Катализатор как влияет на расход топлива


Как катализатор влияет на расход топлива?

Каталитический нейтрализатор (катализатор) присутствует практически в любом современном автомобиле – это важнейший элемент выхлопной системы машины, служащий для снижения токсичности отработанных выпускных газов двигателя внутреннего сгорания. В российских условиях катализаторы особенно часто забиваются шлаком по причине использования не всегда качественного топлива, плохого состояния дорог и т.п. причин, что предопределяет преждевременный выход из строя этого дорогостоящего узла выхлопной системы.

Пожалуй, нет такого автовладельца, который ни разу в жизни в своей автомобильной практике не задавался вопросом: что происходит с расходом топлива, когда катализатор начинает забиваться?

На многочисленных форумах автомобилистов часто появляются запросы о том, взаимосвязано ли удаление катализатора с изменением расхода топлива? В ответах встречаются разные мнения, однако большинство участников дискуссии, ссылаясь на свой опыт и собственные субъективные ощущения отмечают, что выхлопная система после удаления катализатора склонна «дымить» в большей степени, однако топлива при этом расходуется все-таки меньше.

В данной статье мы коснемся теории и практики в отношении актуальных вопросов автовладельцев:

  • Как влияет вышедший из строя катализатор на расход топлива?
  • Действительно ли после удаления катализатора расход топлива уменьшается?
  • Нужно ли при удалении катализатора производить обманку лямбда-зонда, чтобы добиться снижения расхода топлива?

    Но давайте обо всем по порядку.

    Как взаимосвязаны забитый катализатор и фактор расхода топлива?

    Одним из признаков того, что катализатор в выхлопной системе Вашего авто терпит бедствие или, проще говоря, уже забит под завязку – является повышенный расход топлива. Как только у Вас возникло ощущение, что автомобиль начал потреблять больше топлива, чем обычно, советуем Вам незамедлительно обратить внимание на катализатор. Не поленитесь, сделайте это самостоятельно или же пройдите соответствующую диагностику в автосервисе, поскольку последствия промедления в данном вопросе могут обойтись Вам существенно дороже.

    Заметим, что некоторые грамотные, но не совсем чистые на руку автомеханики вместо непосредственного устранения данной проблемы попробуют «развести» Вас на множество других, по сути, ненужных процедур, например, замену свечей, промывку форсунок для снижения расхода топлива и т.п. Чтобы и Вы были подкованы в данном вопросе, давайте разберемся, как влияет катализатор на расход топлива и как вообще выхлоп может повлиять на расход топлива?

    Все дело в том, что выхлопная система автомобиля еще с завода оснащается специальными кислородными датчиками, которые еще называют лямбда-зондами. Обычно в выхлопной системе устанавливаются два лямбда-зонда – до и после катализатора, в некоторых марках авто бывает и больше. При этом принцип установки лямбда-зондов вне зависимости от их количества является одним и тем же – до катализатора и после него. Лямбда-датчики нужны для того, чтобы передавать информацию о составе выхлопного газа в блок электронного управления автомобиля, который на основании полученных данных корректирует состав топливо-воздушной смеси и её дозировку в режиме реального времени в процессе эксплуатации авто. Второй лямбда-зонд показывает на то, как эффективно отработал катализатор.

    В начальный момент времени, когда катализатор только начал забиваться, показания второго лямбда-зонда будут отличаться

  • Расход топлива после удаления катализатора

    Современные автомобиля выпускают с высокотехничной электроникой, которая рассчитывает степень обогащения топливно-воздушной смеси на основе ряда данных. При удалении каталитического нейтрализатора из выхлопной системы, некоторые данные изменяются. Отсюда распространенная проблема многих автомобилистов - большой расход после удаления катализатора.

    Как изменяется расход после удаления катализатора

    Однозначно обрисовать ситуацию по расходу ГСМ для всех автомобилей невозможно, так как каждый случай уникальный. На потребление ГСМ после вырезания автоката оказывают влияние такие факторы:

    • марка автомобиля;
    • место выпуска и сборки;
    • качество используемого топлива;
    • общий пробег;
    • исправность, отлаженная работа ДВС;
    • исправность кислородных датчиков;
    • класс экологической безопасности (Евро 1-6).

    Главный момент, отчего падает расход топлива после удаления катализатора или повышается – это способ удаления и мероприятия по адаптации выхлопной системы к работе в новых условиях.

    Повышается ли расход после удаления?

