки следует отсоединить шланг вентиляции картера от впускного тракта и несколько раз нажать на педаль акселератора. Сизый дым, обильно идущий из шланга, более чем красноречиво говорит о предстоящей замене поршневых колец или капитальном ремонте двигателя.

В некоторых случаях замасливание свечей зажигания вплоть до их замыкания мостиком сажи и появление сильных детонационных стуков свидетельствует об износе сальников клапанных втулок или маслосъемных колпачков. В этом случае, после их замены детонационные стуки и сизое дымление из выхлопной трубы исчезает.

Углекислый газ (СO2)

Углекислый газ — это бесцветный, негорючий, кисловатый на вкус газ. Иногда его ошибочно называют угольной кислотой. Плотность СO2 примерно в 1,5 раза выше плотности воздуха. Углекислый газ является составной частью выдыхаемого человеком воздуха (3-4%) При вдыхании воздуха, содержащего 4-6% СO2, у человека возникают головные боли, шум в ушах и учащение сердцебиения, а при более высоких концентрациях СO2 (8-10%) наступают приступы удушья, потеря сознания и остановка дыхания. При концентрации более 12 % наступает смерть от кислородного голодания. К примеру, горящая свеча тухнет при концентрации СO2 8-10% по объему. Хоть углекислый газ и относится к удушающим веществам, но как компонент выхлопа двигателя не считается ядовитым. Проблема в том, что углекислый газ, как показано на рисунке, значительно способствует глобальному парниковому эффекту.

Вместе с ним развитию парникового эффекта способствуют метан, закись азота (веселящий газ, оксид диазота), фторуглеводороды и гексафторид серы. Углекислый газ, водяной пар и микрогазы влияют на радиационный баланс Земли. Газы пропускают видимый свет, но поглощают тепло, отражаемое от земной поверхности. Без этой теплозадерживающей способности средняя температура на поверхности Земли была бы около -15°С.

Это называется природным парниковым эффектом. При увеличении концентрации микрогазов в атмосфере растет доля поглощаемого теплового излучения и возникает дополнительный парниковый эффект. По оценкам экспертов, к 2050 году средняя температура на Земле вырастет на +4°С. Это может привести к повышению уровня моря более чем на 30 см, вследствие чего начнут таять горные ледники и полярные ледяные «шапки», изменится направление морских течений (в том числе Гольфстрима), изменятся воздушные потоки, а моря затопят огромные пространства суши. Вот к чему может привести парниковые газы, образующиеся при деятельности людей.

Суммарные антропогенные выбросы СO2 составляют 27,5 млрд т в год. При этом Германия относится к крупнейшим источникам СO2 в мире. Энергетически обусловленные выбросы СO2 составляют в среднем около миллиарда тонн в год. Это около 5% всего производимого в мире СO2. Средняя семья из 3 человек в Германии производит в год 32,1 т СO2. Выбросы СO2 можно уменьшить только путем снижения расхода энергии и топлива. Пока энергия добывается путем сжигания ископаемых носителей проблема образования чрезмерного количества углекислого газа будет сохраняться. Поэтому срочно необходим поиск альтернативных источников энергии. Автопромышленность интенсивно работает над решением этой проблемы. Однако бороться с парниковым эффектом можно только в глобальном масштабе. Даже если в пределах ЕС будет достигнут большой прогресс в снижении выбросов углекислого газа, в других странах в ближайшие годы может, напротив, произойти значительный рост количества выбросов. США с большим отрывом лидируют в производстве парниковых газов, как в абсолютном выражении, так и в пересчете на душу населения. Имея долю в населении Земли всего 4,6%, они производят 24% мировых выбросов углекислого газа. Это примерно вдвое больше, чем в Китае, доля которого в населении Земли составляет 20,6%. 130 миллионов автомобилей в США (это меньше 20% от общего числа автомобилей на планете) производят столько же углекислого газа, сколько вся промышленность Японии — четвертой страны в мире по выбросам СО2.

Без дополнительных мер по защите климата глобальные выбросы СО2 вырастут к 2020 году на 39% (относительно 2004 г.) и составят 32,4 млрд т в год. Выбросы углекислого газа в США в ближайшие 15 лет увеличатся на 13% и превысят 6 млрд т. В Китае следует ожидать увеличения выбросов СO2 на 58%, до 5,99 млрд т, а в Индии — на 107%, до 2,29 млрд т. В странах ЕС, напротив, прирост составит лишь около одного процента.

