Kémia az autón - kibocsátáscsökkentés
11. dia: Kibocsátáscsökkentés
A dián látható a benzin- és dízelmotorok kipufogógázainak különböző szennyező összetétele, valamint ezek csökkentése a modern kipufogógáz-feldolgozási technológia segítségével.
Alapján Képek bal és jobb felett egyrészt az Kipufogógáz-összetételek benzin- és dízelmotorokból másrészt hasonlítsa össze a kipufogógázokat és a káros gázokat. A szennyező gázokat a jobb oldali oszlop mutatja. A nitrogént, a vizet és a szén-dioxidot a levegő természetes összetevőinek tekintik, nem pedig káros gázoknak.
A következő diával külön kezeljük a levegőben lévő szén-dioxid emelkedésének jelentőségét.
Szennyező anyagok a kipufogógázban
Kipufogógázok utófeldolgozása benzinmotorokban
A Bal középső illusztráció egy és anélküli benzinmotor szennyezőanyag-kibocsátását mutatja katalizátor a lambda érték függvényében.
A lambda érték jelentését az üzemanyagok fejezetben már kifejtettük: A lambda érték (a levegő aránya) leírja a motor égéstérében az üzemanyag-levegő arányt. О »= 1 megfelel az üzemanyag és az oxigén sztöchiometrikus arányának. О »> 1 a levegő feleslegének felel meg = sovány keverék; О »1). Ezeket a dízelmotor működése szempontjából valójában kedvezőtlen üzemi körülményeket (nagyobb fogyasztás, erősebb koromképződés) a regenerációs fázisra mérési és szabályozási rendszeren keresztül állítjuk be, de a lehető legrövidebbeknek, mindenesetre lényegesen rövidebbeknek, mint a tárolási szakasz Legyen túlzott levegő. Minden folyamat a vezetés viselkedésének korlátozása nélkül fut vezetés közben.
B. SCR (szelektív katalitikus redukció) = a nitrogén-oxidok szelektív katalitikus redukciója:
Ábra jobbra: A jobb oldali ábra egy részecskeszűrőt mutat egy oxidációs katalizátorral, az AdBlue® befecskendezéssel és a szelektív nitrogén-redukciós katalizátorral. A nitrogén-oxidok csökkentésére szolgáló új technológia jelenleg az EU-5 szabványnak való megfelelés érdekében a sorozat bevezetési szakaszában van: Itt 32,5% -os karbamidoldatot (AdBlue®) permeteznek a kipufogórendszerbe. A karbamidot ammóniává és szén-dioxiddá hidrolizálják, az ammónia az SCR-ben a nitrogén-oxidokkal reagálva víz és nitrogén képződik.
Karbamid hidrolízise:
A szelektivitás abban áll, hogy az ammónia előnyösen reagál a nitrogén-oxidok oxigénjével, bár a kipufogógázok bőségesen tartalmaznak elemi oxigént. A karbamidoldat követelménye a dízelüzemanyag körülbelül 2–8% -a, ezért ehhez saját tartályra van szükség, és töltőállomásokon kell kínálni. Az NSC eljárással ellentétben ez a folyamat folyamatosan működik, és nem avatkozik be a motor működésébe.
A nitrogén-oxidok ammóniával történő csökkentése:
4 NO + 4 NH3 + O2 в † ’4 N2 + 6 H2O
NO + NO2 + 2 NH3 в † ’2 N2 + 3 H2O
6 NO2 + 8 NH3 в † ’7 N2 + 12 H2O
Amint a képen látható, ezt a rendszert egy koromrészecske-szűrővel ellátott oxidációs katalizátor is megelőzi: nemcsak a CO és HC oxidálására, hanem az NO2 arányának növelésére az NO-hoz képest, így az SCR katalizátor optimálisan működik tud.
A Kibocsátási értékek az új járművekre vonatkozó jogszabályokat Európa-szerte előírják:
| Kibocsátási értékek új járművekhez (benzinmotorok) | |||||
| től érvényes | CO (g/km) | THC (g/km) | NOx (g/km) | HC + NOx (g/km) | |
| Euro 1 | 7/1992 | 2.72 | - | - | 0,97 |
| Euro 2 | 1996/1 | 2.20 | - | - | 0,50 |
| Euro 3 | 1/2000 | 2.30 | 0,20 | 0,15 | - |
| Euro 4 | 1/2005 | 1.00 | 0.10 | 0,08 | - |
| 5 euró | 1/2009 | 1.00 | 0.10 | 0,06 | - |
| Euro 6 | 1/2014 | 1.00 | 0.10 | 0,06 | - |
| Kibocsátási értékek új járművekhez (dízelmotorok) | |||||
| től érvényes | CO (g/km) | THC + NOx (g/km) | NOx (g/km) | DÉLUTÁN (g/km) | |
| Euro 1 | 7/1992 | 3.16 | 1.13 | - | 0.180 |
| Euro 2 | 1996/1 | 1.00 | 0,90 | - | 0,100 |
| Euro 3 | 1/2000 | 0,64 | 0,56 | 0,50 | 0,050 |
| Euro 4 | 1/2005 | 0,50 | 0,30 | 0,25 | 0,025 |
| 5 euró | 1/2009 | 0,50 | 0,23 | 0,18 | 0,0045 |
| Euro 6 | 1/2014 | 0,50 | 0,17 | 0,08 | 0,0045 |
Amint a táblázatokból látható, ebben az országban jelenleg az Euro 6 szabvány van érvényben. Nagyon könnyű leolvasni és kiszámítani az ezen előírások teljesítéséhez tett erőfeszítéseket.
Megjegyzések a sablon másolásának kísérleteiről 25
Mindkét kísérlet nem alkalmas hallgatói kísérletnek, mivel a felszerelésre fordított kiadások és a gázszivárgás kockázata túl nagy (több hallgató nem dolgozhat a füstszekrényben).
1. kísérlet lehetőséget kínál a két nitrogén-oxid NO és NO2 néhány tulajdonságának megismerésére, valamint a NO oxidációjára térfogat-összehúzódással.
2. kísérlet lehetővé teszi a nitrogén-oxidok kimutatását. Az 1. kísérletben előállított gáz alkalmas erre a célra. Ha nem fél az erőfeszítéstől, természetesen élénk lenne, ha megismételné az ellenőrzést a befogott kipufogógázokkal.