Вихлопна система
Система вихлопних газів (EG) складається з випускних колекторів з каталітичними нейтралізаторами, сажового фільтра (DPF, тільки на деяких моделях дизеля), глушників і випускної труби. Крім жорсткого кріплення в певних місцях, система випуску ОГ має кріпильні гумові кільця-підвіси. Вони забезпечують антивібраційне і виключає який-небудь натяг кріплення системи в горизонтальному положенні, а також необхідну відстань до днища автомобіля.
Системи зниження токсичності вихлопних газів
Принцип роботи системи керування двигуном розроблений для отримання максимальної продуктивності двигуна при мінімальній витраті палива та вмісті токсичних компонентів у вихлопі. На транспортних засобах, що розглядаються, встановлені наступні системи зниження токсичності вихлопних газів: система вентиляції картера (ПКВ), система уловлювання парів палива (EVAP, лише бензинові моделі), система циркуляції вихлопних газів (EGR, тільки дизельні моделі), сажовий фільтр (тільки деякі дизельні моделі), а також лямбда-зонди і каталітичний перетворювач.
Для попередження про несправності в системах контролю викидів вихлопних газів на панелі приладів передбачена сигнальна лампа "MIL" (див. главу "Елементи керування та експлуатаційні процедури"). Цей K/L загоряється, якщо перевищено одне або декілька з наступних граничних значень викидів:
Система керованої вентиляції картера (PCV)
Для усунення витоків незгорілих вуглеводнів в атмосферу двигун повністю герметичний. Гази і пари масла, що утворюються в картері, подаються у впускний колектор і згоряють в циліндрах разом з паливом (за винятком масляних парів, що утримуються в масловіддільнику).
Гази видаляються з картера за рахунок різниці тиску в картері і впускному колекторі (тиск в картері вище) через клапан PCV, який відкривається розрідженням із впускного колектора. Кількість картерних газів залежить від частоти обертання колінчастого вала.
Система контролю викидів випаровування (EVAP)
Система EVAP встановлюється тільки на бензинових моделях і призначена для зниження викиду незгорілих вуглеводнів в атмосферу. Основним елементом системи EVAP є адсорбер із гранулами активованого вугілля, які адсорбують пари палива, що утворюються в баку під час стоянки автомобіля. Заливна горловина паливного бака герметично закрита кришкою. Пари палива утримуються у вугільному адсорбері, доки сигнал ECM не почне очищати адсорбер. Під час продувки пари палива через продувний клапан подаються у впускний колектор, де змішуються з робочою сумішшю, а потім спалюються звичайним способом у камерах згоряння (див. Частина А).
Для забезпечення нормальної роботи двигуна на холостому ході та під час прогріву блок керування двигуном тримає клапан закритим. Це запобігає потраплянню незгорілого палива в каталітичний нейтралізатор (на високих обертах холостого ходу суміш перезбагачується). Після прогріву двигуна клапан починає відкриватися і закриватися, регулюючи надходження парів палива у впускний тракт.
Тому що Дизельне паливо летюче, фільтр з активованого вугілля на дизельних моделях не використовується. Повітря видаляється з паливного бака безпосередньо в атмосферу.
Система рециркуляції вихлопних газів (EGR)
Ця система дозволяє знизити кількість оксидів азоту (NOJ у відпрацьованих газах. Для цього невелика частина відпрацьованих газів через спеціальний клапан EGR подається назад у впускний трубопровід.
Відпрацьовані гази вводяться у повітряний заряд, що надходить у впускний колектор, де змішуються з паливно-повітряною сумішшю і знижують максимальну температуру газів, зменшуючи вміст оксидів азоту (NOx) у вихлопних газах.
Клапан EGR — це кроковий двигун із датчиком положення, який повністю контролюється сигналом робочого циклу, що надходить від ECM. Маса повітря, що всмоктується двигуном, використовується як вхідний сигнал ECM.
Для зниження температури вихлопних газів, що повертаються, на дизельних моделях використовується радіатор EGR. Зниження температури EGR не робить негативного впливу на інтенсивність нагнітання повітря на впуску, тому зберігаються оптимальні характеристики палива.