    Если каталитический нейтрализатор был забит и его удалили для нормального выхода выхлопных газов из системы, то мощность двигателя возрастет, улучшиться динамика и управляемость. Но как это отразится на потреблении ГСМ? Есть 2 варианта:

    • потребление бензина нормализуется, если автокат был заменен новым, ремонтным или был установлен пламегаситель с обманками, произведена прошивка ЭБУ;
    • расход возрастет на 10-15%, если автокат удалили, а на его место врезали пустую колбу без внутренних сот или отрезок металлической трубы, при этом никаких мероприятий для адаптации авто к работе без нейтрализатора не проводилось.
    Почему после удаления катализатора увеличился расход топлива?

    Во втором случае, когда разрушенный или забитый керамический блок нейтрализатора убирают и ничего не ставят взамен, происходит следующее:

    • в выхлопную систему попадают отработанные газы в натуральном составе и не подвергаются очищению в нейтрализаторе;
    • новый состав газов фиксирует кислородный датчик и передает блоку управления;
    • в ответ электроника обогащает смесь;
    • расход бензина после удаления катализатора растет, потребление масла увеличивается в 2-3 раза;
    • на свечах образуется нагар, их приходится менять чаще;
    • из-за замасленных свечей ДВС не может выйти на высокие обороты, двигатель может троить, появляется дополнительная вибрация, зажигание срабатывает не с первого раза.

    Также стоит учитывать изменение давления в выхлопной системе, которое было рассчитано на работу автоката. Он снижал скорость выхлопа, рассекая поток на мелкие струи, которые вынуждено замедлялись и разогревались в нейтрализаторе. Двигатель был настроен на работу с сопротивлением в выходном узле, после его изменения происходит изменение баланса. Это провоцирует проникновение масла через сальники (особенно при их износе), если водитель производит торможение двигателем при крутом спуске или резко останавливается на светофоре.

    Как нормализовать расход после вырезания автоката?

    Самый простой способ снизить расход бензина и масла – установить каталитический конвертер обратно. Если покупка новой детали не входит в планы из-за высокой стоимости, можно рассмотреть вариант ремонтного или универсального автоката.

    Второй вариант – грамотно провести тюнинг после удаления. Обратиться в сервис для измерения давления в выходном узле, установить пламегаситель с нужным выходным и выходным отверстием, обеспечивающим правильное противодавление. Подкорректировать данные кислородных датчиков при помощи обманок или провести прошивку ЭБУ.

    Вопрос по Катализатору и расходу топлива

    v_i_t_a_r_a написал(а):

    Если заменить оригинальные части системы выпуска дорого\ недоступно по каким-то другим причинам, всегда есть варианты подобрать аналог ( допустим Walker,Bosal)

    Неоригиналы, они... странные.
    Родной катализатор сгнил и был удален почти год назад.
    Теперь дошло время и глушака.
    Он, в принципе, "много страдал и мучался", а теперь там уже варить нечего - сифонит изо всех щелей

    Какое-то время назад было принято решение поменять его на новый.
    Оригинал я покупать поленился (400+ баксов) и заказал самый дешовый неоригинал (Tesh, номер 260776).
    Приехало вот это:
    http://www.ingortech.ru/car/Photo/Details/Glushak/index.html

    Исполнение - конское.
    По звуку, он работает _существенно_ громче дырявого оригинального (а я не из тех, кто любит попердеть глушаком...)
    Утешался: "Ну хотя бы новый"

    Вместе с заменой глашака меняли ремень ГРМ.
    После того как все это сделали и я сел на машину моментально обнаружил, что она перестала ехать
    Едет после того как двиг раскрутится более 2000 оборотов, а до этого такое чувство, что у меня на хвосте УАЗ привязан...
    На повышенной и полном приводе, в горку, вообще еле едет и норовит заглохнуть.

    Грешил, ессно, на ГРМ т.к. обнаружился "стандартный" косяк с расхождением меток на шестерне с тем, что описано в доке.
    Долгое время искал доку, проверяли и смотрели зажигание, холостые и тому подобное (о чем я тут писал).
    Косяков обнаружено не было.

    Вчера, в процессе очередных плановых до\пере-делок, в виде личной инициативы, мастер перекинул глушаки.
    Т.е. поставил старый свистящий вместо нового.
    Позвонил мне и сказал, что после этого перекидывания машина снова начала ехать как раньше!
    Сегодня буду машину забирать, посмотрю.
    Но особо недоверять ему смысла нет т.к. падение мащности он и сам прекрасно видит, благо для этого "точных приборов" не надо :/

    Так что, теперь, видимо, буду либо ставить ноый ОРИГИНАЛ, либо искать контрактный в приличном состоянии.
    Этот "заменитель" - просто говно, которое для этой машины не предназначено :/

    установка катализаторов, гoфры глушитeля и oбмaнок, тюнинг выхлопной системы в СПб

    Как известно, выхлопная система автомобиля отвечает за обеспечение отвода отработанных газов из цилиндров двигателя. Кроме этого, благодаря своим конструктивным особенностям, выхлопной тракт в значительной мере снижает шумность работы мотора. Удивительно, но именно выхлопной системе автомобиля многие автовладельцы уделяют крайне недостаточно внимания, пуская ее работу и качественное состояние на самотек, что может приводить к плачевным последствиям и, как следствие, весьма дорогостоящему ремонту.

