НАЗЕМНЫЙ ТРАНСПОРТ
значения резко падает. К такому же результату может приводить значительное загрязнение топливных форсунок примесями, упомянутыми выше.
Рисунок 2 – Примеры загрязнения распылителя форсунок смолистыми отложениями
3.Нарушения в системе зажигания.
При любых, даже незначительных неисправностях в системе зажигания могут появляться пропуски воспламенения смеси в цилиндрах двигателя, что резко повышает содержание СН в отработавших газах. Также, при долговременной эксплуатации автомобиля с такими отклонениями вероятна ситуация, когда несгоревшее топливо начинает интенсивно догорать внутри нейтрализатора, что резко повышает температуру внутри нейтрализатора. Это приводит к снижению ресурса нейтрализатора вследствие «термического старения» [5] (снижение активности катализаторов на поверхности сот ввиду воздействия высокой температуры) либо к разрушению керамического несущего тела нейтрализатора. Наиболее распространенные
неисправности, приводящие к этому: выработка ресурса свечей зажигания (рис. 3), 35 токопроводящие отложения на изоляторах свечей зажигания (виновник - металлсодержащие антидетонационные присадки в топливе), обрыв токопроводящей жилы высоковольтного провода из-за электрической эрозии и т.д.
Рисунок 3 – Примеры неисправных свечей зажигания
4.Низкая температура окружающего воздуха.
Пуск двигателя при низких температурах всегда затруднен, особенно если имеются какиелибо отклонения в системах двигателя. Это приводит к увеличению числа «неудачных попыток» запуска холодного двигателя. При этом невоспламенившаяся топливовоздушная смесь неизбежно попадает в выпускную систему и, соответственно, в нейтрализатор. В дальнейшем, при последующем запуске двигателя эта смесь может воспламениться непосредственно в нейтрализаторе от нагрева отработавшими газами. Это может повлечь за собой перегрев нейтрализатора и его дальнейшее разрушение (рис. 4). При этом может быть
|
|
Техника и технологии строительства, № 1(9), 2017 |
http://ttc.sibadi. |
НАЗЕМНЫЙ ТРАНСПОРТ
поврежден и λ-зонд. К тем же последствиям зачастую приводят и вышеупомянутые пропуски воспламенения смеси в цилиндре.
5.Беспечность водителя.
Как уже упоминалось, рабочая температура нейтрализатора около 600-700 °С, а расположен он под днищем автомобиля. Часто причиной выхода его из строя бывает проезд по глубокой луже или сугробу. При этом раскаленный нейтрализатор подвергается резкому охлаждению, что может привести к разрушению керамической основы нейтрализатора и, как следствие, выходу его из строя. К этому же может привести механическое воздействие на корпус нейтрализатора, например, удар о бордюр, наледи на дорогах и т.д. При этом может появиться трещина в керамической основе нейтрализатора, которая впоследствии может увеличиваться от вибраций, температурных перепадов. В итоге, основа разрушается, растрескивается на несколько частей (рис. 5), также может происходить осыпание основы с последующим выносом остатков в последующие части выпускной системы (резонатор, глушитель). При этом часто проходное сечение глушителей уменьшается и увеличивается сопротивление выпускной системы, что отрицательно влияет на экономические и динамические характеристики двигателя.
36
Рисунок 4 – Пример оплавления |
Рисунок 5 – Пример разрушения |
основы нейтрализатора |
керамической основы нейтрализатора |
|
(растрескивание) |
Заключение
Как мы видим, достаточно большое количество внешних факторов могут повлиять на исправность элементов, отвечающих за экологичность автомобиля. При этом, наиболее подверженным внешнему влиянию, оказывается каталитический нейтрализатор – главный «ответственный за чистоту» отработавших газов.
