6.3. Системы выпуска и снижения токсичности отработавших газов
Система выпуска отработавших газов бензинового двигателя состоит из выпускного коллектора, приемной трубы, каталитического преобразователя(лей), центрального глушителя, соединительной трубы, дополнительного глушителя и выпускной трубы (труб). Система выпуска отработавших газов 6-цилиндрового двигателя на участке между выпускными коллекторами и центральным глушителем имеет двухпоточное исполнение. Дизельные двигатели также оборудованы двумя каталитическими преобразователями, первый из которых расположен рядом с двигателем.
В рамках восстановительного ремонта каждая секция может заменяться отдельно.
Система снижения токсичности отработавших газов
Бензиновые модели
В системах питания всех бензиновых моделей должен использоваться только неэтилированный бензин. Система управления двигателем функционирует таким образом, чтобы получить максимальную отдачу от двигателя при минимальном расходе топлива и токсичности отработавших газов. Система улавливания паров топлива предотвращает попадание их из топливного бака в атмосферу. Установлена система рециркуляции отработавших газов.
Система вентиляции картера (PCV)
Для устранения утечек несгоревших углеводородов в атмосферу двигатель полностью загерметизирован. Газы и пары масла, образующиеся в картере, через сетчатый фильтр попадают в впускной трубопровод и сгорают в цилиндрах вместе с топливом.
Газы удаляются из картера за счет разницы давления в картере и впускном трубопроводе (давление в картере выше).
Снижение токсичности отработавших газов
Для снижения количества вредных выбросов в атмосферу на всех бензиновых моделях в систему выпуска встроен трехфункциональный каталитический преобразователь. Система управления впрыском топлива имеет обратную связь, в которую включен датчик кислорода. Этот датчик, установленный в системе выпуска, постоянно информирует блок управления о составе отработавших газов. В зависимости от полученных данных, блок управления корректирует качество смеси, подаваемой в камеры сгорания и, таким образом, оптимизирует сгорание топлива.
В лямбда-зонд встроен нагревательный элемент, включаемый блоком управления через специальное реле. Рабочая поверхность лямбда-зонда чувствительна к изменению содержания кислорода в газах. В зависимости от концентрации кислорода, датчик посылает сигналы разного напряжения. Если смесь переобогащена - содержание кислорода в отработавших газах очень низкое, датчик подает сигналы с низким напряжением. Напряжение увеличивается по мере обеднения смеси и увеличения содержания кислорода в газах. Наиболее эффективно преобразователь работает при оптимальном составе горючей смеси (14.7 частей воздуха на 1 часть топлива). При оптимальной концентрации кислорода в отработавших газах происходит скачок в напряжении на датчике. Этот скачок является точкой отсчета для блока управления при корректировке качества смеси.
Установлено два датчика: один - перед, а второй - после сборки каталитического преобразователя. Этим достигается более точное отслеживание состава отработавших газов.
Система рециркуляции отработавших газов (EGR), - модели, оборудованные двигателями серий 112 и 113
Система рециркуляции отработавших газов позволяет снизить количество NOX в отработавших газах. Для этого небольшая часть отработавших газов подается во впускной трубопровод через специальный клапан. Клапан системы рециркуляции управляется блоком управления.
Система улавливания паров топлива (EVAP)
Для снижения выброса в атмосферу несгоревших углеводородов на все бензиновые модели устанавливается система улавливания топлива. Заправочная горловина топливного бака герметично закрывается крышкой, под топливным баком установлен угольный адсорбер. В нем собираются пары топлива, образующиеся в баке во время стоянки автомобиля и хранятся там до тех пор, пока по сигналу блока управления не начнется продувка фильтра. Тогда пары топлива начинают подаваться через клапан(ы) продувки во впускной трубопровод, там они смешиваются с рабочей смесью и далее сгорают обычным образом в камерах сгорания.
Для обеспечения нормальной работы двигателя на холостых оборотах и во время прогрева блок управления держит клапан закрытым. Таким образом предотвращается попадание несгоревшего топлива в преобразователь (при повышенных оборотах холостого хода смесь переобогащена). После прогрева двигателя клапан начинает открываться и закрываться, подавая пары топлива во впускной тракт.
Дизельные модели
Система управления двигателем функционирует таким образом, чтобы получить максимальную отдачу от двигателя при минимальных расходе топлива и токсичности отработавших газов. Для дополнительного снижения токсичности газов на автомобиль установлены несколько дополнительных систем. Система вентиляции картера снижает утечки газов в атмосферу из системы смазки двигателя. Каталитический преобразователь снижает токсичность отработавших газов. Установлена система рециркуляции отработавших газов.
Система постоянной вентиляции картера (PCV)
Для устранения утечек несгоревших углеводородов в атмосферу двигатель полностью загерметизирован. Газы и масляные испарения, образующиеся в картере двигателя, пропускаются через сетчатый фильтр, направляются во впускной трубопровод и сжигаются в цилиндрах в процессе нормального функционирования двигателя
Отвод картерных газов осуществляется за счет разницы давлений в картере и впускном трубопроводе.
Каталитический преобразователь
Для снижения количества вредных выбросов в атмосферу на всех дизельных моделях в систему выпуска встроен каталитический преобразователь. Он нейтрализует большую часть газообразных углеводородов, монооксида углерода (СО) и других токсичных примесей, содержащихся в продуктах сгорания воздушно-топливной смеси.
Система рециркуляции отработавших газов (EGR)
На все дизельные модели также установлена система рециркуляции отработавших газов, основной задачей которой является снижение процентного содержания в продуктах сгорания двигателя оксидов азота (NOX). С целью выполнения поставленной задачи небольшая часть отработавших газов из тракта системы выпуска через специальный клапан перенаправляется впускной трубопровод. Функционирование клапана EGR контролируется блоком управления.