    Поддержание выхлопной системы в надлежащем исправном состоянии – это залог продолжительной и комфортабельной эксплуатации автомобиля. Не решенные вовремя проблемы с выхлопом чреваты неприятными последствиями для Вашего авто. Чаще всего это проявляется в повышении расхода топлива сверх средних нормированных значений, а также в заметном снижении мощности двигателя. Таким образом, по мере засорения выхлопной системы возникает парадоксальная ситуация: расход топлива растет, а отдача по мощности двигателя снижается.

    Взаимосвязь неисправного выхлопа с повышением расхода топлива

    Выхлопная система автомобиля является полностью герметичным контуром. По этой причине большинство проблем, связанных с работоспособностью выхлопа, возникают либо из-за разгерметизации системы, или же наоборот, ее закупоривания. При этом ощутимо падает мощность двигателя, что, в первую очередь, сказывается на отклике педали газа при нажатии. Во-вторых, увеличивается расход топлива. В-третьих, появляется неприятный звуковой фон во время движения автомобиля. Все дело в том, что выхлопная система и двигатель автомобиля работают в неразрывном тандеме и нарушение этого оптимального симбиоза обязательно будет проявляться в ухудшении эксплуатационных характеристик автомобиля.

    Любые отклонения в наполняемости цилиндров двигателя от оптимальных значений, заложенных производителем автомобиля, а также изменения параметров вентиляции цилиндров как раз и являются первопричинами увеличения расхода топлива и падения мощности двигателя.

    Следует всегда помнить основные принципы взаимосвязанной работы выхлопного тракта и двигателя:

  • с одной стороны, чем меньшее давление в выхлопной системе, тем выше производительность мотора, следовательно, тем меньше расход топлива;
  • с другой стороны, забитая выхлопная система, будет создавать дополнительное давление в замкнутом контуре, что негативно отразится на возможности мотора «дышать» в нормальном режиме, понизит его мощность и увеличит расход топлива.

    Влияние забитого катализатора на повышения расхода топлива

    Опытные автомобилисты знают, что увеличение расхода топлива является одним из основных признаков, указывающим на то, что катализатор уже практически полностью находится в закупоренном состоянии. Причина увеличения расхода топлива заключается в том, что каталитический нейтрализатор будучи забитым, уже не в состоянии обеспечивать поддержание оптимального температурного режима, необходимого для преобразования вредных газов в безопасное состояние (нормальная температура катализатора нормы ЕВРО-4 находится в пределах от 350 до 750 градусов по Цельсию). При этом система подачи кислорода (кислородный датчик), пытаясь восстановить оптимальную температуру и работу преобразователя, будет автоматически увеличивать подачу кислорода, однако он не сможет в полной мере достичь двигателя, который работая в таком нестабильном режиме неизбежно будет потреблять больше топлива.

    Признаки неисправного катализатора и почему возникают проблемы

    Итак, Вы уже знаете, что забитый катализатор не поз

  • Влияние катализатора на мощность двигателя

    Автомобильный нейтрализатор выполняет важные функции – снижение токсичности выхлопных газов и предупреждение выброса в атмосферу вредных компонентов, негативно влияющих на здоровье человека. Однако неопытные автовладельцы считают, что эти детали способны нанести вред другим элементам транспортного средства, в частности, мотору. Чтобы узнать о влиянии катализатора на мощность двигателя, стоит детально разобраться в устройстве запчасти.

    Катализатор портит двигатель – правда или миф

    Поскольку автокатализатор фильтрует выхлопные газы, он не разрушает, а наоборот, позволяет всем основным элементам транспортного средства работать эффективнее. Единственные ситуации, когда устройство может принести вред мотору – эксплуатация неисправной детали или несоблюдение рекомендаций по использованию. В этом случае изделие влияет на авто следующим образом:

    1. При применении некачественного, этилированного топлива, соты катализатора плавятся и разрушаются. Такой бензин негативно воздействует и на другие части автомобиля.
    2. Поврежденный нейтрализатор перестает эффективно очищать выхлопы, в результате чего токсичные газы проникают к остальным составляющим выхлопной системы и затрудняют их работу.
    3. Если автонейтрализатор не заменять или полностью избавиться от запчасти, произойдет сбой в системе управления – потребуется прошивка электронного блока.
    4. Забитый сажей, испорченный, оплавленный катализатор с поврежденными сотами действительно влияет на эффективность двигателя. Если выхлопные газы задерживаются в системе, мощность мотора снижается. Поскольку водителю постоянно приходится давить на педаль газа, также увеличивается расход топлива, что приводит к дополнительным затратам.

