Розвиток системи впорскування: від Євро-1 до Євро-6c

381

Боротьба за чистоту навколишнього середовища кардинально змінила автомобільні технології. Основні тренди останніх років – даунсайзинг, гібридизація і електрифікація. Розповімо як з’явилася система вприскування палива і були витіснені карбюратори.

Як з’явилася система впорскування

Епоха карбюраторних двигунів тривало б довго, якщо не посилення вимог до екологічності. Автомобільний парк в світі зріс настільки, що в будь-якій країні проблема зниження викидів відпрацьованих газів у навколишнє середовище стала загальнонаціональною, а для її вирішення було потрібно втручання держави.


До 1993 року в Європі діяли стандарти токсичності, які вільно вкладалися карбюраторні двигуни. У 1993 році в Європі були прийняті жорсткі вимоги до токсичності, названі Євро-1 (цифра 1 символізує перший крок на шляху до екологічно чистих двигунів). Поряд з різким обмеженням вмісту шкідливих речовин у вихлопних газах з’явилося обмеження по парі палива із систем автомобіля. При цьому автомобіль повинен був укладатися у вимоги стандарту протягом перших 80 000 км пробігу.

З усіх варіантів зниження шкідливих викидів найефективнішим виявилося використання каталітичного нейтралізатора, в якому в результаті хімічної реакції з киснем вуглеводні СН, оксид вуглецю СО і оксиди азоту NOx перетворюються у воду Н2О, двоокис вуглецю СО2, та азот N2. Особливість нейтралізатора в тому, що для ефективної боротьби з шкідливими компонентами паливо повинно подаватися в мотор в строгій пропорції з повітрям.

Механічний карбюратор виявився не в змозі забезпечувати точне дозування палива, і на зміну прийшов електронний карбюратор. Механічний впорскування змінив електронний впорскування: центральний і розподілений (багатоточковий). Невід’ємною частиною систем з нейтралізатором став датчик кисню (лямбда-зонд). Для боротьби з випарами палива на автомобіль встановили систему уловлювання парів бензину.

У 1996 році з’явився новий стандарт токсичності Євро — 2, більш жорсткий порівняно з попереднім. Єдиною системою, яка дозволяла укладатися в ці вимоги з великим запасом, була система з розподіленим уприскуванням палива. Ера карбюраторів завершилася.

Наступний крок — Євро-3 — був зроблений у 2000 році. Жорсткість норм токсичності у цьому стандарті доповнюється вимогою постійного контролю працездатності основних компонентів системи, несправність яких призводить до збільшення шкідливих викидів. Контролеру було поставлено додаткове завдання — перевіряти правильність роботи системи та інформувати водія про несправності.

У 2005 році всі автовиробники Європи починають випуск автомобілів, що задовольняють нормам Євро-4. Для виконання вимог щодо екологічності і поліпшення споживчих якостей автомобіля:

  • каталізатор переноситься ближче до двигуна або забезпечується спеціальним підігрівачем;
  • використовується система рециркуляції відпрацьованих газів;
  • додається система подачі вторинного повітря;
  • збільшується число клапанів на циліндр;
  • впускні труби стають змінної довжини;
  • фази газорозподілу змінюються в залежності від режиму роботи двигуна;
  • впорскування палива здійснюється безпосередньо в циліндр;
  • намічається тенденція до переходу на комбіновані силові установки;

экологические нормы Евро - таблица

У Європі з вересня 2015 року з’явитися більш жорсткі норми ” Євро-6, а через два роки грядуть суворі Євро-6с. Прийдешні посилення торкаються в першу чергу дизельні модифікації, вимагаючи зниження викидів оксислов азоту NOx до 80 мг/км (Євро-5 допускали 180 мг/км). При цьому виміри будуть проводиться не за “овочевому” європейському їздовому циклу NEDC, а за більш швидкісного загальносвітового WLTC.

Для скорочення викидів NOx на 20% планується застосування низьковольтної гібридної схеми. Конструкція проста, замість повноцінних 400-вольтів батарей будуть використовуватися 48-вольтні литийионные батареї. Він не передбачає руху тільки на электротяже, електромотор служить помічником ДВС в несприятливих для екології режимах (при розгонах і прискореннях) і компенсує нестачу потужності на низьких обертах. Спільно з уприскуванням сечовини і рециркуляцеей відпрацьованих газів – така схема принесе зниження NOx на 80%.

Прогрес не зупинити, і ми будемо їздити на екологічних автомобілях. Вони стають складніше, але автолюбителі не замислюючись як влаштований автомобіль. Впорскування палива розглядається як продукт, створений для благ екології.