Таким образом, для сохранения экологической безопасности автомобиля на протяжении всего срока эксплуатации достаточно выполнять несколько простых правил:
-необходимо использовать только рекомендуемое производителем автомобиля топливо, избегая при этом заправок в местах, не вызывающих доверия. Так как современные нормативные требования достаточно лояльны к составу топлива, очень часто производители добиваются необходимых минимальных свойств топлива путём применения различных компонентов, снижающих полноту сгорания, увеличивающих количество смол, отравляющих компоненты топливных систем автомобилей;
-необходимо своевременно выполнять регламентные работы по обслуживанию систем автомобиля, в частности системы питания, зажигания двигателя, напрямую влияющих на качество процесса сгорания топливо-воздушной смеси в камерах сгорания двигателя и, соответственно, на токсичность отработавших газов;
-при проведении обслуживания обязательно выполнять диагностирование элементов, оказывающих влияние на экологичность автомобиля. Это позволит своевременно выявить неисправные компоненты, которые могут повлиять на экологические показатели автомобиля, а также спрогнозировать изменение технического состояния этих компонентов и предупредить наступление отказа;
|
|
Техника и технологии строительства, № 1(9), 2017 |
http://ttc.sibadi. |
НАЗЕМНЫЙ ТРАНСПОРТ
-при необходимости применять методы облегчения пуска двигателя в холодное время года
–утепление, использование систем автоматического прогрева двигателя, применение предпусковых подогревателей и т.д. Это уменьшит фактические выбросы вредных веществ во время пуска и прогрева двигателя, а также позволит избежать возможных повреждений системы нейтрализации. Также положительным моментом в этом случае является то, что эти меры позволят сохранить ресурс двигателя, уменьшить его износ, что также положительно скажется на токсичности отработавших газов;
-помнить, что автомобиль система, состоящая из множества сложных и часто дорогостоящих элементов, требующих внимательного и бережного отношения. В частности, система нейтрализации, находящаяся под днищем автомобиля, постоянно подвержена различного рода негативным воздействиям (вода, соль, удары, вибрации), что значительно снижает её ресурс.
Стоит отметить, что одним из главных факторов, стимулирующим владельцев к поддержанию экологической безопасности автомобиля на необходимом уровне, является то, что в большинстве случаев при неисправностях, влияющих на экологичность автомобиля, также ухудшается и топливная экономичность, а нередко и динамичность автомобиля. Многие автопроизводители намеренно программируют блоки управления силовой установкой таким образом, что при возникновении неисправностей, влияющих на экологические показатели автомобиля, алгоритм работы системы меняется на так называемый «аварийный» вариант. При этом намеренно ухудшаются экономичность и разгонная динамика автомобиля.
Библиографический список
1 Автомобильный справочник BOSCH: Пер. с англ.: Первое русское издание. – М.: Изд-во “За рулем”,
2000. – 896 с.
2 Вахламов В.К. Автомобили. Основы конструкции: 4-е издание. – М.: Академия, 2008.
3 Росс Твег. Системы впрыска бензина. – М.: ООО «Книжное издательство «За рулем»,1998.– 144с.:ил. 4 Соснин Д.А. Автотроника. Электрооборудование и системы бортовой автоматики современных
легковых автомобилей: Учебное пособие. М.: СОЛОН-Р, 2001, 272 с. 37 5 Системы управления бензиновыми двигателями. Перевод с немецкого. Первое русское издание. –
М.: ООО «Книжное издательство «За рулем», 2005. – 432 с.: ил.
INFLUENCE OF OPERATING FACTORS ON ENVIRONMENTAL SAFETY OF AUTOMOBILES
V.A. Lisin
Abstract. Discusses the effect of various disturbances in the operation of vehicles on the elements responsible for the environmental safety of cars, examples and mechanisms of this influence. The main faults of sensors of oxygen concentration, catalytic gas converters, also identified the main causes of these faults. Recommendations for preservation of these elements in good condition.
Keywords: environmental friendly, exhaust emissions, dust emissions, operating rules.
Лисин Виталий Александрович – кандидат технических наук, доцент; ФГБОУ ВО «СибАДИ». E-mail: lisinvitaly@mail.ru.
Lisin Vitalii Aleksandrovich (Omsk, Russian Federation) – candidate of technical sciences, associate professor of Exploitation and car’s repairing, «Siberian state automobile and road academy (SibADI)» (644080, Omsk, Mira 5, e-mail: lisinvitaly@mail.ru).
References
1 Avtomobil'nyj spravochnik BOSCH: Per. s angl.: Pervoe russkoe izdanie. – M.: Izd-vo “Za rulem”, 2000. –
896s.
2 Vahlamov V.K. Avtomobili. Osnovy konstrukcii: 4-e izdanie. – M.: Akademiya, 2008.
3 Ross Tveg. Sistemy vpryska benzina. – M.: OOO «Knizhnoe izdatel'stvo «Za rulem», 1998. – 144 s.: il.
4 Sosnin D.A. Avtotronika. EHlektrooborudovanie i sistemy bortovoj avtomatiki sovremennyh legkovyh avtomobilej: Uchebnoe posobie. M.: SOLON-R, 2001, 272 s.
