poluare benzina

8/3/2019 poluare benzina

1/16

1. Analiza gazelor arse.

1.1. Componena poluanilor.

n timpul funcionrii unui motor, arderea nu este complet, i se produc substane recunoscute capoluante.

Repartiia gazelor de eapament.

Repartiia poluanilor.

Oxidde azot

8%

Hidrocarburi(HC5%

Particule

solide1%

Monoxid deCarbon

86%


2/16

1.1.1. Hidrocarburile (HC).

Hidrocarburile provin din:y Uleiuri ( scpri, vapori,)y Benzin ( scpri, vapori,umplere rezervor)

y Din arderea imbogot ( funcionare la rece, cerin de putere, disfunciuni ale motorului

Pot provoca iritaii grave la nivelul mucoaselor, ochilor, gtului i a nasului .

1.1.2. Monoxidul de azot (Nox).

Provine din temperatur foarte mare a arderii :y Funcionare n exces de aer.y Avans la aprindere important.

Poate provoca:y Iritaii ale cilor respiratorii i a esutului pulmonar.y

Datorit lor se formez ploile acide.y mpreun cu hidrocarburile sunt la originea ceii de fum SMOG

1.1.3. Monoxidul de carbon (CO).

Se formeaz datorit amestecului bogat.Poate provoca:y Dureri de cap.y Tulburri de vedere.y Scderea tonusului muscular.y Axfixieri, iar n cantiti mari poate provova moarte.

1.1.4. Ali poluani.

Ali polunai cum ar fi particulele formate pe baz de diferse combinaii ale carbonului se gsesc n

mic msur la motorul pe benzin.

Plumbul, metal greu, considerat ca un poluant, va fi eliminat din compoziia benzinei (eventual

nlocuit cu potasiul ).El se depune pe suprafaa tratat a catalizatorului i astfel l face ineficient prin

inhibarea reaciilor chimice.

Statele Unite au fost primele care au reacionat n faa problemelor de poluare produs deautovehicule.Au definit primele norme contra polurii provenind de la automobile.Europa a urmat Americii

impunnd norme din ce n ce mai severe, aplicate n rile Comunitii Europene.


3/16

1.2. Evoluia emisiilor de poluani n funcie de regimul dembogire al motorului.

PPM = pri pe milion.Ex : 100 ppm de HC indic faptul c pentru o cantitate de 1 milon de particule ( nocive i nenocive ) gsimo cantitate de 100 de particule de HC.

1.2.1. Diagnostic

Catalizatorul nu permite funcionarea motorului cu benzin cu plumb.Plumbul depus n interiorulsu diminueaz eficacitatea global a sistemului.

Catalizatorul este dimensionat n raport cu volumul de gaz ce trebuie tratat (funcie de cilindree)ide regimul maxim.

n cazul in care, motorul nu funcioneaz in parametrii din cauza aprinderii, injeciei, cantitatea depoluani devine foarte important, temperatura la nivelul catalizatorului poate atinge 1000 grade ceea ceantreneaz distrugerea elementului ceramic.

Putempace diagnosticul catalizatorului prin:Zgomot ( ceramic dislocuit).

Analiza gazelor de evacuare.Conformitatea sistemului de injecie i depoluare.

Acum, controlul catalizatorului se face cu motorul cald, la 2500 rot/min i apoi la relanti.

1000

2000

3000

10.90.80.7 1.1 1.2

1

9

8

7

6

5

4

3

2

PPM

NOx

PPM

HC%CO


4/16

Valorile controlului la 2500 rot/min.

Controlul trebuie fcut cu motorul cald i cu reglarea mbogirii activ i fr defecte. .Reamintim :

Definiia luiLambda : P = 1/ mbogire.

EX : Dozaj de putereP= 1/1.25 = 0.83 < 1Dozaj de randament P= 1/0.83 = 1.25 >1

Atunci cnd este bogat n aer este srac n benzin i invers.

Valorile controlului la relanti.

Deoarece CO, O2, HC sunt zero sau aproape de zero indic o bun funcionare a motorului.

ntotdeauna trebuie avute n vedere particulritile fiecrui vehicul.

!


5/16

1.2.2. Cteva exemple de interpretare.

Dac ... dar... atunci ...

HC cresc puternic O2 rmne zero Amestec prea bogat.

CO i HC ramn zero O2 crete Amestecul este probabil preasrac sau este o priz de aer

CO rmne zero O2 i HC crescTrebuie verificar reglajulimbogirii sau pus sub semnul

ntrebrii catalizatorul.

