<< Powrót
UKŁADY WYLOTOWE I OCZYSZCZANIE SPALIN
1. Konstrukcja układu wylotowego  
    - bez katalizatora - rys. 4.83 str. 78, 
    - z katalizatorem - rys. 4.84 str. 78.
    
2. Zadania tłumików i ich konstrukcja 
Zadaniem tłumików jest tłumienie hałasu spowodowanego falą ciśnienia 
przemieszczającą się w kolektorze i rurze wylotowej w czasie wylotu. 
Stłumienie hałasu w tłumiku osiąga się przez: 
    - częstą zmianę kierunku przepływu splin, 
    - dławienie spalin, 
    - rozdzielenie strumienia spalin na mniejsze strugi, 
    - rozprężanie spalin, 
    - stosowanie materiałów dźwiękochłonnych, 
    - likwidację natężenia fali dźwiękowej w wyniku ich nałożenia (tzw. interferencja fali). 
Na rys. 4.85 str. 79 pokazano klasyczne tłumiki wylotu, natomiast na str. 99 nowoczesny
tłumik wykorzystujący dodatkowo zjawiska falowe do tłumienia hałasu. 
Uwaga: Współczesne tłumiki nie tylko skutecznie  uciszają hałas, ale również nie 
              stawiają dużych oporów przepływu dla spalin, które mogłyby stanowić 
              przeszkodę dla dobrego przepłukiwania cylindra.
         
3. Skład spalin i ich toksyczność 
Na rys. 4.82 pokazano schematycznie przebieg spalania w cylindrze silnika oraz jakie 
składniki znajdują się w splinach. 
3.1. Dwutlenek węgla (
CO), który jest gazem trującym i o stężeniu jakie występuje 
        w spalinach, gdy będzie wdychany przez człowieka, może spowodować śmierć 
        w  bardzo krótkim czasie. Ilość 
CO zależy od rodzaju mieszanki 
        paliwowo-powietrznej dostarczanej do silnika. Mieszanka bogata - duża ilość 
        tlenku węgla, mieszanka uboga - mało tlenku węgla. 
3.2. Dwutlenek węgla (
CO2), który nie jest gazem trującym i stężenie jego zależy od 
        stężenia tlenku węgla - gdy stężenie 
CO maleje, to CO2 wzrasta. 
3.3. Węglowodory (
CHX) jako różne związki chemiczne w postaci nie spalonych 
        węglowodorów. Stężenie 
CH zależy m.in. od ciśnienia sprężania w cylindrze 
        i w związku z jego obniżaniem np. z powodu zużycia silnika - zawartość 
CH wzrasta. 
3.4. Tlenki azotu (
NOX), które powstają w wyniku wysokiej temperatury przy spalaniu 
       mieszanek ubogich. 
NOX jest główną przyczyną tzw. smogu. 
3.5. Tlen - jego ilość jest uzależniona jest od tego, ile pozostało go z powietrza do 
        spalenia paliwa. 
3.6. Woda i wiele innych związków, jak np. sadza, które jednak nie są tak 
        charakterystyczne dla procesu spalania paliwa jak przedstawione powyżej. 
Na poniższym rysunku pokazano wykres zmian zawartości ważniejszych składników 
spalin w funkcji współczynnika nadmiaru powietrza (składu mieszanki). 
4. Sposoby i urządzenia do ochrony środowiska przed toksycznym działaniem spalin 
4.1. Stosowanie benzyny bezołowiowej. 
4.2. Zastosowanie w układzie wylotowym sondy lambda (rys. 4.89 i 4.90 str. 80). 
4.3. Katalizator wbudowany w układ wylotowy, w którym następuje katalityczne dopalanie 
        toksycznych składników spalin. 
        - Budowa katalizatora - rys. 4.86 str. 79. 
        - Rodzaje nośników katalizatora - rys. 4.87 str. 79. 
        - Reakcje zachodzące w katalizatorze - rys. 4.88 str. 80. 
Jak wynika z rys. 4.88, podczas przepływu spalin przez katalizator trzyfunkcyjnym 
następują reakcje chemiczne, które prawie w 100% zamieniają: 
        - tlenek węgla na dwutlenek węgla, 
        - węglowodory na wodę, 
        - tlenki azotu na azot. 
Uwaga: Na str. 97 pokazano katalizator DPNR redukujący zawartość tlenków azotu 
               i cząsteczek stałych w spalinach. 
4.4. Recyrkulacja spalin, polegająca na powrocie części spalin do następnego cyklu 
        spalania (dopalanie spalin) - rys. 4.91 str. 81. 
4.5. Dotrysk powietrza do kolektora wylotowego - str. 95.
         
Uwaga: W celu dalszej ochrony środowiska w silnikach spalinowych stosuje się obwody
zapobiegające także ulatnianiu się par paliwa oraz recyrkulacja gazów pochodzących 
z kadłuba silnika (np. gazów przedostających się do komory korbowej z komór spalania 
przez nieszczelności pierścieni tłokowych) - rys. 4.92 str. 81.