Оптимизация регулировок основных систем двигателя, как способ снижения вредных выбросов.

Различают два основных метода снижения уровня токсичности вредных выбросов.

Первичный метод - основан на снижении содержания в остаточных газах СО, СН, NO внутри рабочего цилиндра, т.е. за счет оптимизации рабочего процесса. Сюда входит и использование альтернативных топлив и организация рабочего процесса, регулировки, применение различных добавок к топливам и т.д.

Вторичный метод - направлен на удаление вредных примесей уже на выходе из цилиндра двигателя, каталитическое обезвреживание ОГ, включающее фильтрацию от сажи и аэрозолей на пористых материалах с периодической термической регенерацией фильтра, каталитическое дожигание газообразных продуктов неполного сгорания на медно-хромовых, палладиевых и др. катализаторах, селективное каталитическое восстановление окиси азота аммиаком, улавливание SO2 в режиме конденсации при охлаждении газов ниже точки росы и многое другое.

Конечно, целесообразно использовать эти два метода совместно, чтобы повысить эффективность очистки. Мероприятия по сокращению вредных примесей в ОГ основываются на использовании в конструкции и системе управления карбюраторных двигателей известных зависимостей между составом рабочей смеси и вредных компонентов в ОГ. Оптимальным по большинству показателей (СО, Be, СН, NO и Ре) является стехиометрическое сгорание (а=1). При а=1 значительно сокращается в ОГ содержание СО и СН при незначительном ухудшении экономичности и мощности. Недостатком является возрастание содержания NO. Мероприятия по улучшению экологических показателей карбюраторных двигателей сводятся к следующему:

- Обеспечение их работы в зоне стехиометрического состава рабочей смеси в комбинации с различными мерами по сохранению состава NO в ОГ (катализаторы).

- Конструктивные изменения двигателей, обеспечивающих работу при сверхбедных смесях.

- Различные конструктивные изменения, связанные с исключением испарения топлива, выбросов картерных газов и т.д.

- Подача с помощью специального насоса дополнительного воздуха в выхлопной коллектор с целью дожигания вредных примесей.

- Конструктивные изменения двигателя улучшают процесс сгорания: изменение КС и поршня, автомата подогрева всасываемого воздуха при холодном двигателе, снижение степени сжатия, применение свечей со сдвоенным электродом и др. Регулирование продолжительности зажигания, влияющей на температуру в КС. Понижение температуры сокращает содержание NO в выхлопных газах.

3. Автомобиль - как источник шума.

Внешний и внутренний шум.

Различают шум внешний, оказывающий воздействие на окружающих, так и шум внутренний, оказывающий воздействие на водителя и пассажиров. Значение показателей шума для транспортных средств нормируется ГОСТ, международными стандартами. Так нормативы для легковых автомобилей:

· По внешнему шуму - 96 дБА ( ГОСТ Р 52231-2004 )

· По внутреннему шуму - 77 дБА ( ГОСТ Р 51616-2000 ).

Шум и вибрация.

По природе происхождения шумы делятся на воздушные и структурные. Средой распространения воздушного шума является воздух. Средой распространения структурного шума является твердое тело. Применительно к а/м это выглядит так. Работающий двигатель через элементы крепления передает вибрацию на кузов, панели которого в зависимости от степени вибрации издают звук - структурный шум.

Источники шума на автомобиле.

Их условно можно разделить на две группы:

1) первичные:

• двигатель;

• трансмиссия;

• система выпуска отработанных газов;

• шины;

• потоки воздуха, обтекающие автомобиль при движении.

б) вторичные:

• металлические панели кузова (пол, крыша, крылья, двери, арки колесных ниш и т.д.);

• крупногабаритные пластмассовые детали интерьера а/м (панель приборов, формованные накладки дверей, декоративный кожух переднего пола под рукоятку КПП, накладки стоек);

• мелкие металлические конструкции (тяги привода замков, стеклоподъемников и т.п.).

Рис. 1. Первичный источник шума – двигатель (воздушный шум), вторичный источник шума – панель кузова (структурный шум).

Пути распространения шума в автомобиле.

Воздушный шум от первичных источников проникает в салон а/м через неплотности кузова (дверные проемы, технологические отверстия переднего пола), а также остекление а/м.

Чем толще стекло и панели кузова, тем выше их звукоизоляционные свойства. Воздушный шум от первичных источников тем ниже, чем оптимальнее конструкция самих источников: двигателя, трансмиссии, системы выхлопа, шин (высота и рисунок протектора).

Структурный шум проникает в а/м через элементы подвески к кузову силового агрегата, трансмиссии, системы выхлопа, ходовой части. Вибрация, передаваемая через элементы подвески, заставляет колебаться все без исключения панели кузова, которые в свою очередь излучают структурный шум.

Кроме того, звук, излучаемый элементами системы выхлопа (трубами, резонатором, глушителем), приводит к дополнительному возбуждению пола а/м, что вносит ощутимый вклад в общий уровень внутреннего шума. В общий уровень шума в салоне а/м немалую долю вносит отраженный звук. Отраженный звук - звук, получающийся при отражении звуковых потоков, издаваемых первичными источниками, от дорожного покрытия.

Методы борьбы с шумом разделяются на конструктивный и пассивный.

Конструктивный метод:

1. Применение отбалансированных силовых агрегатов и узлов трансмиссии;

2. Правильный подбор и расчет эластичных элементов подвески силового агрегата, трансмиссии, ходовой части, системы выхлопа;

3. Правильный расчет конструкции системы выхлопа и определение точек ее подвески к кузову;

4. Правильное моделирование конструкции кузова и его жесткости;

5. Выбор прогрессивных конструкций уплотнителей окон и дверных проемов и т.д.

Пассивный метод:

1 – применение вибро-, звукопоглощающих, звукоизолирующих и уплотнительных материалов;

2 - применение защитных кожухов.

Применение шумоизолирующих материалов последняя ступень в создании «тихого» автомобиля, т.е. прежде всего автомобиль «доводится» конструкционно, а уже потом если возможности конструкции исчерпаны – используются вибро-, звукопоглощающие, звукоизолирующие и уплотнительные материалы.

Рис. 2. Снижение воздушного шума с помощью звукоизолирующих материалов.

Рис. 3. Снижение воздушного шума с помощью звукопоглощающих материалов.

Рис. 4. Снижение структурного шума с помощью вибропоглощающих материалов.