CO i HC sunt mari sau egale cucele de la un motor nedepoluat

Cel mai probabil catalizatorul numai funcioneaz

2. Depoluarea.

2.1. Introducere.Pn n zilele noastre sistemele de injecie au evoluat constant..Motivul acestei evoluii lconstituie faptul c poluarea are o mare acoperire n dezbaterile comunitii europene i mondiale.De

altfel, a avut loc o evoluie rapid a normelor de poluare, oblignd constructorii s fac eforturi mari pentru

a-i aduce produsele spre un nivel de poluare care s se apropie de zero n viitorul apropiat.

2.2. Definiie.

Este ansamblul substanelor solide, lichide sau gazoase, care, dup nivelul actual al cunotinelor

noastre, sunt considerate ca periculoase pentru sntatea noastr ct i pentru sntatea mediuluinconjurtor.

Putem lua ca exemplu metalele grele (plumb,mercur), dar i produsele de origine chimic

(fosfai,nitrai) ca i emisiile de gaze produse de zonele industriale,de automobile sau diversele deeuri

depozitate i mai apoi uitate n natur.

n ceea ce privete sectorul automobilelor, trei principali poluani au fost recunoscui ca fiind nocivi i

sunt n aceste zile n atenia constructorilor:

y Monoxidul de carbon (CO).

y Vaporii de benzin sau hidrocarburi nearse (HC).

y Oxizii de azot (NOX):

Monoxidul de azot (NO), Dioxidul de azot (NO2 ).


6/16

2.3. Catalizatorul.

Catalizatorul cu trei ci (sau trifuncional)

Rolul su este de a asigura transformarea gazelor poluante n gaze inofensive:y Oxidarea CO i HC.y Reducerea NOx.

Convertizorul catalitic este compus dintr-o carcas din oel inoxidabil care este de obicei echipat i

cu ecrane termice pentru a proteja asiul de cldura produs de reaciile chimice din interiorul

catalizatorului.Carcasa conine de obicei dou blocuri ceramice n loc de unul singur care ar fi mai fragil

datorit lungimii mai mari.Aceste blocuri ceramice trebuie s stea bine fixate n interiorul carcasei datorit

proprietilor casante ale ceramicii.

O sit metalic este montat ntre blocurile ceramice i carcas pentru a le menine corect pepoziie i pentru a evita vibraiile excesive ale blocurilor.

Structura alveolar este echivalent cu o suprafa de contact a gazului de 2,8 m2 .Din punct devedere al proprietilor materialului, suprafaa tratat este de 2 000 5 000 m2 pe bloc ceramic. Ea esteacoperit cu un strat subire de metale preioase ( Platina, Rohdiu, Paladiu).Acestea amorseaz i/sau

cresc viteza reaciilor chimice de oxidare i reducere.

Acest tip de catalizator permite, datori reglajului stoichiometric al mbogirii, convertireasimultan a trei poluani (CO, HC, NOx) ntr-un singur element, de unde vine i numele : Catalizator.

2.3.1. Funcionarea catalizatorului.

Reaciile chimice care au loc n catalizator sunt posibile n anumite condiii:y Temeratur ( amorsarea catalizatorului ).y Amestec perfect stoichiometric.y Prezena metalelor preioase care activeaz reaciile de oxidare i reducere.

n fucionarea n bucl nchis amestecul este alaternativ bogat i srac.La funcionarea cu amestec srac

y Catalizatorul oxideaz particulele nearse i stocheaz excesul de oxigen.La funcionarea cu amestec bogat:

y Catalizatorul reduce NOx i utilizeaz oxigenul stocat pentru a oxida impuritile.


7/16

a) Temperatura de funcionare.

Eficacitatea depinde de temperatura de funcionare.Amorsarea se face n jur de 250 C iar

eficacitatea maxim o are la temperaturi mai mari de 450 C.

Convertizoarele catalitice i pot pierde eficacitatea mai rapid dac funcioneaz la o temperaturmai ridicat mult timp.Crete temperatura de amorsare iar coeficientul de convertire scade.

Remarc : Eficacitatea catalizatorului depinde de mbogire.

Procentul de convertire a celor trei poluani n funcie de mbogire.

b) Efectele asupra catalizatorului.

Un convertor este un element destul de fragil, si poate fi cu uurin distrus de:y Efecte mecanice.y Efecte temice.y Colmatare.

Efecte mecanice.