    Кроме того, автомобиль, в котором установлена вышедшая из строя запчасть, загрязняет окружающую среду, поскольку вместо безвредных водяного пара, азота и углерода, в атмосферу выбрасываются отравляющие соединения. Поэтому задача каждого ответственного водителя – своевременно заменять катализаторы.

    Признаки неисправности катализатора

    Подумать о замене автомобильного катализатора следует, если:

    • Машина начала без видимых причин потреблять больше топлива.
    • Чтобы набрать оптимальную скорость, приходится регулярно жать на педаль газа, вдавливая ее в пол.
    • Неприятный запах выхлопов ощущается даже в салоне авто.
    • Количество выхлопных газов увеличилось.
    • При разгоне слышны постукивания, ощущаются вибрации.
    • Автомобиль стал регулярно глохнуть.

    Утилизация отработанного катализатора в пункт приема позволит сэкономить на покупке новой запчасти. Мы принимаем изделия, независимо от вида, количества и уровня износа, предлагая достойную оплату. Благодаря использованию современного оборудования для оценки металлов, гарантируем честный результат и оперативный расчет.

    Понравилась информация? Поделись с друзьями

    Влияние катализатора на мощность двигателя


    После Удаления Катализатора Увеличился Расход Топлива

    Но в высококлассных автомастерских придумали, как обмануть ЭБУ двигателя – мы перепрошивем ЭБУ двигателя, исключая из цепи второй лямда-зонд. Электроника «считает», что второго детектора в газовыхлопной системе не существует, поэтому ни каких показаний от него не ждёт, и мотор функционирует в обычном порядке. С «обманкой» (поставленной после удаления катализатора) потребление топливной смеси остаётся таким же, как и раньше было с каталитическим нейтрализатором.

    При исключении из газовыхлопной системы катализатора на бензиновом моторе продукты сжигания топливной смеси будут воздействовать не потухшим пламенем и приводить к выходу из строя деталей газовыпускной системы (резонатор, глушитель). Для увеличения срока службы газовыпускной системы необходимо обязательно смонтировать в неё пламегаситель. Если такая возможность есть, то можно заменить катализатор на пламегаситель в том же месте. Если катализатор просто выкинуть из системы, то ЭБУ двигателем покажет ошибку «недостаточная эффективность катализатора p0420». Чтобы подобного не произошло либо производится установка обманки, либо полноценная перепрошивка ЭБУ двигателем на работу в рамках «Евро2». Чем современнее и сложнее автомобиль — тем сло

    % PDF-1.7 % 153 0 объект > endobj xref 153 65 0000000016 00000 н. 0000002139 00000 п. 0000002302 00000 п. 0000002939 00000 н. 0000002988 00000 н. 0000003102 00000 п. 0000044566 00000 п. 0000085638 00000 п. 0000086067 00000 п. 0000086420 00000 п. 0000087040 00000 п. 0000087617 00000 п. 0000088125 00000 п. 0000088561 00000 п. 0000088650 00000 п. 0000088713 00000 п. 0000089165 00000 п. 0000089897 00000 п. 0000090312 00000 п. 0000090679 00000 п. 0000133335 00000 н. 0000177854 00000 н. 0000220226 00000 н. 0000264738 00000 н. 0000307165 00000 н. 0000352202 00000 н. 0000355569 00000 н. 0000360698 00000 н. 0000362028 00000 н. 0000362081 00000 н. 0000362469 00000 н. 0000362552 00000 н. 0000362607 00000 н. 0000362642 00000 н. 0000362720 00000 н. 0000367230 00000 н. 0000367559 00000 н. 0000367625 00000 н. 0000367741 00000 н. 0000367865 00000 н. 0000368723 00000 н. 0000369036 00000 н. 0000369380 00000 п. 0000370206 00000 н. 0000370245 00000 н. 0000374679 00000 н. 0000374718 00000 н. 0000382088 00000 н. 0000382127 00000 н. 0000382275 00000 п. 0000382416 00000 н. 0000382531 00000 н. 0000382677 00000 н. 0000382826 00000 н. 0000382904 00000 н. 0000383019 00000 н. 0000383286 00000 н. 0000383364 00000 н. 0000383622 00000 н. 0000385398 00000 п. 0000399948 00000 н. 0000403945 00000 н. 0000404223 00000 н. 0000001962 00000 н. 0000001596 00000 н. трейлер ] / Предыдущая 434047 / XRefStm 1962 >> startxref 0 %% EOF 217 0 объект > поток hb``e`AXX80`` tqq $, d% 0h

    .

