ТЕМА НОМЕРАМАСТЕРСКАЯ НЕЙТРАЛИЗАТОРБреши в оборонеГазообмен двигателя с трехкомпонентным нейтрализатором изучал Анатолий Вайсман.Сегодня наиболее распространена трехкомпонентная система нейтрализации отработавших газов  – она преобразует ядовитые СО, СН и  NОх в  безвредный водяной пар, углекислый газ и азот. Главное устройство системы  – сам нейтрализатор. Называть его катализатором неправильно, хотя такой термин и укоренился в зарубежной литературе. Катализаторы – это лишь вещества, в присутствии которых ускоряются химические реакции. Они «встроены» в  конструкцию нейтрализатора. Отсюда более строгое название устройства: каталитический нейтрализатор. Правильная работа нейтрализатора возможна только при  стехиометрическом составе смеси (λ = 1,0) либо очень небольших отклонениях от него. Взгляните на график: изменение λ всего на  0,5% резко меняет картину. Если смесь «чуть-чуть» обеднить, на выброс СО и  СН это почти не  повлияет, но  резко вырастут оксиды азота. В России согласно ГОСТ Р 52033-2003 содержание СО должно быть не  выше 0,5% при минимальных оборотах холостого хода (900  об/мин) и  0,3% при  повышенных (2000–3500  об/мин). Выброс СН в  обоих режимах не  должен превышать 100 ррm. Оксиды азота ГОСТ не нормирует. Зато есть важ-ное требование: вредные выбросы не  должны выходить за  установленные границы в период всего срока эксплуатации машины. Последнее  – серьезная проблема. Итак, начнем эксперименты. Подопытная  – свежая инжекторная «семерка» с  пробегом чуть больше 10  тыс.  км, недавно прошедшая ТО. На  всякий случай проверили основные параметры двигателя. Зазор в клапанах выставлен у  дилера на  глазок  – от  0,12 до  0,17  мм! Мы исправили. А  система впрыска в  полном порядке: ДМРВ, датчик положения дросселя, регулятор холостого хода в  норме, осциллограмма датчика кислорода, как из  учебника! Параметры токсичности легко уложились в  нормы ГОСТа: СО  – 0,38%, СН  – 64  ppm, СО2  – 13,72%, О2 – 0,49%, λ = 1,00. А  теперь смоделируем наиболее типичные и  часто встречающиеся неисправности и  посмотрим, как система держит оборону. Датчик кислорода (лямбда-зонд) не  вечен. Когда он тихо угаснет, этого не заметит хозяин. Зато контроллер ЭСУД начеку  – мотор будет работать! Но  хорошо  ли? Отключаем датчик. Контроллер тотчас стал «мыслить» по  резервной схеме, без коррекции смеси по сигналу лямбда-зонда, вклю  Небольшой подсос воздуха в ресивер –  и смесь резко обеднилась. В отработавших  газах много кислорода.чил на  щитке сигнал «Проверь двигатель».Смесь обогатилась до λ  =  0,964. Такой выхлоп сродни карбюраторному. Трехкомпонентный нейтрализатор как  бы лишился ступени (отнюдь не  дешевой!), в  которой окислы азота восстанавливались в азот, и стал двухкомпонентным, вроде изделий конца ХХ века, в которых датчика кислорода вообще не  было. Конечно, с  СН и  СО он тоже справляется хуже. Содержание СН (200 ppm) выше втрое, а угарного газа (1,68%) – за пределами норм ГОСТа даже для устаревшей системы. К  тому  же без сигнала датчика кислорода параметры отработавших газов настолько нестабильны, что это само по  себе мешает нейтрализатору хорошо работать. Конечно, его состояние зависит и от качества топлива, но вывод ясен: исправный датчик кислорода абсолютно необходим. Свечи. Любителей экономить на  них немало  – вот и  проверим, что получается. Поставили сильно потрепанный комплект. Кстати, работа двигателя на  слух практически не  изменилась. А  газоанализатор не  проведешь  – углеводороды подскочили до  2988  ррm, СО  – до  1,79%, примерно как при отключенном лямбдазонде. Из-за пропусков воспламенения кислород повысился до  4,09%,  Убитый ДМРВ: смесь очень богатая  (СО до 6%), кислорода в отработавших газах  почти нет.  Нет сигнала датчика кислорода, ЭСУД  работает по резервной программе и поэтому  обогатила смесь.190 За рулем 11/2009  Содержание токсичных компонентов  в отработавших газах после каталитической  очистки.а  углекислый газ (это  же конечный продукт!) закономерно упал до 10,28%. Но  учтем, что свечи бывают разной «свежести», у  кого-то результаты могут быть и хуже. Прогоревший клапан смоделировали, как ив прежних опытах. Уменьшили зазор на  0,1  мм. Цилиндр практически перестал работать, содержание СН – 1232 ррm, СО – 0,33%, СО2 – 12,28%, а кислород, не найдя себе применения в  неработающем цилиндре, уходил в трубу – там его 2,77%.Подсос воздуха, если, конечно, он не  слишком значительный, внешне может не  проявляться. Но  когда отсоединили от  ресивера трубочку и  в  крошечное отверстие стал поступать лишний воздух, смесь резко обеднилась  – до λ  =  1,319. Содержание СО упало до 0,12%. Уровень СН вырос до 304 ррm. СО2 логично снизился до  10,57%, а  О2 подпрыгнул аж до 5,19%. ДМРВ (датчик массового расхода воздуха) коварен. В ходе  длительной эксплуатации он понемногу стареет, при  этом контроллер системы впрыска меняющиеся условия отслеживает и постепенно адаптируется к ним. Но не беспредельно! Когда параметры ДМРВ «уйдут» больше чем на  25%, придется его менять. Адаптация  – процесс не  мгновенный, так что при внезапном отказе датчика, обрыве провода и т. п. работа системы нарушается: растет расход топлива, падает мощность и  т.  д. Хотите подтверждения? Поставили на машину убитый ДМРВ марки Siemens – и обманутый контроллер, решив, что воздуха избыток, тут же обогатил смесь до λ  =  0,834. Двигатель как будто не  отреагировал, но  газоанализатор показалрост СО до  6,01%  – почти в  16  раз, СН до 256  ppm  – примерно в  4  раза, кислорода, естественно, почти нет  – всего 0,14%, а СО2 – 10,91%. Это типичная картина сгорания очень богатой смеси. Подытожим. Трехкомпонентная система нейтрализации отработавших газов успешно функционирует только при условии, что состав смеси близок к стехиометрическому. Хотя сама система впрыска способна адаптироваться к небольшим отклонениям в отдельных ее звеньях, внезапно возникший дефект в  двигателе, датчиках системы впрыска и  т.  д. препятствует нейтрализации газов. Вывод банален: экологически чистой может быть лишь та машина, в которой все элементы исправны.СПРОСИМ    ЧИТАТЕЛЕЙЕсть ли нейтрализатор   на вашем автомобиле?31% нет 69% даНа правах рекламы