W jaki sposób oczyszczane są spaliny w silnikach Diesla?

Podstawowymi i najbardziej niebezpiecznymi produktami procesu spalania w silnikach Diesla są tlenki azotu NOx oraz tzw. cząstki stałe. Mechanizmy ich powstawania są różne. Tlenki azotu emitowane są na skutek wysokiej temperatury spalania ubogich mieszanek, a jak wiadomo silniki z zapłonem samoczynnym w każdych warunkach pracują przy współczynniku lambda większym od 1. Ich szkodliwa działalność polega na drażniącym wpływie na błony śluzowe organizmów.

Cząstki stałe powstają natomiast w wyniku niezupełnego i niecałkowitego spalania z powodu nierównomiernego rozdziału mieszanki w komorze spalania. Są one bardzo małe i mają zdolność łączenia się ze związkami azotu, siarki oraz ciężkich węglowodorów aromatycznych, przez co mogą się przyczynić do powstawania nowotworów. Zmniejszenie emisji szkodliwych składników spalin może się odbywać na drodze udoskonalenia konstrukcji wewnętrznej silnika i zoptymalizowania przebiegu procesu spalania oraz obniżenia temperatury w komorze spalania. Do czynników wewnętrznych zaliczamy zatem np. turbodoładowanie, układy wtryskowe o wysokim ciśnieniu tłoczenia lub zawory recyrkulacji spalin EGR.

Zobacz również: Nowy Jeep Compass

Pozostałe układy, służące zmniejszeniu toksyczności spalin znajdziemy w układzie wydechowym samochodu. Mimo że w silnikach Diesla emisja tlenku węgla CO oraz węglowodorów nie jest najistotniejszym problemem, to również konstrukcje z zapłonem samoczynnym wyposażone są w utleniające reaktory katalityczne. Ze względu na konieczność ich pracy w podwyższonej temperaturze, są one montowane jak najbliżej kolektora wydechowego. W niektórych przypadkach reaktor utleniający może służyć jako podgrzewacz spalin, pomagający w samooczyszczaniu się filtra cząstek stałych.

Właśnie ów filtr eliminuje szkodliwe cząstki stałe i ma on budowę zbliżoną do konwencjonalnego katalizatora, jednak w jego przypadku kanały w rdzeniu filtra nie są przelotowe, co zmusza spaliny do osiadania na porowatych ściankach rdzenia. Wymusza to konieczność okresowego oczyszczania filtra, co w filtrach bezobsługowych przebiega przez podniesienia temperatury spalin, a w konstrukcjach typu FAP wymaga dozowania specjalnego środka, wspomagającego dopalanie cząsteczek sadzy.

Zobacz również: Straż miejska nie ma prawa używać fotoradarów

Do eliminacji tlenków azotu stosowane są konwertery zasobnikowe, które gromadzą tlenki i okresowo zamieniają go na drodze reakcji chemicznej w czysty azot. Możemy się również spotkać z konstrukcjami typu SCR, które do redukcji NOx-ów używają wodnego roztworu mocznika o handlowej nazwie AdBlue. Oba systemy regulowane są za pomocą, niespotykanej dotąd w silnikach Diesla, szerokopasmowej sondy lambda.