Как да използвате датчика за налягане, за да анализирате възможно запушване на катализатора

Как да използвате датчика за налягане, за да анализирате възможно запушване на катализатора
Как да използвате датчика за налягане, за да анализирате възможно запушване на катализатора
Anonim

Запушването на отработените газове може да причини някои аномалии в двигателя с вътрешно горене OTTO, намалявайки ефективността на двигателя, каталитичният конвертор е произведен да има същата издръжливост като автомобила, но някои обстоятелства правят тази издръжливост много по-кратка. Но преди да влезем в графичния анализ с датчика за налягане, ще прегледаме някои концепции за катализатора, атмосферния въздух, горивата и газовата динамика, за да имаме по-добра основа за това, което ще бъде предложено в проучванията с преобразувателите.

Катализатор - Катализаторът е елемент, който насърчава химическа реакция, но остава незасегнат от реакцията. Каталичните конвертори са основно газови реактори, които намаляват количеството вредни замърсители в отработените газове, докато преминават през изпускателната система. Катализаторите реагират с въглеводородите, въглеродния окис и азотните оксиди в отработените газове и ги превръщат в по-малко вредни емисии. Катализаторът се състои от корпус от неръждаема стомана, който обгражда сърцевина от керамична пчелна пита. Ядрото има покритие от алуминиев оксид, импрегнирано с благородни метали (платина, паладий или родий). Използва се ядро ​​от пчелна пита, тъй като позволява свободен поток на газ през конвертора и също така осигурява голяма повърхност на контакт между катализатора и отработените газове. Необходима е голяма повърхност, тъй като реакцията протича на повърхността на катализатора.

Каталитичните преобразуватели се наричат ​​двупосочни или трипосочни преобразуватели.Двупосочните конвертори или оксиданти използват платина и паладий като катализатор и превръщат HC и CO в HZO и CO2, H2O е вода, а CO2 (въглероден диоксид) е газ, който е по-малко вреден за здравето. Двупосочните каталитични преобразуватели не реагират с NOx и следователно двигателят все още изисква система EGR за контролиране на емисиите на NOx. Трипътните катализатори имат допълнително керамично ядро ​​с родиево покритие, което реагира и намалява NOx в отработените газове. При някои EGR системи въздухът се впръсква в изпускателната система преди конвертора, за да достави това, което е известно като вторичен въздух. Този въздух доставя допълнителен кислород, който е необходим за насърчаване на реакцията с NO x в конвертора.

Образ

Атмосферен въздух - Съставът на атмосферния въздух се състои главно от хомогенна смес от 4 газа, които имат следните обеми: азот (78,09%), кислород (20,95%), аргон (0,93%) и въглероден диоксид (0,03 %).

Продукт от горенето - Продуктът от горенето е съставен от токсични газове като HC -въглеводороди, CO - въглероден оксид и NOx - азотен оксид, тези молекули реагират с катализатора, като се трансформират в H2O, CO2 -газ въглерод - и N2 - азот.

N2 Азот - Азотът изглежда като безцветен, без мирис, негорим и нетоксичен газ. Той съставлява по-голямата част от атмосферата, но не поддържа живота сам. Използва се в хранително-вкусовата промишленост, прочистване на климатични и хладилни системи и херметизиране на гуми на самолети. Може да причини задушаване чрез изместване на въздуха. При продължително излагане на огън или топлина контейнерите могат рязко да се спукат и да се запалят.

Кислород - Кислородът е газ без цвят, мирис и вкус. Не е горим, но активно ще подпомага изгарянето на горими материали. Някои материали, които не горят във въздуха, горят в кислород. Материалите, които горят на въздух, горят по-енергично в кислород.Чистият кислород не е запалим, но при продължително излагане на огън или интензивна топлина контейнерите могат силно да се спукат и експлодират.

Динамика на въздуха - В двигателя с вътрешно горене въздухът се движи от входа през всмукателната тръба до изпускателния отвор. Разликата в налягането, причинена от движението надолу на буталата, кара налягането във всмукателния колектор да бъде по-ниско от атмосферното налягане (делта на налягането). Тази разлика в налягането създава вакуум в колектора и така атмосферният въздух се изтегля в колектора. Когато буталото е в процес на приемане, въздухът, съхраняван в колектора, се изтегля в цилиндъра, където след това ще бъде компресиран и следователно ще влезе в процеса на горене и изпускане. След изгаряне газовете се освобождават от изпускателния клапан, последователно преминават през катализатора, в който молекулите на продукта от горенето генерират токсични газове като HC въглеводороди, CO въглероден оксид и NOx азотен оксид ще се разграждат на по-малко токсични молекули като H2O, CO2 въглероден диоксид и N2 азот.

C8H18 Бензин - Точният химичен състав на бензина варира в зависимост от неговия клас или октаново число, но обикновено е смес от въглеводородни горива. Това октаново число описва качеството на горивото и стойността се основава на пропорциите на две съединения в бензина, по-специално изооктан, съединение със същата химична формула като октана, но с малко по-различна структура и свойства, и нормален хептан.

Колкото по-високо е октановото число, толкова по-високо е качеството на горивото. Това превъзходно качество на горивото гарантира, че горивото се запалва навреме и не се получава предварително запалване. Бензинът е органично съединение, което съдържа въглеродни и водородни атоми в състава си, образувано от осем въглеродни атома и 18 водородни атома, неговата молекулна формула е C8H18, която е в течно състояние. Цветът му зависи от вида на материалите, които се смесват с него, за да бъдат препродадени на бензиностанцията.

