Ispušni sustav
Sustav ispušnih plinova (EG) sastoji se od ispušnih kolektora s katalizatorima, filtra čestica (DPF, samo na nekim dizel modelima), prigušnice i ispušne cijevi. Osim krutog pričvršćivanja na određenim mjestima, ispušni sustav ima gumene pričvrsne prstenove-ovjese. Omogućuju antivibracijsko i nenapeto pričvršćivanje sustava u vodoravnom položaju, kao i potrebnu udaljenost od dna vozila.
Sustavi kontrole emisije
Načelo rada sustava upravljanja motorom je dizajnirano za postizanje maksimalne snage motora uz minimalnu potrošnju goriva i sadržaj toksičnih komponenti u ispušnim plinovima. Na dotičnim vozilima ugrađeni su sljedeći sustavi kontrole emisije: sustav ventilacije kućišta radilice (PCV), sustav kontrole emisije isparavanjem goriva (EVAP, samo modeli s benzinom), sustav cirkulacije ispušnih plinova (EGR, samo dizel modeli), filter čestica (samo neki dizel modeli), kao i lambda sonde i katalizator.
Za upozorenje na neispravnosti sustava za smanjenje toksičnosti ispušnih plinova, kontrolna lampica "MIL" nalazi se u sklopu instrumenata (pogledajte poglavlje "Kontrole i tehnike rada"). Ovaj C/L će svijetliti ako se prekorači jedna ili više od sljedećih graničnih vrijednosti emisije:
Sustav kontrolirane ventilacije kućišta radilice (PCV)
Kako bi se spriječilo istjecanje neizgorjelih ugljikovodika u atmosferu, motor je potpuno zabrtvljen. Plinovi i uljne pare koji se stvaraju u kućištu radilice dovode se u usisnu granu i izgaraju u cilindrima zajedno s gorivom (osim uljnih para zadržanih u separatoru ulja).
Plinovi se uklanjaju iz kućišta radilice zbog razlike u tlaku u kućištu radilice i usisnom razvodniku (tlak u karteru je veći) kroz PCV ventil, koji se otvara vakuumom iz usisne grane. Količina plinova iz kartera ovisi o brzini radilice.
Sustav emisija isparavanjem (EVAP)
Sustav EVAP ugrađen je samo na benzinske modele i dizajniran je za smanjenje emisije neizgorjelih ugljikovodika u atmosferu. Glavni element EVAP sustava je adsorber s granulama aktivnog ugljena koji adsorbira pare goriva koje se stvaraju u spremniku dok je vozilo parkirano. Otvor spremnika za gorivo je hermetički zatvoren čepom. Pare goriva zadržavaju se u spremniku drvenog ugljena sve dok ECM ne signalizira da se spremnik očisti. Tijekom pročišćavanja, pare goriva dovode se kroz ventil za pročišćavanje u usisni razvodnik, gdje se miješaju s radnom smjesom i zatim sagorijevaju na normalan način u komorama za izgaranje (vidi dio A).
Kako bi se osigurao normalan rad motora u praznom hodu i tijekom zagrijavanja, upravljačka jedinica motora drži ventil zatvorenim. To sprječava da neizgoreno gorivo uđe u katalizator (pri velikom broju okretaja u praznom hodu smjesa je prebogata). Nakon što se motor zagrije, ventil se počinje otvarati i zatvarati, regulirajući dovod para goriva u usisni trakt.
Jer Dizelsko gorivo nije hlapljivo, pa se filtri s aktivnim ugljenom ne koriste na dizelskim modelima. Zrak se uklanja iz spremnika goriva izravno u atmosferu.
Sustav recirkulacije ispušnih plinova (EGR)
Ovaj sustav omogućuje smanjenje količine dušikovih oksida (NO) u ispušnim plinovima. Da bi se to postiglo, mali dio ispušnih plinova vraća se natrag u usisnu granu kroz poseban EGR ventil.
Ispušni plinovi uvode se u punjenje zraka koji ulazi u usisnu granu, gdje se miješaju sa smjesom zraka i goriva i smanjuju maksimalnu temperaturu plinova, smanjujući sadržaj dušikovih oksida (NOx) u ispušnim plinovima.
EGR ventil je koračni motor sa senzorom položaja, potpuno kontroliran signalom radnog ciklusa iz ECM-a. ECM koristi masu zraka koju usisava motor kao ulazni signal.
Kako bi se smanjila temperatura povratnih ispušnih plinova, na dizelskim modelima koristi se EGR hladnjak. Smanjenje temperature EGR-a ne utječe negativno na intenzitet ubrizgavanja zraka na usisu, stoga se održavaju optimalne karakteristike goriva.