    Как разрыв глушителя / выхлопа влияет на расход топлива? - Car Talk

    Всем привет! Разбитый / сломанный выхлоп, как мы предполагаем, будет одним из следующих компонентов: выпускной коллектор, промежуточная труба «А», каталитический нейтрализатор. резонатор, промежуточная труба «B», глушитель и любые дополнительные трубопроводы. Эти предметы обычно ржавеют из-за возраста, воды (дорожная соль) и т. Д. Дыра или сильная утечка (прокладка) в любом из этих компонентов напрямую влияет на экономию топлива.
    Уменьшается поддерживаемое в двигателе противодавление; следовательно, энергия снижается из-за потерь накачки, например.4-х тактный мотор. Насосные потери - это отрицательный / положительный КПД, позволяющий двигателю вдыхать воздух (впускной) и выдыхать (выпускной) газы после процесса сгорания.
    Неисправный выхлоп создает отрицательное противодавление на выхлопной стороне (портах) головки блока цилиндров, и четырехтактный (цилиндровый) двигатель автоматически вдыхает (всасывает) больше воздуха, чтобы компенсировать более быстрый выход выхлопных газов.
    Представьте четырехтактный (цилиндровый) двигатель как воздушный насос, впускной и выпускной системы.Обе стороны должны поддерживаться, чтобы создать стабильное (сбалансированное) давление в трубопроводе. Любое ограничение или утечка нарушат поток и напрямую повлияют на давление в линии (воздуха).
    Выше приведены только основные сведения о впуске / выпуске. Не это определяет, будет ли двигатель работать на обедненной (слишком много воздуха) или на богатой (слишком много топлива) смеси.
    Все автомобили с электронным управлением имеют ЭЛЕКТРОННЫЙ МОДУЛЬ УПРАВЛЕНИЯ / МОДУЛЬ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ, которые работают вместе с различными датчиками на двигателе. E.г. Датчик давления MAP (абсолютного давления в коллекторе), датчик корпуса дроссельной заслонки, датчик распределительного вала и т. Д. Эти датчики передают крошечные напряжения взад и вперед на модули управления для поддержания правильного момента зажигания, эффективной кривой топлива и т. Д. Датчик, расположенный в выпускном коллекторе, определяет содержание кислорода в выхлопе.
    Отрицательное противодавление, создаваемое неисправной выхлопной системой, приведет к тому, что на ЭЛЕКТРОННЫЙ МОДУЛЬ УПРАВЛЕНИЯ будет считываться обедненная смесь (слишком много воздуха).Контроллер ЭСУД попытается исправить это, добавив больше топлива в камеру сгорания, увеличив рабочий цикл топливных форсунок, чтобы добиться максимальной топливной эффективности.
    К сожалению, из-за сломанного / сломанного выхлопа высокие отрицательные насосные потери слишком велики для кислородного датчика (он не может регулироваться), чтобы давать сбалансированные показания для ECM, воздуха слишком много: следовательно, показания, возвращаемые в ECU, будут быть худым (слишком много воздуха).
    Поскольку контроллер ЭСУД не имеет точных показаний, он увеличит рабочий цикл форсунки и закачивает больше топлива в двигатель, чтобы он продолжал работать, пока проблема не будет устранена (УТЕЧКА ВЫХЛОПНЫХ ГАЗОВ) !!!
    У ВАС ЕСТЬ, ЭТО ТАК, КАК НЕИСПРАВНОСТЬ ВЫХЛОПНОЙ СИСТЕМЫ ВЛИЯЕТ НА ЭКОНОМИЮ ТОПЛИВА.
    Есть много других факторов на гоночных / мощных автомобилях и их менее жесткие выхлопные системы, которые, несмотря на меньшие ограничения, на самом деле немного улучшают экономию топлива, но это уже другая тема !!
    Также обратите внимание, что большее количество выпускных отверстий на автомобиле не определяет самые мощные безнаддувные двигатели. Это заблуждение, и оно основано исключительно на конструкции и конструкции выхлопной системы.

    Надеюсь, это было полезно!

    С уважением

    .

    2020 Руководство по расходу топлива

    Загрузить руководство по расходу топлива на 2020 год [PDF - 2,37 MB]

    В Руководстве по расходу топлива на 2020 год приводится информация о расходе топлива легковыми автомобилями 2020 модельного года. Вы можете использовать эту информацию для сравнения транспортных средств, когда покупаете наиболее экономичный автомобиль, отвечающий вашим повседневным потребностям.

    Помните, делая покупки, что топливо - это расходы, которые вы будете оплачивать долгое время. Если вы купите экономичный автомобиль, управляете им и следуете рекомендациям производителя по техническому обслуживанию, вы сэкономите деньги на долгие годы - даже больше, если цены на топливо вырастут.