Дизельний сажовий фільтр (дизельні моделі)
Примітка: використання хімічних добавок до палива не допускається (наприклад, очищувач клапанів або прискорювач запуску холодного двигуна). Вони містять сполуки металів, які при згорянні утворюють попіл, що призводить до забруднення сажового фільтра.
Сажовий фільтр поглинає частинки сажі, що містяться у вихлопних газах дизельних двигунів. При температурі вихлопних газів нижче 300°C у сажовому фільтрі накопичуються частинки сажі. Щоб видалити їх (спалити), необхідно регенерувати сажовий фільтр.
Безперервна регенерація відбувається в робочих діапазонах, в яких температура вихлопних газів перевищує температуру займання сажі (більше 350°C). Окислення сажі починається під дією діоксиду азоту (NO₂), що міститься у вихлопних газах, без виділення тепла. Діоксид азоту утворюється в каталізаторі окислення (див. підрозділ нижче) з оксиду азоту (NO). Під час горіння частинки сажі повільно окислюються до оксиду вуглецю (CO) і вуглекислого газу (CO₂). Ефект безперервної регенерації посилюється її розташуванням поблизу двигуна.
Під час циклічної регенерації вихлопні гази нагріваються приблизно до 600°C для спалювання відфільтрованих частинок сажі. Спеціальні добавки не потрібні. Цей процес регулюється за допомогою сигналів від датчика протитиску вихлопу і датчиків температури вихлопу. Крім того, безперервна, циклічна регенерація відбувається без будь-якого помітного впливу на динамічні властивості автомобіля. Циклічна регенерація відбувається в залежності від рівня навантаження двигуна. Це передбачає цілеспрямоване обмеження потоку всмоктуваного повітря дросельною заслінкою в поєднанні з одним або двома додатковими впорскуваннями. В результаті температура вихлопних газів підвищується приблизно до 600°C. Залишковий кисень (O 2), що міститься у вихлопних газах, сприяє спалюванню сажі. Тривалість регенерації сажового фільтра може становити близько 20 хвилин. Циклічна регенерація сажового фільтра проводиться не рідше ніж кожні 1000 км. Якщо автомобіль експлуатується на короткі відстані, регенерація починається раніше. ECM розраховує час регенерації на основі відстані, пройденої після кожного запуску двигуна, а також середньої швидкості руху.
Каталітичний перетворювач і лямбда-зонди
Для зменшення кількості шкідливих викидів в атмосферу в систему вихлопу вбудований каталітичний нейтралізатор: на бензинових моделях - трифункціональний, а на дизельних - окислювальний. Трифункціональні каталітичні перетворювачі використовуються для здійснення таких хімічних реакцій: 2CO + O₂ → 2CO₂; 2С₂ Н ₆ + 7О₂ → 4CO₂ + 6Н₂ О; 2NO + 2СО → N₂ + 2CO₂, а каталізатори окислення перетворюють лише CO та С₂ Н ₆.
На бензинових моделях система управління уприскуванням палива має зворотний зв'язок, до складу якої входять лямбда-зонди, які постійно інформують блок управління про склад вихлопних газів. Залежно від отриманих даних блок управління коригує якість суміші, що подається в камери згоряння, і таким чином оптимізує умови згоряння палива.
Робоча поверхня лямбда-зондів чутлива до зміни вмісту кисню у вихлопних газах. Залежно від його концентрації змінюється вихідна напруга датчика. Якщо суміш перезбагачена (вміст кисню у вихлопних газах дуже низький), лямбда-зонд забезпечує сигнали низької напруги. Напруга зростає, коли суміш стає біднішою, а вміст кисню в газах збільшується. Найбільш ефективно конвертор працює при оптимальному складі паливної суміші (14,7 частин повітря на 1 частину бензину).
На дизельних моделях широкосмуговий лямбда-зонд можна використовувати для корекції кількості вприснутого палива та оптимізації роботи системи EGR.