Система впрыска вторичного воздуха [A] помогает Kawasaki поддерживать выхлопные газы мотоциклов ниже установленных норм выбросов. Эта система всасывает воздух в выхлопные отверстия, разбавляет и сжигает вредные компоненты в выхлопных газах, чтобы уменьшить их количество. Это позволяет установить карбюратор в разумное положение, не делая его слишком обедненным, поэтому производительность двигателя и реальные ходовые качества не ухудшаются.
Но, учитывая тенденцию к ужесточению регулирования выбросов, Kawasaki внедрила два каталитических нейтрализатора [B] в дополнение к системе впрыска вторичного воздуха. Более того, был принят карбюратор типа BDSR 36 из-за его хорошего баланса между стоимостью и производительностью. В результате мы можем снизить выбросы выхлопных газов ниже действующих стандартов, не ухудшив при этом ни производительность, ни реальное ощущение от езды. Содержание вредных веществ в выхлопных газах значительно снижается при работе системы регулирования выбросов, например режима LA4 или EC. В качестве реальных примеров, угарный газ (СО) снижается примерно на 70%, углеводороды (ХК) около 60%, оксиды азота (NOx) около 10%.
Кроме того, для повышения надежности системы мы устанавливаем клапаны отсечки топлива [C] в качестве системы защиты катализатора.
Выхлопные газы после очистки
Система снижения выбросов выхлопных газов Kawasaki
1. Система очистки выхлопных газов
Сгоревший газ, выходящий из камеры сгорания, нагнетается вторичным воздухом (добавление необходимого кислорода), и очищается, проходя через два небольших каталитических нейтрализатора в соединительной трубе и основной каталитический нейтрализатор в глушителе, а затем выходит в атмосферу.
Система подачи вторичного воздуха
1) Для окисления CO и HC катализаторами необходимо соответствующее количество кислорода. Поскольку исходный газ сгорания имеет мало оставшегося кислорода, воздух впрыскивается в выпускные отверстия системой впрыска вторичного воздуха, чтобы обеспечить достаточное количество кислорода в газе сгорания для очистки CO и углеводородов в определенной степени, а также для подготовки к активации катализаторы. Поскольку карбюратор установлен на более богатый уровень [А], и топливовоздушная смесь (А/Ф) составляет около 11-14, NOx с самого начала находится на более низком уровне, как показано на рисунке. И A/F становится бедным (около 13,5-15) после камер сгорания за счет впрыска вторичного воздуха и сгорания.
Выхлопной газ до очистки
2) Прекаталитические нейтрализаторы [А].
Небольшой трехкомпонентный каталитический нейтрализатор (предкаталитический нейтрализатор) установлен в трубе впереди в месте соединения [B] глушителя. Прекаталитический нейтрализатор изготовлен из перфорированной металлической трубы [С] из нержавеющей стали, поверхность которой покрыта оксидом алюминия, на который в качестве катализаторов нанесены платина и родий. Как правило, температура выхлопных газов должна быть выше температуры активации, поэтому мы устанавливаем предкаталитический нейтрализатор в верхней части основного каталитического нейтрализатора, где температура выхлопных газов высока. Соответственно, предкаталитический нейтрализатор будет активироваться даже в условиях низкой нагрузки. Активация предкаталитического нейтрализатора повышает температуру выхлопных газов за счет каталитической реакции, что помогает основному каталитическому нейтрализатору работать более эффективно. Прекаталитический нейтрализатор очищает CO, HC. и NOx в определенной степени.
3) Основные каталитические нейтрализаторы [D].
Конвертер представляет собой трехкомпонентный каталитический нейтрализатор, на который нанесена платина и родий, и имеет цилиндрическую металлическую сотовую структуру [E], изготовленную путем сгибания гофрированного листа и плоского листа нержавеющей стали в спираль увеличивающегося диаметра. Основной каталитический нейтрализатор установлен в первой расширительной камере глушителя. Когда выхлопные газы проходят через верхнюю часть системы впрыска вторичного воздуха, предкаталитический нейтрализатор и внутреннюю часть сот, основной каталитический нейтрализатор работает эффективно, снижая выбросы CO и HC. и NOx. Таким образом, мы можем держать это в рамках регулирования.
Ячеистая структура удобна для каталитического нейтрализатора, поскольку она имеет большую площадь поверхности, но небольшой размер для эффективного реагирования и низкое сопротивление выхлопным газам. Кроме того, присущая ему прочность помогает противостоять вибрации и имеет простую конструкцию, приваренную непосредственно к глушителю.