    Выбор вашего автомобиля влияет на окружающую среду

    Чем больше топлива сжигает ваш автомобиль, тем больше парниковых газов он производит, в основном в виде углекислого газа или CO 2 . На каждый литр бензина, который использует ваш автомобиль, выделяется около 2,3 кг CO 2 . Хотя выбросы CO 2 не наносят прямого вреда нашему здоровью, они способствуют изменению климата.

    Изучите эти ссылки, чтобы узнать больше о расходе топлива, о том, как управлять автомобилем с максимальной эффективностью, а также о различных типах транспортных средств, которые вы можете выбрать.

    Проверка расхода топлива

    Оценка расхода топлива

    Этикетка EnerGuide для автомобилей

    Выбор подходящего автомобиля

    Покупка электромобиля

    Советы по покупке экономичного автомобиля

    Факторы, влияющие на топливную экономичность

    Экономичное вождение

    Самые экономичные автомобили

    Инструмент для поиска оценок расхода топлива

    .

    2 Основы расхода топлива | Оценка технологий экономии топлива для легковых автомобилей

    ТАБЛИЦА 2.3 Средние характеристики легковых автомобилей для четырех модельных лет

    1975

    1987

    1998

    2008

    Скорректированная экономия топлива (миль на галлон)

    13.1

    22

    20,1

    20,8

    Масса

    4 060

    3,220

    3,744

    4,117

    Мощность

    137

    118

    171

    222

    Время разгона от 0 до 60 (сек)

    14.1

    13,1

    10,9

    9,6

    Мощность / масса (л.с. / т)

    67,5

    73,3

    91,3

    107.9

    ИСТОЧНИК: EPA (2008).

    Эти предположения очень важны. Очевидно, что уменьшение габаритов автомобиля приведет к снижению расхода топлива. Кроме того, снижение способности автомобиля к ускорению позволяет использовать двигатель меньшей мощности с меньшей мощностью, который работает с максимальной эффективностью. Это не варианты, которые будут рассматриваться.

    Как показано в Таблице 2.3, за последние 20 лет или около того, чистым результатом улучшений в двигателях и топливах стало увеличение массы транспортного средства и повышение способности к ускорению, в то время как экономия топлива оставалась постоянной (EPA, 2008).Предположительно, этот компромисс между массой, ускорением и расходом топлива был обусловлен потребительским спросом. Увеличение массы напрямую связано с увеличением габаритов, переходом от легковых автомобилей к грузовым, добавлением средств безопасности, таких как подушки безопасности, и увеличением количества аксессуаров. Обратите внимание, что хотя стандарты CAFE для легких легковых автомобилей с 1990 года составляли 27,5 миль на галлон, средний показатель по автопарку остается намного ниже в течение 2008 года из-за более низких стандартов CAFE для легких пикапов, внедорожников и пассажирских фургонов. .

    СИЛА ТЯГИ И ЭНЕРГИЯ ТЯГИ

    Механическая работа, производимая силовой установкой, используется для приведения в движение транспортного средства и привода вспомогательного оборудования. Как обсуждали Sovran и Blaser (2006), концепции силы тяги и энергии тяги полезны для понимания роли массы транспортного средства, сопротивления качению и аэродинамического сопротивления. Эти концепции также помогают оценить эффективность рекуперативного торможения в снижении требуемой энергии электростанции.Анализ сосредоточен на графиках испытаний и не учитывает влияние ветра и восхождения на холмы. Мгновенное тяговое усилие ( F TR ), необходимое для приведения в движение транспортного средства, составляет

    .

    (2,1)

    , где R - сопротивление качению, D - аэродинамическое сопротивление, C D - коэффициент аэродинамического сопротивления, M - масса автомобиля, V - скорость, dV / dt - это скорость изменения скорости (т.е.е., ускорение или замедление), A - лобовая зона, r o - коэффициент сопротивления качению шины, g - гравитационная постоянная, I w - полярный момент инерции четырех узлов вращения шины / колеса / оси, r w - его эффективный радиус качения, а ρ - плотность воздуха. Эта форма тягового усилия рассчитывается на колесах транспортного средства и, следовательно, не учитывает компоненты внутри системы транспортного средства, такие как силовая передача (т.е.е., инерция вращения компонентов двигателя и внутреннее трение).