Spargerea carcasei cauzat de :y Micrile coloanei de eapament.y ocuri i oboseal termic, variaii brutale de temperatur la amorsare sau n deceleraie, mprocarea

cu ap, care poate duce la spargerea blocurilor ceramice

Efecte termice.

y Topirea datorat temperaturii excesive (T > 1 000 C) ca urmare a tratrii unei cantiti prea mare depoluaniy Evoluia substanelor active la temperaturi nalte prin migrarea metalului activ n interiorul suportului

metalic.y Sublimarea metalului activ la temperatur nalt.y Vitrificarea substanei active.


8/16

Colmatarea

Suprafaa activ a convertorului poate fi parial sau total colmatat, adic acoperit de plumbul

care se gsete n benzin.Acest lucru provoac neutralizarea catalizatorului decoarece gazele nu mai

ajung n contact cu metalul activ depus pe suprafaa ceramic.Acelai efect ca i plumbul l pot avea

uleiurile, fosforul i sulfurul.

Remarc :O pan de combustibil poate produce supranclzirea catalizatorului i distrugerea sa deoarece

un ameste foarte srac provoac o ardere lent cu o cretere important a temperaturii gazelor de

eapament .

La fel o cantitate pre mare de HC de tratat ( datorat rateurilor de aprindere ) pot duce ladistrugerea catalizatorului.

Controale : Conformitatea valorilor gazelor de eapament prelevate cu analizorul.

/y Controlul vizual i auditiv al catalizatorului i un test de prezen a plumbului n

eapament.Etaneitatea tubulaturii de eapament.

2.4. Reaspirarea vaporilor de combustibil.

Canistra cu carbon activ este un fel de burete pentru vaporii de benzin i care permitestocarea acestora.

Rezervor

CARBONACTIV

Spre colector

Atunci cnd condiiile de funcionare ale motorului sunt reunite, calculatorul comand purjareacanistrei.Fr purjare canistra cu carbon activ s-ar satura iar vaporii s-ar condensa i ar deveni lichizi..


9/16

2.5. Reaspirarea vaporilor de ulei.

Sistemul de reaspirare a vaporilor de combustibil este n general compus din dou circuite

distincte. Circuitul amonte de clapeta de acceleraie ( sarcini medii i mari ) :vaporii sunt reaspiraide depresiunea din canalizaia de aer.

Circuitul aval de calpeta de acceleraie ( relanti i sarcini mici ) : vaporii sunt reaspirai derepresiunea dintre motor i clapeta de acceleraie.


10/16

3. EOBD (European on Board Diagnostics).

3.1. Norma EOBD.

Vehiculele care rspund normelor de poluare EURO 2000 (EURO III) sunt echipate cu sistem de

auto-diagnoz EOBD.Aceast nou norm este luat direct dintr-o lege american i care a fost aplicatn Europa.

Aceste vehicule difer de cele EURO 96 ( EURO II) prin urmtoarele:

y Motoarele au un grad mai mare de depoluare iar pentru a satisface normele EURO III gradul depoluare a fost redus cu 50% fa de EURO II

y Calculatoarele sunt capabile s detecteze orice anomalie care ar duce la o emisie de poluanisuperioar normei.Calculatorul are strategii speciale de control al organelor de depoluare.

y n momentul n care o anpmalie provoac o poluare excesiv, se aprinde un martor pe tabloul de bord(martorul MIL Malfunction Information Light sau martorul EOBD).

Acest martor indic oferului faptul c autovehiculul trebuie s ajung la service ( ncppnd cu 1

Ianuarie 2000, nerepararea defeciunii care a dus la aprinderea martorului poate fi sancionat.Pliiapoate controla buna funcionare a injeciei prin priza EOBD, cu protocolul EURO 2000, comun la toatevehiculele)

HC

0,5

CO

EU

R

O

10,5

1

1

2

3

Unitateaeste g/km.Aprindere

martorului

MIL : Malfunction Information LightEOBD : European On Board Diagnostics.

3.1.1. Diferena ntre valorile limit i pragul de poluare EOBDValorile limit indic valorile date de norm.Pregul de poluare EOBD reprezint valorile pentru care calculatorul de injecie trebuie s

detecteze o poluare.Adic, cu ocazia unui control specific, dac emisiile de gaze poluante depetepragul maxim, calculatorul declar o pan cu sau fr aprinderea martorului.


11/16

3.1.2. Prezentarea sistemului EOBD.

Pentru a nelege funcionarea sistemului EOBD, vom impri studiul n patru pri.1 Gestionarea panelor EOBD.2 Diagnosticul rateurilor de ardere.3 Diagnosticul sondei lambda amonte.