Каталитические преобразователи
2. Система защиты катализатора
Когда во время работы избыточное количество несгоревшего бензина попадает в выхлопные газы в количестве, превышающем допустимое, температура катализаторов ненормально повышается, поскольку несгоревший бензин вступает в реакцию с нагретыми катализаторами (при температуре активации или выше). В чрезмерном случае возникает такая проблема, как переплавление. Более того, существует вероятность того, что эффективность очистки ухудшится при охлаждении (ниже температуры активации). Так, клапан отсечки топлива [А] в качестве системы защиты катализатора установлен на каждой поплавковой камере карбюратора [В]. Он работает от воспламенителя IC и открывает и закрывает проход топлива к главному жиклеру [С]. Система защиты катализатора срабатывает в следующих случаях.
1) Предотвращение вытекания несгоревшего бензина при срабатывании ограничителя превышения скорости.
Ограничитель имеет функции отключения подачи топлива и отключения зажигания.
2) Предотвращение вытекания несгоревшего бензина при выключении выключателя двигателя во время работы.
При выключении выключателя двигателя во время движения мотоцикла накатом подача топлива прекращается. Например, подача топлива прекращается в ненормальном режиме работы, когда вы спускаетесь по склону с выключенным выключателем двигателя.
3) Предотвращение вытекания несгоревшего бензина при пропуске зажигания путем отсечки первичной обмотки в катушке зажигания.
Подача топлива прекращается, когда электрический ток первичной обмотки становится ненормальным из-за отключения первичной обмотки при работающем двигателе.
4) Предотвращение блокировки электромагнитного клапана
Если водитель всегда запускает двигатель ниже красной зоны на тахометре, то предохранитель IC не срабатывает ограничитель превышения оборотов и система защиты катализатора не имеет шансов сработать. Старое топливо может засорить клапаны отсечки топлива, которые остаются в поплавковых камерах. Чтобы справиться с этой проблемой, воспламенитель IC проверяет клапаны отсечки топлива при запуске двигателя и предотвращает блокировку клапанов.
5) Использование этилированного бензина запрещено полностью,
Этилированный бензин снижает эффективность очистки катализаторов.
Характеристики системы защиты катализатора суммируются следующим образом.
Клапан отсечки топлива
Работоспособность системы защиты катализатора
| № | Рабочее состояние | Замок зажигания | Выключатель остановки двигателя | Система защиты | Клапан отсечки топлива | Средство (Действие) |
| 1 | Нормальный | ON | ON | OFF | ОТКРЫТЬ | • Не обязательно (Нормальное состояние) |
| 2 | Превышение скорости | ON | ON | ON | ЗАКРЫВАТЬ | • Не обязательно |
| 3 | Аномальный (осечка) • Дефекты на первичной стороне катушки стержня | ON | ON | ON | ЗАКРЫВАТЬ | • Проверьте соединение на первичной стороне катушки стержня. |
| 4 | Аномальный (осечка) • Дефекты на вторичной стороне катушки стержня • Батарея разряжена. • Засорение свечей зажигания • Дефекты приемной катушки • Дефекты воспламенителя IC • Дефекты карбюратора | ON | ON | OFF | ОТКРЫТЬ | • Осмотрите катушку джойстика. • Зарядите аккумулятор. • Очистите свечу зажигания и отрегулируйте зазор. • Осмотрите и замените приемную катушку. • Осмотрите и замените воспламенитель IC. • Осмотрите и отрегулируйте карбюратор. |
| 5 | Аномальный (нет искры) • Короткое замыкание выключателя остановки двигателя • Во время движения мотоцикла накатом не выключайте выключатель двигателя. | ON | OFF | ON | ЗАКРЫВАТЬ | • Осмотрите и отремонтируйте выключатель двигателя. • Включите выключатель двигателя и запустите его. |
| 6 | Аномальный (нет искры) • Короткое замыкание замка зажигания • Во время движения мотоцикла накатом не выключайте зажигание. | OFF | ВКЛ или ВЫКЛ | OFF | ОТКРЫТЬ | • Осмотрите и замените выключатель зажигания. • Включите зажигание и выключатель двигателя и езжайте. |
3. Техническое обслуживание
Специального технического обслуживания не требуется, за исключением проверки клапана всасывания воздуха (который описан в этом руководстве).
1) Замена глушителя в сборе
Заменить только катализаторы невозможно, так как они вварены в глушитель. Итак, в следующем случае также необходима замена глушителя в сборе.
- В случае использования не назначенного топлива (этилированный бензин и т.д).:
- Эффективность очистки снижается за очень короткий период времени, поскольку свинец отравляет каталитические нейтрализаторы. Хотя на внешний вид нейтрализатора и работу двигателя это не влияет, замена глушителя в сборе необходима для обеспечения эффективности очистки выхлопных газов.
