Технология ремонта дизельных двигателей

Эксплуатация автомобилей с дизельными двигателями в городских условиях очень сложна, так как невозможно поддерживать постоянный режим работы и исключить полные нагрузки. На дымность отработавших газов дизелей влияют физико-химические свойства топлива и, в первую очередь, фракционный состав. С увеличением содержания в топливе парафиновых углеводородов повышается его цетановое число.

Это приводит к уменьшению времени задержек воспламенения и улучшению сгорания, что снижает количество сажи в выхлопе.

Уменьшить выброс сажи с отработавшими газами можно также применением специальных присадок (щелочно-земельных металлов, особенно бария) к дизельному топливу. Увеличение бариевых присадок до 1 % по объему приводит к снижению количества сажи в отработавших газах на 70-80 %. При этом уменьшается содержание канцерогенных веществ в выхлопе дизельного двигателя на 60-80 %.

Снижение дымности отработавших газов может быть достигнуто также путем дожигания токсичных составляющих в нейтрализаторах. В настоящее время уже нашли широкое практическое применение каталитические нейтрализаторы отработавших газов. Они очищают на 70-80 % выхлоп дизеля от оксида углерода, углеводородов и альдегидов. Применяются также и жидкостные нейтрализаторы. Однако они больше по габаритам и сложны в установке. Поэтому применение их ограничено.

Cертифицированный капитальный ремонт двигателей КАМАЗ и Cummins любой сложности

Уменьшить наличие оксидов азота в выхлопных газах дизелей можно использованием на автомобиле дизельного двигателя с разделенной камерой сгорания либо с уменьшенной цикловой подачей топлива; регулировкой угла опережения впрыска топлива; рециркуляцией отработавших газов; впрыском воды в двигатель.

Уменьшение угла опережения впрыска топлива позволяет в 1, 5-2 раза снизить выделение оксидов азота. Однако при этом уменьшается мощность двигателя, ухудшается его экономичность, увеличиваются в выхлопе концентрации окиси углеводородов и сажа.
Это нужно принимать во внимание особенно тогда, когда автомобиль эксплуатируется с грузом. Поэтому регулировку угла опережения впрыска топлива можно применять при работе двигателя на малых нагрузках (движение автомобиля без груза) и холостом ходу двигателя путем установки автоматического устройства, уменьшающего угол опережения впрыска топлива при снижении нагрузки двигателя. Увеличение при этом продуктов неполного сгорания требует установки в выхлопной системе каталитического анализатора.

Рециркуляция отработавших газов уменьшает выделение оксидов азота на холостых пробегах и малых нагрузках двигателя в 5-15 раз и на средних нагрузках — в 1, 5-2 раза. Однако в настоящее время достаточно надежных систем управления рециркуляции в зависимости от нагрузки и частоты вращения коленчатого вала двигателя пока еще нет. Поэтому применение рециркуляции не всегда возможно.

Уменьшить концентрацию оксидов азота в два раза без изменения мощностных и экономических показателей двигателей можно впрыскиванием воды в двигатель. При этом уменьшается в выхлопе количество сажи, но концентрация оксида углерода и углеводородов увеличивается. Следовательно, наиболее эффективно сочетание двух способов — впрыска воды в двигатель и установки в выхлопной системе нейтрализаторов.

В качестве примера рассмотрим комбинированную систему очистки отработавших газов автомобиля БелАЗ-540. Эта система позволяет обезвредить отработавшие газы от альдегидов, канцерогенных веществ, окислов серы, сероводорода, существенно снизить неприятный запах и слезоточивое действие отработавших газов и их дымность. В состав системы входят два каталитических и один жидкостный нейтрализатор, а также система подачи воды во впускные коллекторы двигателя ЯМЗ-240.

Принципиальная схема очистки отработавших газов. Вода распыляется в устройстве, в которое поступает из водяного бака, и но патрубку подается во впускные коллекторы, смешивается с всасываемым воздухом и вместе с ним поступает в цилиндры двигателя. Подача воды способствует уменьшению образования оксидов азота и в меньшей степени сажи. Отработавшие газы из каждого блока двигателя по выпускному, коллектору подводятся к каталитическому нейтрализатору, в котором происходит их очистка от продуктов неполного сгорания. По впускному контрфорсу из каталитического нейтрализатора отработавшие газы поступают в жидкостный нейтрализатор, рабочая емкость которого расположена между двумя стенками кузова. Очистка выхлопа происходит в рабочей емкости жидкостного нейтрализатора под барботажиыми перегородками. Очищенные газы, насыщенные парами воды, проходят через фильтры, дополнительно очищаются в них от сажи и смолистых образований, обезвоживаются и через выхлопные окна выбрасываются в атмосферу.