4 Diagnosticul catalizatorului.

3.1.3. Gestionarea defectelor electrice obinuite i gestionareadefectelor EOBD.

Gestionarea defectelor EOBD nu nlocuiete ci vine n completarea gestionrii defectelor electricetradiionale.Defectele prezente i defectele memorizate ca i gestiunea modurilor degradate nu suntmodificate de gestionarea EOBD

Pentru a rspunde la normele EOBD urmtoarele puncte sunt obligatorii:

y Aprinderea martorului MIL (Malfunction information Light) pentru toate defectele care duc la odepire a pragului de poluare EOBD.

y Memorarea defectelor EOBD.y Memorarea parametrilor motorla detectarea defectului memorat EOBD (freeze frame).y Determin clipirea martorului MIL pentru rateuri de ardere importante (Misfire) care pot distruge

catalizatorul

a) Diagnosticul luat n considerare de gestiunea defectelor EOBD.

y Diagnosticul funcional al catalizatorului.y Diagnosticul al sondei lambda amonte.

y Diagnosticul rateurilor de combustie cu dou nivele de detecie : Detecia rateurilor de combustie slabe. Detecia rateurilor de combustie ce pot antrena distrugerea catalizatorului.

b) Diagnostic luat n considerare de gestiunea defectelorelectrice.Diagnosticul componentelor tradiionale.

3.1.4. Termeni specifici gestionrii defectelor.

a) Definiia unui rulaj.

Un rulaj este detectat atunci cnd sunt ndeplinite urmtoarele condiii :y

Demarajul motorului.y Faza de rulaj n timpul creia diagnosticul este considerat fcut.y Tierea contactului.

b) Definiia unui Warm-up.

Un Warm-up este detectat dac urmtoarele dou condiii sunt ndeplinite:y Temperatura apei trebuie s fi crescut cu aproximativ 22C fa de temperatura avut la pornirea

motorului.y Temperatura apei trebuie s creasc la o valoare de aproximativ 70 C.


12/16

c) Definiia tramei memorizate (Freeze frame).

Trama memorizat (freeze frame) este o zon de memorie n care putem face o fotografie acontextului la momentul la care pana EOBD a fost memorizat.

Exist o singur zon de memorie pentru toate defectele.

Prima pan i ia locul n memorie i ea nu poate fi scoas dect de o pan de prioritate mai

mare.

d) Definiia Matricii de inhibiie.

Matricea de inhibiie autorizeaz sau nu luarea n considerare a defectelor valide, pentru celepatru diagnostice funcionale, dac alte defecte care pot introduce erori sunt prezente..

e) Definiia unui defect valid.Defectele valide sunt definite plecnd de la defectele prezente.Ele sunt intermediare ntre

defectele prezente i contorul defectelor OBD.Ele sunt contabilizate o singur dat pe rulaj.Toatedefectele valide sunt puse la zero dup tierea contactului.

3.1.5. Principiu de funcionare a gestionrii defectelor EOBD.

a) Strategia de diagnostic EOBD.

y Diagnosticul rateurilor de ardere i diagnosticul electric este fcut permanent.y Celelalte organe de depoluare sunt testate o singur dat pe rulaj ( diagnosticul nu este

permanent).Totui aceste secvene de test nu au loc ntotdeauna.Vehiculul trebuie s ruleze nanumite condiii pentru a se putea face un diagnostic:

Condiii de temperatur. Condiii de vitez. Temporizare dup pornire. Condiii motor (Presiune colector, regim, poziie clapet acceleraie,....).

b) Declararea panelor EOBD.

Dac calculatorul detecteaz o pan valid timp de trei rulaje consecutive, atunci :

y O pan EOBD este memorizat.y Se cere aprinderea martorului MIL.Aceast cerere va fi luat n considerare numai dac pana

considerat este autorizat pentru aprinderea martorului.y O tram de parametrii motor este memorizat n momentul detectrii defectului (freeze frame).

c) tergerea defectelor EOBD.

Pentru stingerea martorului MIL, nu trebuie detectat aceeai pan valid timp de trei rulaje

consecutive.Pentru a repune la zero defectele EOBD ( defect pe dispozitivul de diagnostic ) memorizate, nu

trebuie detectat pana valid timp de 40 de warm-up consecutive .

Defectul rateurilor de combustie care pot distruge catalizatorul, nu duc la memorarea de defectEOBD.Nu provoac dect aprinderea intermitent a martorului MIL.Atunci cnd defectul dispare martorulse stinge.


