На рис. 7.28 показано соотношение концентрации окиси углерода (СО), оксидов азота (NOx) и углеводородов (CmHn) с коэффициентом избытка воздуха А. В результате видно сильное влияние коэффициента избытка воздуха на содержание токсичных примесей.
Рис. 7.28. Содержание токсичных примесей в отработавших газах в зависимости от коэффициента избытка воздуха (бензиновый двигатель
Для того чтобы количество окиси углерода CO в отработавших газах было небольшим, смесь должна обедняться по крайней мере до λ=1,1. Чтобы бедная смесь была способна к воспламенению без пропусков зажигания, требуется, чтобы состав рабочей смеси был одинаковым во всех цилиндрах и лишь слегка изменялся от одного рабочего цикла к другому. Данное требование лучше всего выполнить с помощью системы питания двигателя с несколькими параллельно работающими карбюраторами, либо проще — с помощью системы впрыска.
В случае использования карбюраторов при ускорении содержание CO возрастает вследствие необходимого обогащения смеси. В обеих системах смесеобразования при максимальной мощности нельзя предотвратить увеличение содержания СО, если не отказываться от обогащения при полной мощности (λ≈0,9). Данный отказ, конечно, означает, что максимальная мощность двигателя снижается.
Содержание углеводородов CmHn достигает своего минимума при λ≈1,1, чтобы потом возрасти в диапазоне работы на обедненной смеси. Это можно предотвратить с помощью расслоения смеси. Температура стенок камеры сгорания, разумеется, влияет на выброс углеводородов, так как пламя у холодной стенки затухает. Посредством уменьшения площади поверхности камеры сгорания можно снизить ее охлаждающее действие.
Максимальное содержание оксидов азота NOx регистрируется при λ=1,05, так как в двигателе возникают высокие температуры горения и в наличии есть достаточно кислорода. Эффективное снижение выбросов оксидов азота было бы возможным только при сильном повышении коэффициента избытка воздуха. Из-за пропусков зажигания содержание углеводородов увеличивается. Пропуски зажигания при больших значениях λ можно предотвратить только с помощью расслоения смеси. Выбросы оксидов азота можно также снизить с помощью рециркуляции отработавших газов, когда дозированное количество отработавших газов добавляется к потоку свежего воздуха на впуске. При этом снижаются теплота сгорания смеси и температура ее горения.
[Источник доступен здесь: www.PEUGEOTBOOK.ru]