Technologiniai laimėjimai, mažinantys išmetamųjų dujų kenksmingumą.

Automobilių gamintojai vis dažniau tobulina išmetamųjų dujų įrenginius, kad padėtų transporto sektoriui mažinti į aplinką išmetamų teršalų kiekius. Siekis tausoti aplinką paskatino ir naujos kartos alyvos sukūrimą.
Europos Sąjunga (ES) nuo 1996 metų įvedė reikalavimus automobilių gamintojams sumažinti kenskmingų deginių emisiją išmetamosiose dujose. Didžiausias dėmesys skiriamas azoto oksidų, angliavandenilių ir kietųjų dalelių kiekiui mažinti. Kietosios dalelės arba kitaip – suodžiai – ypač kenksmingos žmonių sveikatai, nes padidina vėžinių susirgimų riziką, kuri ypač padidėja gausiai užterštose teritorijose.
Šiuos, numatytus ES reikalavimus, transporto gamintojai iš dalies jau įvykdė. Svarbiausiais gamintojų technologiniais laimėjimais galima vadinti du išradimus: trijų krypčių katalizatorių ir kietųjų dalelių filtrą. Abu šie įrenginiai veikia kartu su įpurškimu (EMU), išmetamųjų dujų recirkuliacijos vožtuvo sistema (EGR) ir lambda zondu.

Tačiau, tiek trijų krypčių katalizatoriai, tiek kietųjų dalelių filtrai yra labai jautrūs „apnuodijimui“, kurį sukelia variklinės alyvos degimo liekanos, ypač – sulfato pelenai, fosforas ir siera. Šią problemą išsprendė tepalų pramonė, sukurdama naujos kartos variklines alyvas, atitinkančias ACEA „C kategorijos“ lengvųjų automobilių ir mikroautobusų katalizatorių specifikacijas.

Dauguma transporto priemonių gamintojų taip pat nustatė griežtus parametrus alyvai – jos specifikacijos skirtingos kiekvienam varikliui.

Kaip veikia išmetamųjų dujų valymo įrenginiai?

Trijų krypčių katalizatorius (CAT) – žr. 1 pav.

Reguliuoja ir sumažina išmetamųjų teršalų kiekį į aplinką, paversdamas:

• anglies monoksidą (CO) į anglies dioksidą (CO2);
• išgarintus ir nesudegusius angliavandenilius (HC) į vandenį (H2O) ir anglies dioksidą (CO2);
• azoto oksidą į azotą (N2) ir deguonį (O2).

Šie katalizatoriai dažniausiai yra keraminiai, korėtos struktūros, dengti katalizinių savybių turinčiais metalais (dažniausiai – platina, rodžiu ir paladžiu).

Kietųjų dalelių filtrai (DPF) – žr. 2 pav.

Šie filtrai yra keraminiai, akytos struktūros, su galuose esančiais blokuojamaisiais kanalais. Tokiame filtre dujos eina per korpuso kanalus, kurių gale yra poringos keramikinės sienelės – jos sulaiko suodžius.

Kad filtras neužsikimštų ir nesumažėtų jo efektyvumas, sulaikytos dalelės sudeginamos ir paverčiamos anglies dioksidu (CO2). Tokiu būdu filtras yra regeneruojamas. Šis procesas gali vykti dviem būdais:

Pasyvi regeneracija

Naudodamas oksidacinį katalizatorių, „pasyvusis“ dyzelino dalelių filtras sumažina suodžiams sudeginti reikalingą temperatūrą. Ji kinta nuo įprastinės 5500C – 6000C iki nekatalizuojamos ~2500C.

Šios sistemos privalumas yra tas, kad regeneracijos procesas vyksta savaime ir nereikalauja papildomos energijos.

Aktyvi regeneracija

„Aktyvusis“ dyzelino dalelių filtras periodiškai padidina temperatūrą iki reikiamo lygio. Ši sistema reikalauja labai tikslios įpurškimo proceso kontrolės. Dėl šios priežasties, pasyvi sistema yra paplitusi labiau.