    Тяговая энергия, необходимая для прохождения нарастающего расстояния dS , составляет F TR Vdt , и ее интегральная часть по всем частям графика движения, в котором F TR > 0 (т. Е. , движение с постоянной скоростью и ускорения) - это общая потребность в тяговой энергии, E TR . Для каждого графика движения EPA Sovran и Blaser (2006) рассчитали тяговую энергию для большого количества транспортных средств, охватывающих широкий диапазон наборов параметров ( r 0 , C D , A , M ), представляющие спектр современных автомобилей.Затем они аппроксимировали данные линейным уравнением следующего вида:

    (2,2)

    , где S - это общее расстояние, пройденное в графике движения, а α , β и γ - конкретные, но разные константы для расписаний UDDS и HWFET. Sovran и Blaser (2006) также определили, что комбинация пяти схем UDDS и трех HWFET очень точно воспроизводит комбинированный расход топлива EPA, равный 55 процентам UDDS плюс 45 процентов HWFET, и предоставили его значения α , β и γ .

    Тот же подход использовался для тех частей графика движения, в которых F TR <0 (то есть замедления), где силовая установка не обязана обеспечивать энергию для движения. В этом случае сопротивление качению и аэродинамическое сопротивление замедляют движение транспортного средства, но их влияние недостаточно, чтобы следовать за замедлением цикла движения, и поэтому требуется некоторая форма торможения колес. Когда транспортное средство достигает конца расписания и становится неподвижным, вся кинетическая энергия его массы, которая была получена, когда F TR > 0, должна быть удалена.Следовательно, уменьшение кинетической энергии, производимой при торможении колес, составляет

    .

    (2,3)

    Коэффициенты α ' и β' также относятся к графику испытаний и приведены в справочнике. Представляют интерес два наблюдения: (1) γ одинаково как для движения, так и для торможения, поскольку он связан с кинетической энергией транспортного средства; (2) поскольку энергия, используемая для сопротивления качению, составляет r 0 M g S , сумма α и α ' равна g .

    Sovran и Blaser (2006) рассмотрели 2500 транспортных средств из базы данных EPA за 2004 год и обнаружили, что их уравнения соответствуют энергии тяги для графиков UDDS и HWFET с r = 0,999, а энергии торможения - с

    . .

    Снижение расхода топлива и выбросов загрязняющих веществ с помощью интеллектуальных транспортных систем

    Парниковый газ, выбрасываемый транспортным сектором во всем мире, является серьезной проблемой. Чтобы свести к минимуму такие выбросы, автомобильные инженеры неустанно работали. Исследователи изо всех сил пытались переключить ископаемое топливо на альтернативные виды топлива и пытались использовать различные стратегии вождения, чтобы облегчить транспортный поток и уменьшить заторы и выбросы парниковых газов. Автомобиль выделяет огромное количество загрязнителей, таких как окись углерода (CO), углеводороды (HC), двуокись углерода (CO 2 ), твердые частицы (PM) и оксиды азота (NO x ).Технологии интеллектуальной транспортной системы (ИТС) могут быть внедрены для снижения выбросов загрязняющих веществ и снижения расхода топлива. В этой статье исследуются методы и технологии ИТС для снижения расхода топлива и минимизации выбросов загрязняющих веществ в выхлопных газах. В нем подчеркивается влияние приложения ITS на окружающую среду для обеспечения современного экологичного решения. В тематическом исследовании также говорится о том, что технология ITS снижает расход топлива и выбросы загрязняющих веществ в городской среде.

    1.Введение

    В настоящее время проблема энергосбережения становится все более популярной в ИТС. Недавнее повышение цен на топливо имеет большое влияние на глобальные экономические изменения. Водителей беспокоит расход топлива в соответствии с ежемесячным бюджетом. Чрезмерное использование нефти не только увеличивает бюджет, но и приводит к увеличению выбросов загрязняющих веществ [1]. Техасский транспортный институт A&M обнаружил, что из-за перегруженности городским американцам приходится ездить на 5,5 миллиарда часов больше, и им приходится покупать еще 2.9 миллиардов галлонов топлива при затратах в 121 миллиард долларов, в то время как 56 миллиардов фунтов дополнительного окиси углерода (CO) и парниковых газов выбрасываются в атмосферу только в 2011 году в условиях перенаселенности городов. В настоящее время мир сильно страдает от загрязнения окружающей среды [2, 3 ]. Следовательно, сокращение расхода топлива может минимизировать выбросы загрязняющих веществ и сохранить окружающую среду чистой и зеленой [4]. Несмотря на то, что многие исследователи провели значительные исследования в области топлива и энергии для альтернативных видов топлива, автомобильная промышленность также предприняла некоторые попытки улучшить модернизацию транспортных средств для повышения топливной эффективности и экономически жизнеспособных экологически чистых технологий [5, 6].

