Окружающая среда

В выбросах двигателя внутреннего сгорания содержатся три основных вещества/группы веществ, причиняющих ущерб окружающей среде: углеводороды (УВ), окись углерода (CO) и оксиды азота (NOx). Кроме того, дизельные двигатели выбрасывают в атмосферу особо вредные мелкие и мельчайшие частички.

CO - ядовитый, бесцветный, не имеющий запаха газ, который может приводить к остановке сердца. Имеется в больших количествах. Пожилые люди и дети реагируют более чувствительно, чем остальные.

HC - канцероген, мутаген, может нарушать репродуктивную способность.

NOx - ядовитый, ведет к одышке, ограниченной функции легких и ограниченной сопротивляемости против воспаления дыхательных путей. Может разрушать озоновый слой.

Частички дизельного топлива - опасны для людей с заболеваниями сердца и легких, могут приводить к аллергическим заболеваниям и раку.

Отработавшие газы дизельных двигателей содержат в 100 раз больше частичек сажи, чем газы бензиновых двигателей. На европейском рынке за последние годы спрос на автомобили с дизельными двигателями значительно возрос.

Принцип действия каталитических нейтрализаторов

Каталитический нейтрализатор нагревается отработавшими газами двигателя. Пока нейтрализатор не достиг своей рабочей температуры, его очищающее действие сильно уменьшено.

В зависимости от наружной температуры, автомобиль может проехать несколько километров, прежде чем каталитический нейтрализатор достигнет требуемых показателей. Для облегчения пуска двигателя в холодном состоянии в автомобилях с каталитическими нейтрализаторами регулируется более богатая горючая смесь. В связи с этим выбрасывается больше CO и УВ. Прогретый двигатель выбрасывает значительно меньше вредных отработавших газов. В зависимости от числа холодных пусков за год, каждый водитель может уменьшить выброс вредных отработавших газов за первые 4 км на 60 - 80 %. Результаты новых исследований показывают, что двигатели легковых автомобилей за первые километры после холодного пуска в обычных зимних условиях выбрасывают 90 % от общего количества CO и УВ. Поэтому прогретый до пуска двигатель в холодное время года вносит значительный вклад в охрану окружающей среды.

Компания DEFA регулярно проводит тесты по выбросу отработавших газов и расходу топлива в испытательной лаборатории, расположенной в Финляндии. Ниже приведены результаты последних тестов.

Тест холодного пуска с подогревателем двигателя и без него

Были измерены выбросы отработавших газов в автомобилях с бензиновыми и дизельными двигателями при холодном пуске с подогревателем двигателя и без него. Измерения проводились в холодильной камере при -20 °C в испытательном центре Тилиля Ой в Финляндии. 13 тестовых автомобилей были охлаждены до -20 °C; измерения проводились в двух сериях: с подогревателем двигателя и без него. При холодном пуске с подогревателем последний включался за 3 часа до теста. Этим методом проверялись как дизельные, так и бензиновые двигатели.

Кроме того, описанным выше методом проводились тесты при -10 °C.

Диаграмма D1 показывает расход топлива с подо- гревателем двигателя DEFA и без него при -20 °C.

Выброс отработанных газов и расход топлива (D2) измерялись на испытательном стенде, который моделировал движение в городских условиях в 4 идентичных последовательностях (C1-C4) в непрерывном режиме (4 цикла по 1 км) и междугороднее движение (C5) (1 цикл по 7 км) согласно нормативному акту ЕС 70/220/EWG и 98/69/EG (программа EURO-3). Выброс отработавших газов и расход топлива измерялись после выполнения 5 отдельных последовательностей.

Испытания на автомобилях с бензиновыми двигателями с подогревателем показали значительное уменьшение выбросов CO и УВ (от 50 до 80 %) на первых километрах. В отличие от этого, подогреватель двигателя не повлиял значительно на выбросы NOx и CO2. При использовании подогревателя расход топлива на первых километрах также уменьшается на 15 - 30 %. В автомобилях с дизельными двигателями с подогревателем уменьшение выбросов CO и УВ на первых километрах составило 40 - 50 %. Кроме того, выбросы CO2 сократились на 8 - 12 %, выбросы NOx - на 12 - 18 %, а выбросы сажи - на 15 - 35 %. Расход топлива уменьшился на 8 - 12 %. Таким образом, больше всего уменьшались выбросы и расход топлива на первых километрах. Во время тестов встречался разброс результатов измерений, что связано с выполнением испытаний на различных автомобилях с двигателями различной мощности и типов. Но испытания показали, что на всех автомобилях с подогревателями двигателя DEFA различных типов пусковые характеристики холодного двигателя значительно улучшились по сравнению с автомобилями без подогревателя двигателя.

Конечный результат испытаний показывает, что в бензиновых и дизельных двигателях благодаря подогревателю можно достичь значительного сокращения выбросов CO и УВ. В бензиновых двигателях подогреватель не оказывает такого значительного влияния на выброс CO2. В дизельных двигателях подогревателей оказывает относительно большое влияние на уменьшение выброса NOx и сажи.

Диаграмма D3 показывает среднее сокращение расхода топлива и выброса CO, CO2, УВ, NOx и сажи в автомобилях с дизельными двигателями благодаря подогревателю двигателя DEFA при -20 °C на определенном отрезке пути.

Диаграмма D4 показывает среднее сокращение расхода топлива и выброса CO, CO2 и УВ в автомобилях с бензиновыми двигателями благодаря подогревателю двигателя DEFA при -20 °C на определенном отрезке пути.

Диаграммы D5 и D6 показывают сокращение выбросов CO, УВ, CO2, сажи и NOx и эффективность подогревателей двигателя при 0 °C в бензиновом двигателе с рабочим объемом 1,6 л и дизельном двигателе с рабочим объемом 1,9 л.

Диаграмма D7 показывает пример температурной кривой двигателя при нагреве охлаждающей жидкости (шланговый нагреватель серии 700).

Диаграмма D8 показывает пример температурной кривой двигателя при нагреве моторного масла (контактный нагре- ватель серии 800).

Исследования показывают, что подогреватели двигателя DEFA ведут к значительному уменьшению износа двигателя.

Диаграмма D9 показывает содержание Cu (меди), Fe (железа) и Mo (молибдена) в масле через 30 холодных пусков  при -20 °C с подогревателем двигателя DEFA и без него.

Тесты проводились на сравнительно новом автомобиле со свежим моторным маслом. Всего было проведено 30 ци- клов пуска холодного двигателя. При этом автомобиль был охлажден до -20 °C. Затем двигатель запускали и оставляли работать в течение одной минуты на холостых оборотах. После повторного охлаждения двигателя до -20 °C его повторно запускали.

До и после теста отбирались пробы моторного масла, которые анализировались в лаборатории. Затем испытания проводились с подогревателями двигатателя.