5 Sistemy upravleniya benzinovymi dvigatelyami. Perevod s nemeckogo. Pervoe russkoe izdanie. – M.: OOO «Knizhnoe izdatel'stvo «Za rulem», 2005. – 432 s.: il.
|
|
Техника и технологии строительства, № 1(9), 2017 |
http://ttc.sibadi. |
НАЗЕМНЫЙ ТРАНСПОРТ
УДК 621.43
Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия (СибАДИ), Россия, г. Омск
Аннотация. В данной статье рассматривается проблема низкой экологичности большинства выпущенных автомобилей ВАЗ 2107. Показано, что основной проблемой низкой экологичности является несовершенство системы зажигания, топливной системы и системы выпуска отработавших газов двигателей, установленных на большинство выпущенных автомобилей этой модели. Предложен вариант перевода карбюраторного двигателя на распределенный впрыск. Рассмотрены конструктивные особенности установки элементов электронных систем зажигания. Выбран электронный блок
управления и коммутационная аппаратура. |
|
Ключевые слова: Экологические классы, электронная система управления двигателем, |
|
распределенный впрыск, система питания, система зажигания, выпуск отработавших газов, |
|
каталитический нейтрализатор. |
|
Введение |
|
Автомобиль является источником выбросов токсичных соединений в атмосферу. В связи с |
|
неблагоприятной экологической обстановкой, в 1992 году в странах Евросоюза были приняты |
|
так называемые экологические классы, регламентирующие содержание токсичных веществ в |
|
отработавших газах автомобилей [1]. |
|
Одним из самых популярных автомобилей на дорогах России является ВАЗ 2107. Этот |
|
автомобиль выпускался с 1982 года по 2012 год включительно, однако, электронную систему |
|
управления двигателем он получил и стал соответствовать действующим экологическим |
38 |
классам лишь в 2006 году. Большинство автомобилей этой модели выпущены до 2006 года, |
имеют устаревшие системы питания и выпуска отработавших газов двигателя, не соответствуют экологическим классам, и до сих пор ездят по дорогам нашей страны, нанося вред экологии.
Двигатели, которые устанавливались на данную модель автомобилей, не отличаются конструктивно, поэтому путем не сложной модернизации систем питания, управления и выпуска отработавших газов есть возможность добиться соответствия экологическим классам, а также, оптимизации параметров работы двигателя в различных режимах работы.
Основные особенности контактной системы зажигания
Изначально, с момента производства, автомобили ВАЗ 2107 имели контактную систему зажигания (рис. 1) и карбюраторную систему питания (рис. 2).
Особенности перевода на электронную систему зажигания
Начиная с 2006 года, автомобили ВАЗ 2107 серийно выпускались с двигателями, уже оснащенными электронной системой управления и распределенным впрыском (рис. 3).
С2006 по 2008 год автомобили ВАЗ 2107 соответствовали экологическому классу Евро-2, а
с2008 по 2012 год – соответствовали классу Евро-3. Двигатели этих автомобилей были построены на основе карбюраторного двигателя, от своего предшественника конструктивных отличий не имеют, поэтому для доработки необходимо использовать те компоненты, которые серийно устанавливались на автомобили ВАЗ 2107 последних годов выпуска.
|
|
Техника и технологии строительства, № 1(9), 2017 |
http://ttc.sibadi. |
НАЗЕМНЫЙ ТРАНСПОРТ
Рисунок 1 – Схема контактной системы зажигания. 1 – генератор; 2 – замок зажигания; 3 – распределитель зажигания; 4 – контактная группа; 5 – свечи зажигания; 6 – катушка зажигания; 7 – аккумуляторная батарея
39
Рисунок 2 – Схема карбюраторной системы питания. 1 - топливный бак; 2 - прокладки крепления топливного бака; 3 - болт хомута крепления топливного бака; 4 - пружинная шайба; 5 - хомут крепления топливного бака; 6 - соединительные шланги; 7 - передняя трубка топливопровода; 8 - топливный фильтр; 9 - хомут крепления шлангов; 10 - топливный насос; 11 - карбюратор; 12 - задняя трубка; 13 - держатель топливопровода; 14 - воздушный фильтр; 15 - датчик указателя уровня топлива; 16 - прокладка датчика
указателя уровня топлива; 17 - пробка наливной горловины топливного бака; 18 - прокладка пробки; 19 - шланг вентиляции топливного бака
|
|
Техника и технологии строительства, № 1(9), 2017 |
http://ttc.sibadi. |