Впрыск вторичного воздуха

Вторичный впрыск воздуха (широко известный как впрыск воздуха ) — это стратегия контроля выбросов транспортных средств , представленная в 1966 году, при которой свежий воздух впрыскивается в поток выхлопных газов, чтобы обеспечить более полное вторичное сгорание выхлопных газов .

Разработка

Механизм контроля выбросов выхлопных газов зависит от метода впрыска и точки входа воздуха в выхлопную систему и менялся в ходе развития технологии.

Первые системы впрыскивали воздух очень близко к двигателю: либо в выпускные отверстия головки блока цилиндров, либо в выпускной коллектор . Эти системы поставляли кислород для окисления (сжигания) несгоревшего и частично сгоревшего топлива в выхлопных газах перед его выбросом из выхлопной трубы. В выхлопных газах автомобилей 1960-х и начала 1970-х годов содержалось значительное количество несгоревшего и частично сгоревшего топлива, поэтому впрыск вторичного воздуха значительно снизил выбросы в выхлопные трубы. Однако дополнительное тепло повторного сгорания, особенно при чрезмерно богатом выхлопе, вызванном пропусками зажигания или неправильно отрегулированным карбюратором , имело тенденцию повреждать выпускные клапаны и даже могло вызывать накал выпускного коллектора .

По мере того, как стратегии контроля выбросов становились более сложными и эффективными, количество несгоревшего и частично сгоревшего топлива в потоке выхлопных газов сокращалось, и особенно когда был введен каталитический нейтрализатор , функция впрыска вторичного воздуха изменилась. Система впрыска вторичного воздуха была адаптирована не как основное устройство контроля выбросов, а для обеспечения эффективной работы каталитического нейтрализатора. Первоначальная точка впрыска воздуха стала известна как точка впрыска выше по потоку. Когда каталитический нейтрализатор холодный, воздух, впрыскиваемый в верхнюю точку, сгорает вместе с намеренно обогащенными выхлопными газами, чтобы довести катализатор до рабочей температуры быстро . Как только катализатор нагреется, воздух впрыскивается в нижнюю часть — в сам каталитический нейтрализатор — для содействия катализу несгоревших углеводородов .

Способы реализации

Нагнетание нагнетаемого воздуха

В системах впрыска нагнетаемого воздуха используется лопастной насос, называемый воздушным насосом , воздушным насосом или в просторечии «насос смога», приводимый в движение двигателем посредством ремня или электродвигателя. Воздухозаборник насоса фильтруется вращающейся сеткой или воздушным фильтром автомобиля, чтобы исключить частицы грязи, достаточно крупные, чтобы повредить систему. Воздух подается под небольшим давлением к точкам впрыска. Обратный клапан предотвращает попадание выхлопных газов обратно через систему впрыска воздуха, что может привести к повреждению насоса и других компонентов.

Содержание сырого топлива в выхлопных газах карбюраторных двигателей имеет тенденцию резко возрастать, когда водитель внезапно отпускает педаль газа . Чтобы предотвратить поразительные и потенциально разрушительные последствия взрывного сгорания этого сырого топлива, используется переключающий клапан. Этот клапан определяет резкое увеличение вакуума во впускном коллекторе в результате внезапного закрытия дроссельной заслонки и направляет выпуск воздушного насоса в атмосферу. Обычно этот отведенный воздух направляется в воздухоочиститель двигателя или в отдельный глушитель, чтобы заглушить нежелательный шум насоса.

Впрыск аспирированного воздуха

Впрыска воздуха также можно добиться, воспользовавшись импульсами отрицательного давления в выхлопной системе на холостом ходу двигателя . Чувствительный узел пластинчатого клапана, называемый аспирационным клапаном, расположен в насосе для впрыска воздуха, который всасывает воздух непосредственно с чистой стороны воздушного фильтра . На холостом ходу двигателя короткие, но периодические импульсы отрицательного давления в выхлопной системе втягивают воздух через аспирационный клапан в поток выхлопных газов каталитического нейтрализатора. Эта система, продаваемая как Pulse Air, использовалась компаниями American Motors , Chrysler и другими производителями, начиная с 1970-х годов. Аспиратор имел преимущества по стоимости, весу, упаковке и простоте по сравнению с насосом. Также, поскольку отсутствует насос, требующий мощности двигателя, исключаются паразитные потери, связанные с насосом. Однако аспиратор работает только на холостом ходу и поэтому пропускает значительно меньше воздуха в значительно более узком диапазоне оборотов двигателя по сравнению с насосом. Эта система до сих пор используется в двигателях современных мотоциклов, например, в Yamaha AIS (система впрыска воздуха).

См. также

Рециркуляция выхлопных газов

Внешние ссылки

Принцип системы вторичного воздуха на YouTube
Фаиз, Асиф; Уивер, Кристофер С.; Уолш, Майкл П. (1 января 1996 г.), «Термическое окисление» , Загрязнение воздуха от транспортных средств: стандарты и технологии контроля выбросов , Публикации Всемирного банка, стр. 96, ISBN 9780821334447
Хэдфилд, Крис (1 января 2015 г.), « Сегодняшний техник: базовое автомобильное обслуживание и системы», Учебное пособие и руководство по ремонту , Cengage Learning, стр. 220, ISBN 9781305178427
Рейф, Конрад, изд. (2014), Управление бензиновым двигателем: системы и компоненты , Springer, стр. 277, ISBN 9783658039646
Приключения джипа под капотом Подробное руководство по системе CEC и ее настройке
Подробности со схемами системы Chevrolet Camaro AIR www.camaros.org