- В случае, если каталитические нейтрализаторы выходят из строя из-за перегрева: особенно в случае, когда много несгоревшего бензина попадает в каталитические нейтрализаторы в экстремальных условиях эксплуатации, выходящих за рамки здравого смысла, существует вероятность того, что катализаторы отреагируют слишком остро и каталитические нейтрализаторы сильно перегреются. Если они расплавляются, это приводит к ухудшению работы двигателя, ухудшению уровня шума выхлопных газов и эффективности очистки. Итак, глушитель в сборе подлежит замене.
2) Долговечность.
Он имеет такую же долговечность, как и обычный глушитель.
3) Утилизация отходов.
Поскольку какое-либо вредное токсичное вещество особо не используется, его можно утилизировать как обычные промышленные отходы. Корпус глушителя изготовлен из алюминиевой стали. Каталитический нейтрализатор также изготовлен из нержавеющей стали, на поверхности которой имеется оксид алюминия, а основными ингредиентами катализаторов являются платина и родий.
4. Меры предосторожности при обращении
На автомобиле с катализаторами применяется система защиты катализаторов от неправильного обращения. Но мы запрещаем слишком сильно зависеть от системы при работе.
1) Используйте только неэтилированный бензин: Использование этилированного бензина полностью запрещено. Можно использовать только топливо и присадки, указанные в Руководстве по эксплуатации.
2) Используйте специальное моторное масло, описанное в руководстве пользователя: В случае наличия некоторых ингредиентов, которые оказывают вредное воздействие на катализаторы (такие как фосфор «P», свинец «Pb», сера «С») включаются, эффективность очистки снижается.
3) Выбег (например, проворачивание двигателя при спуске по склону) запрещено при выключенной системе зажигания: работа двигателя без зажигания вызывает большой расход несгоревшего бензина и снижение эффективности очистки, а также оплавление катализаторов при температуре активации и выше.
При выключении зажигания [А] клапаны отсечки топлива [В] не работают. Так. избегайте движения накатом при выключенном зажигании.
Не запускайте двигатель и не двигайтесь на холостом ходу при пропуске зажигания, который возникает из-за таких дефектов, как плохой контакт со свечой зажигания на вторичной проводке катушки ручки зажигания [С].
Не двигайтесь слишком сильно при выключенном выключателе двигателя [D]. При условии, что выключатель остановки двигателя выключен во время работы, воспламенитель IC [E] закрывает клапаны отсечки топлива, чтобы перекрыть подачу топлива.
Не запускайте двигатель и не двигайте мотоцикл слишком сильно накатом при условии, что первичная проводка катушки джойстика не подсоединена полностью (осечка). Неполное подключение или отключение первичной обмотки приводит к тому, что клапаны отсечки топлива начинают отсекать топливо. В этом случае с точки зрения защиты катализаторов прекращается подача топлива во все цилиндры, даже если пострадал один цилиндр.
Система снижения выбросов выхлопных газов Kawasaki
Не включайте ограничитель превышения скорости слишком сильно, чтобы защитить двигатель. (Ограничитель превышения скорости имеет систему защиты, которая одновременно применяет метод отключения зажигания и метод отключения топлива. Обычная система применяет метод подачи топлива).
Не запускайте двигатель, даже если только в одном цилиндре есть пропуски зажигания или нестабильная работа. В этом случае обратитесь в ближайший сервисный центр для исправления неисправности. Если у вас нет другого выбора, кроме как бежать самостоятельно, держите обороты двигателя на как можно более низких оборотах и постарайтесь завершить работу в кратчайшие сроки.
Если аккумулятор разряжен, не запускайте двигатель вручную. Подсоедините другой полностью заряженный аккумулятор с помощью соединительных кабелей и запустите двигатель.
5. Дополнительная информация
1) Система впрыска вторичного воздуха
Механизм прост, а потери мощности минимальны, поскольку система использует вакуумное давление, создаваемое импульсами выхлопа.
Вторичный впрыскиваемый воздух способствует более полному сгоранию топливно-воздушной смеси (Первичный воздух означает воздух, который проходит через впускную трубу). Когда выпускной клапан открывается и сгоревшее топливо проходит через выпускной клапан, через клапан всасывания воздуха поступает поток свежего воздуха. Этот свежий воздух сжигает несгоревший газ и преобразует окись углерода (СО) и углеводороды (ХК) в безвредный диоксид углерода (СО2) и вода (Ч2 О).
CO + 1/2 O2 → CO2
НС + О2 → СО2 + Н2 О
Система подачи вторичного воздуха состоит из вакуумного переключающего клапана и двух клапанов всасывания воздуха. Без использования воздушного насоса клапан всасывания воздуха может втягивать свежий воздух в выхлопной канал рядом с выпускными клапанами за счет вакуума, создаваемого импульсами выхлопа.