Diesel filter čestica (dizelski modeli)
Napomena: Nije dopuštena uporaba kemijskih aditiva za gorivo (na primjer, sredstvo za čišćenje ventila ili akcelerator hladnog starta). Sadrže metalne spojeve koji izgaranjem stvaraju pepeo, što dovodi do onečišćenja filtra čestica.
Diesel filter čestica apsorbira čestice čađe sadržane u ispušnim plinovima dizelskih motora. Pri temperaturama ispušnih plinova nižim od 300°C, čestice čađe se nakupljaju u filteru čestica dizela. Za njihovo uklanjanje (spaljivanje) potrebna je regeneracija filtra čestica.
Kontinuirana regeneracija događa se u radnim područjima u kojima temperatura ispušnih plinova prelazi temperaturu paljenja čađe (više od 350°C). Oksidacija čađe počinje pod utjecajem dušikovog dioksida (NO₂) sadržanog u ispušnim plinovima, bez oslobađanja topline. U katalizatoru oksidacije nastaje dušikov dioksid (vidi pododjeljak u nastavku) iz dušikovog oksida (NO). Tijekom izgaranja dolazi do spore oksidacije čestica čađe u ugljični monoksid (CO) i ugljični dioksid (CO₂). Učinak kontinuirane regeneracije pojačan je njegovim položajem blizu motora.
Tijekom cikličke regeneracije, ispušni plinovi se zagrijavaju na približno 600°C kako bi sagorjeli filtrirane čestice čađe. Nisu potrebni posebni dodaci. Ovaj se proces regulira pomoću signala osjetnika protutlaka ispušnih plinova i osjetnika temperature ispušnih plinova. Kao i kontinuirana, ciklička regeneracija odvija se bez ikakvog zamjetnog utjecaja na dinamička svojstva vozila. Ciklička regeneracija se izvodi ovisno o razini opterećenja motora. U ovom slučaju, protok usisnog zraka je posebno ograničen prigušnim ventilom u kombinaciji s jednim ili dva dodatna ubrizgavanja. Kao rezultat toga, temperatura ispušnih plinova raste na približno 600°C. Preostali kisik (O2) sadržan u ispušnim plinovima potiče izgaranje čađe. U tom slučaju vrijeme regeneracije filtra čestica može biti oko 20 minuta. Ciklička regeneracija filtra čestica dizela provodi se najmanje svakih 1000 km. Ako se vozilo vozi na kratkim udaljenostima, regeneracija počinje ranije. ECM izračunava vrijeme regeneracije na temelju prijeđene udaljenosti nakon svakog pokretanja motora, kao i prosječne brzine vožnje.
Katalizator i lambda sonde
Kako bi se smanjila količina štetnih emisija u atmosferu, u ispušni sustav ugrađen je katalizator: na benzinskim modelima - trofunkcionalni pretvarač, a na dizelskim modelima - oksidacijski pretvarač. Trofunkcionalni katalizatori koriste se za izvođenje sljedećih kemijskih reakcija: 2CO + O₂ → 2CO₂; 2C₂H₆ + 7O₂ → 4CO₂ + 6H₂O; 2NO + 2CO → N₂ + 2CO₂, a oksidacijski katalizatori pretvaraju samo CO i C₂ u H ₆.
Na benzinskim modelima, sustav kontrole ubrizgavanja goriva ima povratnu petlju, koja uključuje lambda sonde koje stalno obavještavaju upravljačku jedinicu o sastavu ispušnog plina. Ovisno o primljenim podacima, upravljačka jedinica prilagođava kvalitetu smjese koja se dovodi u komore za izgaranje i tako optimizira uvjete izgaranja goriva.
Radna površina lambda sondi osjetljiva je na promjene sadržaja kisika u ispušnim plinovima. Ovisno o njegovoj koncentraciji, mijenja se izlazni napon senzora. Ako je smjesa previše obogaćena (sadržaj kisika u ispušnim plinovima je vrlo nizak), lambda sonda šalje signale niskog napona. Napon se povećava kako smjesa postaje siromašnija, a sadržaj kisika u plinovima raste. Pretvarač najučinkovitije radi s optimalnim sastavom zapaljive smjese (14,7 dijelova zraka na 1 dio benzina).
Na dizelskim modelima, širokopojasna lambda sonda se može koristiti za korekciju količine ubrizganog goriva i optimizaciju rada EGR sustava.
(Izvorna verzija članka objavljena je na web stranici: AUDImanual.ru)