Етанол C2H5OH - От химическа гледна точка етанолът е алкохол, известен също като етилов алкохол или алкохол за пиене. Етанолът може да се използва като гориво, тъй като може да произвежда топлинна енергия в резултат на изгарянето на алкохол. Етанолът се извлича от биомаса (биетанол), която е добавка към бензина.

Горене - Горенето е химичен процес, при който вещество реагира бързо с кислорода и отделя топлина. Първоначалното вещество се нарича гориво, а източникът на кислород се нарича окислител. Горивото може да бъде твърдо, течно или газообразно, въпреки че за автомобилите горивото обикновено е течно като бензин и етанол. По време на горенето се създават нови химикали от горивото и окислителя.

Тези вещества се наричат ​​отработени газове. Повечето изгорели газове идват от химически комбинации от гориво и кислород. Когато гори водородно-въглеродно гориво (като бензин), отработените газове включват вода (водород + кислород) и въглероден диоксид (въглерод + кислород).Но отработените газове могат да включват и химически комбинации само от окислителя. Ако бензинът се изгори във въздух, който съдържа 21% кислород и 78% азот, отработените газове могат да включват и азотни оксиди (NOX, азот + кислород).

Температурата на отработените газове е висока поради топлината, предадена на отработените газове по време на горенето. Поради високите температури отработените газове обикновено се появяват като газ, но може да има и течни или твърди отработени продукти. Саждите, например, са форма на твърди газове, които се появяват при някои процеси на горене. Износеният или нерегулиран двигател, както и неизправността на електронния инжекцион също могат да повредят каталитичния компонент, тъй като има възможност за стопяване или запушване от сажди.

Какво се случва, когато каталитичният конвертор е частично запушен? - При частично запушване на катализатора, газовете от продуктите на горенето не излизат на 100%, а се връщат през изпускателния клапан в цилиндъра.Тъй като отработените газове не съдържат азот (78,09%), кислород (20,95%), той ще се върне в цилиндъра и няма да изгори. Когато буталото е в процес на пропускане на газове от атмосферния въздух, буталото ще извърши плъзгане на газове и ще приеме атмосферния въздух и отработените газове заедно, като по този начин намалява количеството атмосферен въздух вътре в цилиндъра за идеално горене. Поради по-ниското засмукване на въздух, налягането в колектора ще бъде по-високо, увеличавайки времето за впръскване и причинявайки колапс в горенето на автомобила.

Изгарянето на цилиндрите ще бъде в по-малък мащаб поради наличието на изгорели газове, което ще повлияе на мощността на двигателя.

Как сондата може да ми помогне да диагностицирам този дефект? - С помощта на датчика за налягане в цилиндъра можем да анализираме 4-те фази на двигателя. И във фазата на изчерпване можем да проверим аномалии, свързани с всяко отклонение в налягането.

Отработените газове при правилно работещ двигател имат налягане близко до атмосферното, а когато имаме запушване на изгорелите газове налягането на изгорелите газове ще бъде значително по-високо от атмосферното.С помощта на датчика за налягане в цилиндъра можем да анализираме това отклонение на налягането под формата на графика. С трансдюсера, приложен към цилиндъра на двигателя, ще се генерира форма на вълната и с тази форма на вълната ще извършим анализ, фокусиран върху фазата на отработените газове.

Образ Образ

В графика 3 имаме формата на вълната на перфектно функциониращ двигател, тази форма на вълната е известна като стандартна форма на вълната, защото следва модел на сигнала за двигателите в добро работно състояние и когато имаме някаква аномалия в механиката на двигателя, тази форма на вълната ще представи различни характеристики от стандарта, така че е от първостепенно значение да се научите как да анализирате превозно средство в отлично работно състояние, преди да анализирате дефектно превозно средство.

Образ

В графика 4 подчертаваме фазата на изчерпване на формата на вълната на датчика за налягане. Запушване на изгорели газове ще повлияе пряко на изчертаната област. В графика 5 в червената пунктирана линия подчертаваме атмосферното налягане на въздуха. Спомняйки си, че налягането на атмосферата е променливо в зависимост от надморската височина на земята и за справка при изследване ще използваме налягането от 950 mBar.

Образ Образ

В графика 6 подчертаваме само областта на отработените газове и може да се види, че графиката в синьо, която представлява налягането на отработените газове, е малко по-висока от пунктираната линия в червено, това е поведение на превозно средство в добро състояние операция. Налягането му варира между 100 и 200 mBar над линията на атмосферното налягане.

Образ

В графика 7 показваме двигател със задръстен каталитичен конвертор и може да се види, че налягането на отработените газове значително надвишава пунктираната линия на атмосферното налягане, с налягане от 600 mBar по-горе.

Образ

В графика 8 подчертаваме фазата на отработените газове и увеличаването на налягането на отработените газове по отношение на линията за налягане на ATM може да се провери по-точно, това се дължи на факта, че отработените газове не излизат правилно. Други променливи могат да причинят газовете да не излизат, но това изследване ще бъде за следващите глави, ще се видим скоро.

Популярна тема