Клапаны всасывания воздуха
Клапаны всасывания воздуха представляют собой обратный клапан, который позволяет свежему воздуху поступать только из воздухоочистителя через воздушные шланги в выпускное отверстие и предотвращает обратный поток. Периодически снимайте и проверяйте клапаны всасывания воздуха (смотрите Верхняя часть двигателя главу в данном руководстве по техническому обслуживанию). Кроме того, снимайте и осматривайте клапаны всасывания воздуха, если скорость холостого хода нестабильна, мощность двигателя значительно снижается или появляется ненормальный шум двигателя.
Клапан переключения вакуума
Хотя клапан вакуумного переключателя обычно пропускает поток вторичного воздуха, он закрывается при высоком вакууме (низкое давление) образуется во впускном патрубке при торможении двигателем. Это необходимо для перекрытия потока вторичного воздуха и предотвращения взрывов в выхлопных отверстиях, которые могут быть вызваны избытком несгоревшего топлива в выхлопе во время замедления. Эти взрывы или обратная вспышка в выхлопной системе могут привести к повреждению клапанов всасывания воздуха.
Регулярная проверка вакуумного клапана не требуется. Если во время торможения двигателем в выхлопной системе часто возникает обратная вспышка или возникают ненормальные шумы двигателя, проверьте клапан вакуумного переключателя, как описано в тексте (смотрите Верхняя часть двигателя главу в данном руководстве по техническому обслуживанию).
Система подачи вторичного воздуха
1. Корпус воздухоочистителя; 2. Воздушный шланг; 3. Впускной глушитель; 4. Клапан переключения вакуума; 5. Клапан всасывания воздуха; 6 Выпускной клапан; 7. Карбюраторы; 8. Впускной патрубок; 9. Впускной клапан
2) Работа трехкомпонентного каталитического нейтрализатора.
Трехкомпонентные катализаторы используются для каталитических нейтрализаторов и основного каталитического нейтрализатора. Эти преобразователи могут очищать от угарного газа (СО), углеводороды (ХК), и оксиды азота (NOx) в то же время.
CO и HC окисляются (О добавлено) по платине (Пт) и преобразуется в безвредный углекислый газ (СО2) и вода (Ч2 О), а затем происходит очистка выхлопных газов:
CO + 1/2 O2 → CO2
НС + О2 → СО2 + H2 О
NOx снижается (О удалено) родием (резус) и превращается в безвредный азот (Н2) и кислород (О2), и выхлопные газы очищаются.
NOx → N2 + O2
Главный каталитический нейтрализатор
3) Свойство катализатора.
Большинство катализаторов представляют собой порошки металлов или металлических соединений и увеличивают скорость химической реакции.
Предполагается, что катализаторы каким-то образом ослабляют связи реагирующих веществ. Другими словами, они понижают энергию активации, позволяя реакции протекать быстрее. Для активации катализаторов температура выхлопных газов должна быть выше температуры активации, которая составляет 220-230°С для новых катализаторов и 270-280°С для отработанных катализаторов (после пробега 10000-20000 км).
Сам катализатор не претерпевает необратимых химических изменений и может быть восстановлен после завершения химической реакции. Итак, глушитель со встроенным катализатором имеет такую же долговечность, как и обычный глушитель.
Предполагается, что механизм каталитического действия представляет собой поверхностное явление, при котором реагенты абсорбируются небольшой частью поверхности катализатора. Каталитический нейтрализатор изготовлен из нержавеющей стали, поверхность покрыта глиноземом (оксид алюминия Al2 O3). Оксид алюминия прилипает к стенкам из нержавеющей стали, а катализатор очень хорошо прилипает к оксиду алюминия. Поверхность оксида алюминия неоднородна, имеются углы, кромки, дислокации и границы зерен. Катализатор наносится на оксид алюминия, что делает поверхность катализатора шероховатой. Чем шероховатее поверхность, тем активнее катализатор адсорбирует реагенты.
Если различные примеси, такие как свинец, адсорбируются, они блокируют небольшую часть поверхности катализатора, предотвращая поглощение CO, HC и NOx. Именно по этой причине этилированное топливо отравляет катализатор, не разрушая его поверхность и не выделяя тепла.
Катализаторы обычно эффективны в небольших количествах. Катализатор может катализировать реакцию, в которой количество реагентов превышает его массу в несколько тысяч-миллионов раз. Трехходовой катализатор представляет собой смесь платины (Пт) и родий (резус) которые дороги. Но нейтрализатор использует только около 0,05 грамма Pt и 0,01 грамма Rh, а основной каталитический нейтрализатор использует только около 0,4 грамма Pt и 0,1 грамма Rh.