Тепло ДВС и ГТУ. Анализ температурного уровня и тепловой мощности, отводимой в дизельных ДВС. Часть №4.

— часть №1. Тепло ДВС и ГТУ. Общие сведения — часть №5. Тепло ДВС и ГТУ. Анализ количества теплоты ДВС автомобилей — часть №6. Тепло ДВС и ГТУ. Тепло микротурбинных установок — часть №7. Тепло ДВС и ГТУ. Тепло мини-ТЭЦ на базе газотурбинных установок

4. АНАЛИЗ ТЕМПЕРАТУРНОГО УРОВНЯ И ТЕПЛОВОЙ МОЩНОСТИ, ОТВОДИМОЙ В ДИЗЕЛЬНЫХ ДВС

Наравне с двигателями внутреннего сгорания, работающих на природном газе, бензине и прочих топлив, воспламенение которых происходит от свечи зажигания, широкое применение получили двигатели, работающие на дизельном топливе, где принцип работы, а следовательно и термодинамических цикл двигателя в значительной степени отличается от цикла двигателем внутреннего сгорания со свечой зажигания. Отличие в цикле, главным образом, характеризуется степенью сжатия в ступени двигателя, что в свою очередь отражается на температуре выхлопных газов двигателя.

На рисунке №9 представлена зависимость температуры выхлопных газов дизельного двигателя после турбины турбонаддува от электрической мощности генератора, привод которого осуществляет дизельных двигатель.

Рисунок №9. Зависимость температуры выхлопных газов дизельного двигателя

после турбины турбонаддува от электрической мощности генератора.

Минимальное значение температуры выхлопных газов равно 452°С при электрической мощности 1 020 кВт, а максимальное значение температуры выхлопных газов равно 586°С при электрической мощности 88 кВт. Сравнивая эти данные, которые были приведены на рисунке №5, можно сделать вывод о том, что в дизельных двигателях температура выхлопных газов примерно на 1,15 раз выше, чем в газовых двигателях. Как уже было отмечено выше, это принципиальным образом зависит от термодинамических процессов, а также от принципа работы двигателей.

На рисунке №10 представлена зависимость тепловой мощности, уносимой продуктами сгорания дизельного топлива от электрической мощности генератора

При построение графика принималось во внимание, что тепловая мощность, уносимая продуктами сгорания топлива получается при охлаждении продуктов сгорания от температуры газа при выходе из турбины компрессора наддува до температуры 120 °С. Для получения тепловой мощности, которая получится при полном охлаждении продуктов сгорания – т.е

до температуры окружающей среды, которую можно принять 25°С – можно воспользоваться коэффициентом пересчета, равным 1,15 … 1,35. Это среднее отношение тепловой мощности, которая получена при охлаждении выхлопных газов до температуры 25°С к тепловой мощности, которая получена при охлаждении выхлопных газов до температуры 120°С. Данный коэффициент получен для двигателей, работающих на природном газе или ему подобных газах и является в известной степени приближенным.

Рисунок №10. Зависимость тепловой мощности, уносимой продуктами сгорания дизельного топлива

от электрической мощности генератора (левая шкала). Зависимость доли теплоты в общем

тепловом балансе, которая уносится выхлопными газами, от электрической мощности.

На рисунке №11 представлена зависимость тепловой мощности, отводимой с рубашкой охлаждения двигателя в зависимости от электрической мощности генератора, привод которого осуществляется двигателем.

На рисунке №12 представлена зависимость тепловой мощности, отводимой с рубашкой охлаждения и с выхлопными газами при их охлаждении до температуры 120 °С от электрической мощности генератора, привод которого осуществляется двигателем.

Рисунок №11. Зависимость тепловой мощности, отводимой с рубашкой охлаждения

двигателя в зависимости от электрической мощности генератора,

привод которого осуществляется двигателем по левой шкале.

Доля теплоты по правой шкале.

Рисунок №12. Зависимость тепловой мощности, отводимой с рубашкой

охлаждения и с выхлопными газами при их охлаждении до температуры 120 °С

от электрической мощности генератора, привод которого осуществляется двигателем.

Доля теплоты по правой шкале.

Из представленных соотношений можно в первом приближении оценить долю теплоты, которая покидает двигатель с рубашкой охлаждения, с выхлопными газами, а также тепло охлаждения воздуха в интеркулере.