Funkcje i elementy układu wydechowego w pojazdach spalinowych

Układ wydechowy to nie tylko rury odprowadzające spaliny. To kluczowy element każdego pojazdu spalinowego, który wpływa na wydajność silnika, oszczędność paliwa i ochronę środowiska. Zapraszamy na szybką przechadzkę przez układ wydechowy, podczas której poznasz działanie, znaczenie i funkcje jego poszczególnych elementów.

Rola układu wydechowego w pojazdach spalinowych

Układ wydechowy w pojazdach spalinowych to system, który ma na celu przede wszystkim odprowadzanie spalin z silnika. Jednakże jego funkcje są znacznie bardziej złożone i nie ograniczają się jedynie do odprowadzenia gazów. Współczesne układy wydechowe muszą spełniać rygorystyczne normy emisji spalin, co wymaga zaawansowanych technologii. Układ ten pomaga w redukcji hałasu generowanego przez silnik, co jest niezbędne do zapewnienia komfortu podróżowania oraz zgodności z przepisami dotyczącymi hałasu.

Jednym z głównych zadań układu wydechowego jest także poprawa efektywności pracy silnika. Poprzez kontrolę przepływu spalin, układ ten może wpływać na pracę turbosprężarki oraz na ciśnienie w cylindrach, co z kolei ma wpływ na osiągi silnika. Kolejnym ważnym aspektem jest oczyszczanie spalin. W nowoczesnych pojazdach montowane są katalizatory oraz filtry cząstek stałych (DPF), które redukują ilość szkodliwych substancji emitowanych do atmosfery, takich jak tlenki azotu (NOx) czy cząstki stałe. Te elementy są niezbędne do spełnienia norm emisji spalin Euro, które są stale zaostrzane przez organy regulacyjne.

EGR – układ recyrkulacji spalin

EGR, czyli Exhaust Gas Recirculation, to system recyrkulacji spalin, który odgrywa kluczową rolę w ograniczaniu emisji tlenków azotu (NOx). Tlenki azotu są produktem ubocznym procesu spalania w wysokich temperaturach. Układ EGR działa poprzez wprowadzenie części spalin z powrotem do komory spalania, co obniża temperaturę spalania i tym samym redukuje emisję NOx. Jest to szczególnie ważne w kontekście spełniania coraz bardziej restrykcyjnych norm emisji spalin.

W skład układu EGR wchodzą dwa kluczowe elementy:

  • Zawór EGR – kontroluje ilość spalin wprowadzanych do komory spalania. Sterowanie elektroniczne umożliwia precyzyjne dostosowanie jego działania do warunków pracy silnika.
  • Chłodnica spalin – obniża temperaturę recyrkulowanych gazów przed ich ponownym wprowadzeniem do komory spalania, co pozwala na bardziej kontrolowany proces spalania i skuteczniejszą redukcję emisji tlenków azotu.

AdBlue

AdBlue to roztwór mocznika stosowany w technologii selektywnej redukcji katalitycznej (SCR), która redukuje emisję tlenków azotu (NOx) w pojazdach z silnikami diesla. Jest to kluczowe dla spełnienia norm emisji Euro 6. AdBlue jest wtryskiwane do spalin przed katalizatorem, gdzie reaguje z NOx, przekształcając go w nieszkodliwy azot i wodę. Układ SCR wymaga precyzyjnych urządzeń, takich jak pompa AdBlue i dozownik, które zapewniają odpowiednie dawkowanie roztworu. Ich niezawodność jest kluczowa dla utrzymania zgodności z normami emisji.

Rola katalizatorów w układzie spalinowym

Katalizatory pełnią kilka istotnych funkcji w układzie wydechowym pojazdu:

  • Redukcja emisji szkodliwych gazów – katalizator przekształca tlenki azotu (NOx), tlenek węgla (CO) i węglowodory (HC) w mniej szkodliwe substancje, takie jak dwutlenek węgla (CO2) i woda (H2O).
  • Poprawa efektywności spalania – dzięki reakcjom chemicznym w katalizatorze, proces spalania w silniku jest bardziej kompletny, co ogranicza ilość niespalonych węglowodorów.
  • Zmniejszenie hałasu – katalizatory pomagają także w redukcji hałasu emitowanego przez silnik, tłumiąc część drgań akustycznych powstających podczas pracy jednostki napędowej.
  • Spełnianie norm emisji spalin – katalizatory są niezbędne do spełniania rygorystycznych norm emisji, takich jak Euro 6, co pozwala na dopuszczenie pojazdu do użytku na drogach publicznych.

Czujniki NOx

Czujniki tlenków azotu monitorują poziom tych związków w spalinach w spalinach, co pozwala na precyzyjne sterowanie procesem redukcji NOx przez system SCR. Działają one na zasadzie elektrochemicznej, reagując na stężenie NOx w strumieniu spalin i przesyłając sygnały do modułu sterującego silnikiem.

W układzie wydechowym mogą być zainstalowane dwa czujniki NOx – przed i za katalizatorem.

  • Czujnik przed katalizatorem mierzy poziom NOx w spalinach przed przeprowadzeniem reakcji katalitycznej, co pozwala na odpowiednie dostosowanie ilości wtryskiwanego AdBlue.
  • Czujnik za katalizatorem natomiast monitoruje skuteczność działania układu SCR, upewniając się, że poziom NOx został zredukowany do akceptowalnych norm.

Bez sprawnych czujników NOx, cały system redukcji emisji może nie działać poprawnie, co skutkuje zwiększeniem emisji oraz ryzykiem uszkodzenia katalizatora.