    ИТС можно определить как проводную и беспроводную связь, основанную на информационных и электронных технологиях, интегрированных с транспортной системой и транспортными средствами [7, 8]. Это современная технология экологически чистых технологий, которая не только делает зеленым один автомобиль, но и целые группы автомобилей. ИТС уже произвела революцию в области транспортных систем [9, 10]. ITS охватывает широкий спектр методов и технологий, таких как системы дорожной информации в реальном времени (TIS), электронная система взимания платы за проезд (ETCS) и автоматизированная система управления светофорами (ATLCS).Вероятно, он станет основным инструментом для решения проблем наземного транспорта в течение следующих нескольких десятилетий, поскольку инфраструктура будет строиться наряду с физической транспортной инфраструктурой. В этой системе используются средства связи, управления, электроники и компьютерные технологии для улучшения работы автомобильных транспортных систем [11]. ИТС-технологии не являются фантастическими или футуристическими; они реальны, уже существуют сегодня в нескольких странах и доступны для всех стран, которые сосредоточены на их разработке и внедрении.ITS - перспективная технология, которая может использоваться для снижения расхода топлива и выбросов выхлопных газов, что с точки зрения защиты окружающей среды [12]. Эти технологии уменьшают заторы, обеспечивают повышенную безопасность и повышают производительность [13]. Приложение ITS используется для минимизации среднего расстояния, времени в пути и оценки плотности трафика [14]. Его можно использовать в экологических целях, информируя водителя о наилучшем пути, который может значительно сократить расход топлива, поскольку выбор транспортного средства является менее загруженным [15].

    Транспортные средства могут отправлять и получать сообщения с важными данными и указывать лучший путь в зависимости от своего местоположения, скорости и направления [16]. Интеллектуальный автомобиль собирает данные с помощью специальных датчиков. После обработки этих данных он передает информацию другим транспортным средствам. Большинство автомобилей в настоящее время работают на ископаемом топливе [17, 18]. Следовательно, для снижения расхода топлива

    ИТС необходимы значительные улучшения.

    Catalyst

    В электрохимических устройствах должны использоваться каталитические материалы, чтобы функционировать и обеспечивать высокую производительность. Существует множество каталитических материалов для различных реакций. В любых электрохимических устройствах реакция окисления должна сочетаться с реакцией восстановления. Примерами таких реакций являются реакция окисления водорода (HOR), реакция выделения водорода (HER), реакция восстановления кислорода (ORR), окисление воды (которое также называется электролизом воды) и т. Д.Каталитические материалы уменьшают энергию активации реакций и, следовательно, позволяют производить высокоэффективные электрохимические устройства, которые творит чудеса.

    Платина, сплавы платины с переходными металлами, сплав платина-рутений, палладий и другие подобные каталитические материалы были наиболее часто используемыми каталитическими материалами для различных электрохимических устройств, таких как топливные элементы, электролизеры, электрохимические насосы (также известные как электрохимические компрессоры), электрохимические инерторы. , электрохимическое осушение и др.Каталитические материалы могут быть изготовлены либо в черном цвете (также известном как чистая форма), либо в форме на носителе. Черная (или чистая форма) каталитических материалов обычно имеет меньшую площадь поверхности по сравнению с их аналогами на носителе. Углерод был наиболее многообещающим материалом носителя из-за его чрезвычайно большой площади поверхности, хорошей электропроводности и присущей устройствам топливных элементов инертности.

    Топливные элементы вырабатывают электрическую энергию (или мощность) просто путем окисления компонентов топлива (например, молекул водорода) до протонов и электронов на анодном электроде и восстановления молекул кислорода до воды путем электрохимического объединения адсорбированных на поверхности частиц кислорода с протонами / электронами на катоде. электрод.

    FuelCellStore имеет в своем арсенале более 100+ каталитических материалов (неполный их список представлен здесь) и обладает ноу-хау для изготовления различных мембранных электродных сборок (MEA) или мембран с катализатором (CCM). FuelCellStore поставляет следующие каталитические материалы в связи с их наиболее частым использованием в электрохимических устройствах: катализаторы на основе платины, катализаторы на основе платины рутения, катализаторы на основе палладия, катализаторы на основе иридия и другие катализаторы (Ag, Au, Co, Cu, Fe, Ni, Rh, Ru и Sn).

    Как правило, в топливном элементе с полимерным электролитом с мембраной (PEMFC или топливный элемент с протонообменной мембраной) платиновая сажа или платина на углеродном носителе используются в качестве катализатора как для анодной, так и для катодной сторон. В электролизерах PEM в качестве анодного катализатора можно использовать оксид иридия-рутения, оксид иридия, иридиевую сажу, платиновую сажу. В качестве катодной стороны электролизеров может использоваться платиновая сажа или платина на углеродных катализаторах. Топливный элемент с прямым метанолом (DMFC) требует добавления рутения в качестве катализатора к платине (также называемой платино-рутениевым сплавом) для облегчения электрохимического окисления спиртового топлива.

    .

    Смотрите также