B46silnik.pdf

(206 KB) Pobierz
Układ emisji spalin
Silniki należą do tzw. silników modułowych. W zależności od motoryzacji
stosowane są różne wersje układu emisji spalin. Oprócz kolektorów
wydechowych i turbosprężarek, układ wydechowy został zaprojektowany
bardzo podobnie dla każdego silnika modułowego. Układy emisji spalin
różnią się zasadniczo jedynie zróżnicowaną objętością i liczbą rur
wydechowych.
Przykład: przegląd układu emisji spalin silnika Bx8 w F56
Indeks
Wyjaśnienie
Indeks
Wyjaśnienie
1
Kolektor wydechowy 2
Turbosprężarka wydechowa
3
Katalizator
4
Element odsprzęgający
5
Tłumik
środkowy
6
Tłumik tylny
3-cylindrowy silnik benzynowy wyposażony jest w chłodzony wodą kolektor
wydechowy wykonany z aluminium. 4-cylindrowy silnik benzynowy i 6-
cylindrowy silnik benzynowy posiadają kolektor wydechowy wykonany ze
staliwa. 3, 4 i 6-cylindrowe silniki benzynowe mają po jednym rzędzie
każdy. We wszystkich silnikach kolektor wydechowy i obudowa
turbosprężarki zostały zaprojektowane jako jedna część odlewana i dlatego
nie można ich odnawiać indywidualnie. Zarówno 8-cylindrowy silnik
benzynowy, jak i 12-cylindrowy silnik mają 2 rzędy cylindrów. W rezultacie
silnik wyposażony jest w 2 turbosprężarki wydechowe, które nie zostały
zintegrowane z kolektorem wydechowym.
Oprócz 3-cylindrowego silnika benzynowego, turbosprężarki wydechowe
zostały zaprojektowane jako turbosprężarki typu twin-scroll, aby umożliwić
szybszą i bardziej bezpośrednią reakcję. Silniki są wyposażone w jeden
katalizator utleniający w pobliżu silnika na każdy zespół. Ciśnienie
ładowania każdej turbosprężarki spalinowej jest kontrolowane za pomocą
elektrycznego zaworu wastegate.
Poniższy rysunek przedstawia dwa rzędy 8-cylindrowego silnika
benzynowego. 3, 4 i 6-cylindrowe silniki benzynowe mają tylko jeden rząd.
Indeks
Wyjaśnienie
Indeks
Wyjaśnienie
A
Zespół cylindrów 2
B
Zespół cylindrów 1
1
Zawór przepustnicy
2
Czujnik ciśnienia ładowania i
czujnik temperatury
3
Chłodnica powietrza
doładowującego
4
Tłumik wlotowy
5
Miernik masy powietrza z gorącą 6
folią
Turbosprężarka wydechowa
7
Elektryczny zawór wastegate
8
Czujnik tlenu przed
katalizatorem, czujnik sterujący
9
Czujnik tlenu za katalizatorem,
czujnik monitorujący
10
Katalizator
11
Cyfrowa elektronika silnika
(DME)
12
Czujnik temperatury powietrza
doładowującego
Krótki opis komponentów
Czujniki tlenu
Do kontroli emisji czujnika tlenu na bank wykorzystywane są 2 czujniki
tlenu. Jeden czujnik tlenu pełni funkcję czujnika sterującego i jest
montowany pomiędzy silnikiem a katalizatorem umieszczonym przy
silniku. Drugi czujnik tlenu jest czujnikiem monitorującym. Montuje się go
pomiędzy monolitem 1 i monolitem 2.
Przykład: rozmieszczenie czujników tlenu
Indeks
Wyjaśnienie
Indeks
Wyjaśnienie
1
Złącze wtykowe 5-pinowe
2
Złącze wtykowe 5-pinowe
3
Czujnik tlenu przed
katalizatorem
4
Katalizator zamontowany blisko
silnika
5
Czujnik tlenu za katalizatorem
W przypadku stechiometrycznego stosunku powietrze/paliwo (λ = 1)
zawartość tlenu w spalinach jest idealna do konwersji substancji
zanieczyszczających w 3-drożnym katalizatorze. Czujnik tlenu dostarcza
cyfrowej elektronice silnika (DME) ważnych informacji na temat
przygotowania mieszanki poprzez pomiar zawartości tlenu w
spalinach. Zastosowany przedni czujnik tlenu to szerokopasmowy czujnik
tlenu.
Czujnik tlenu składa się z powłoki ceramicznej wykonanej z dwutlenku
cyrkonu (laminowanej). Element grzejny umieszczony w laminacie szybko
zapewnia wymaganą temperaturę pracy na poziomie co najmniej
750°C. Szerokopasmowy czujnik tlenu składa się z ogniw, tzw. ogniwa
pompującego i ogniwa pomiarowego. Obydwa ogniwa pokryte są elektrodą
wykonaną z platyny. Pomiędzy obydwoma ogniwami znajduje się szczelina
pomiarowa, która jest połączona ze spalinami kanałem dyfuzyjnym. W
szczelinie pomiarowej należy ustawić stosunek powietrza do paliwa
wynoszący
λ
= 1. W tym celu cela pomiarowa mierzy resztkową zawartość
tlenu w szczelinie pomiarowej i porównuje tę wartość z wartością zadaną
wynoszącą 450 mV. Jeżeli wystąpią odchylenia, w celi pomiarowej reguluje
się prąd, który pompuje jony tlenu z lub do szczeliny pomiarowej.
Drugi czujnik tlenu jest zainstalowany za katalizatorem (czujnik
monitorujący). Czujnik monitorujący jest czujnikiem bistabilnym. Służy do
monitorowania działania katalizatora w pobliżu silnika. Katalizator ma dużą
zdolność magazynowania tlenu, ponieważ katalizator wymaga O2 do
konwersji związków węgla i tlenków azotu. Z tego powodu czujnik
monitorujący musi mierzyć mniej O2 niż czujnik tlenu przed
katalizatorem. Wraz z wiekiem zdolność katalizatora do magazynowania
tlenu maleje. Czujnik za katalizatorem reaguje wówczas coraz
wyraźniejszymi wahaniami odczytów lambda. Cecha ta jest
wykorzystywana przez specjalną funkcję diagnostyczną monitorującą
katalizator.
Katalizator zamontowany blisko silnika
Silniki modułowe są wyposażone w jeden katalizator w pobliżu silnika na
każdy rząd cylindrów. Katalizator ogranicza emisję następujących
substancji zanieczyszczających:
•
•
•
Za pomocą tlenu (O
2
) tlenek węgla (CO) przekształca się w dwutlenek
węgla (CO
2
).
Za pomocą O2 (O
2
) węglowodory (HC) przekształcają się w dwutlenek
węgla (CO
2
) i wodę (H
2
O).
Tlenki azotu (NOx
)
przekształcają się w azot (N2
)
i tlen (O2
)
.
Cyfrowa elektronika silnika (DME) przez cały czas reguluje skład mieszanki
paliwowo-powietrznej w oparciu o następujące kryteria:
•
•
•
•
Emisje spalin
Zużycie paliwa
Rozwój mocy
Ochrona katalizatora
Cyfrowy układ elektroniki silnika DME wykorzystuje czujniki tlenu do
monitorowania poziomu tlenu resztkowego w spalinach, a następnie na

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika:

Zgłoś jeśli naruszono regulamin