13/16

Condiii de aprindere a martorului EOBD .

y Dac la punerea contactului, temperatura apei, aerului sau a presiunii din colector sunt n afaraanumitor plaje de valori, atunci diagnosticul funcional la catalizatorului, a sondei de oxigen idetectarea rateurilor de ardere un vor fi autorizate pn la urmtoarea punere a contactului.

y Dac calculatorul detecteaz o pan la captorul de temperatur ap, aer sau presiune colector,diagnosticul nu este autorizat.

y Dac sonda de oxigen amonte este defect, diagnosticul catalizatorului un pote fi fcut.y Diagnosticul funcional al sondei de oxigen i a catalizatorului nu pot fi fcute niciodat n acelai timp.y Dac diagnosticul sondei de oxigen i a catalizatorului sunt n curs, purjarea canistrei este nchis iar

adaptivii sunt blocai la ultima lor valoare.

3.2. Diagnosticul rateurilor de ardere.

3.2.1. Scopul diagnosticului rateurilor de ardere.Detectarea rateurilor de ardere trebuie s permit :y De a repera o disfuncionalitate, care poate o depire a pragurilor de poluare EOBD.y De a alerta o disfuncionalitate, care antrenez o distrugere a catalizatorului.

3.2.2. Principiul detectrii rateurilor de ardere.

C : Cuplu.T : Timp.S : Prag de detecie.R : Rateuri detectate.


14/16

Calculatorul vede n permanen regularitatea semnalului volantului motor.Rateurile de ardereprovoac un aciclism motor i antreneaz o scdere a cuplului.Turaia motorului nu esteregulat.Observarea unei perturbaii a semnalului volant ( mrire a perioadei ) permite observarea uneiarderi defectuoase.

Observaie: Pragul de detectare este adaptat unui punct de funcionare presiune i regim almotorului.Acest diagnostic este fcut practic n continuu pe ansamblul rulajului.Nerealizarea sa saurecunoterea unor rateuri de ardere antreneaz inhibarea altor diagnostice EOBD.

Acest diagnostic permite distingerea a dou tipuri de defect :

y Rateurile de combustie slabe care antreneaz o depire a pragului de poluare EOBD.Ele provoacaprinderea martorului EOBD dac detectarea defectului este efectuat n trei rulaje consecutive

y Rateurile de combustie puternice antreneaz distrugerea catalizatorului.Ele provoac o aprindereintermitent i imediat a martorului EOBD.

3.3. Diagnosticul sondei Lambda amonte.

3.3.1. Scopul diagnosticului sondei de oxigen amonte.Diagnosticul funcional al sondei de O2 amonte trebuie s detecteze o defeciune care ar puteaprovoca o depire a pragului de poluare EOBD.

Principiul diagnosticului sondei de oxigen .


15/16

Defectele sondei de O2sunt de dou tipuri :

y Degradarea mecanic a componentelor ( spargere, tierea firului ) care se traduce printr-o panelectric.

y Degradarea chimic a componentelor care duce la o mrire a timpului de rspuns a sondei i care setraduce printr-o perioad de trecere de la tensiune mic la tensiune mare crescut.

Diagnosticulsondei de oxigen amonte.

Detectarea panei.Sonda O2 este declarat defect dac perioada sa medie de rspuns depete pragul EOBD.Ea

provoac aprinderea martorului EOBD ( MIL ) .

Test static al sondei de oxigen.Pe anumite calculatoare, este posibil efectuarea unui test static al sondei de oxigen amonte cu

ajutorul trusei de diagnostic.

3.4. Diagnosticul catalizatorului.

3.4.1. Scopul diagnosticului catalizatorului.

Diagnosticul funcional al catalizatorului trebuie s permit detectarea unei disfunciuni care arputea duce la depirea pragului de poluare a normei EOBD.

Catalizator nou.

Catalizator vechi.

Semnal sond amont

Semnal sond amont Semnal sond aval

Semnal sond aval


16/16

3.4.2. Principiul diagnosticrii catalizatorului.

Capacitatea de stocare a oxigenului de ctre catalizator este indicatorul strii sale.Atunci cnd

catalizatorul mbtrnete, capacitatea sa de stocare a oxigenului scade ca i capacitatea sa de a

depolua.

Principiul const n creerea de variaii importante ale mbogirii,n scopul umplerii cu oxigen a

catalizatorului.

y Dac catalizatorul este bun, va absorbi oxigenul iar tensiunea furnizat de sonda de oxigen aval va

rmne constant.

y Dac este uzat, oxigenul nu va mai putea fi stocat, iar acest lucru va antrena o variaie a tensiunii n

sonda de oxigen aval.Cu ct catalizatorul este mai uzat cu att oscilaia va fi mai important.

poluare benzina

Documents

Transcript of poluare benzina