Сохранение высоких энергетических и топливно-экономических показателей ДВС при одновременном обеспечении необходимого уровня экологических требований к ним представляет собой одну из наиболее важных проблем современного двигателестроения.
В странах ЕЭС нормы на выброс СО, CmHn и NOx для автомобилей с полной массой до 3500 кг установлены едиными и не зависят от рабочего объема двигателя. Испытания АТС проводят по Правилам 83 (тип 1). Нормы на выброс CO и CmHn+NOx, а также содержание твердых частиц приведены в табл. 4.1.
Таблица 4.1. Содержание ВВ в ОГ автомобильных двигателей
| Тип стандарта | Год введения | Тип двигателя | Норма выброса вредных веществ | |||||
| СО, г/км | CmHn, г/км | NOx, г/км | CmHn+NOx, г/км | Твердые частицы, г/исп | Испарения, г/исп | |||
| «Евро-1» | 1993 | Бензин | 2,72 | - | - | 0,97 | - | 2 |
| Дизель | 2,72 | - | - | 0,97 | 0,14 | - | ||
| «Евро-2» | 1996 | Бензин | 2,2 | - | - | 0,50 | - | 2 |
| Дизель | 1,0 | - | - | 0,70 | 0,08 | - | ||
| «Евро-3»* | 2000 | Бензин | 2,3 | 0,2 | 0,15 | - | - | 2 |
| Дизель | 0,64 | - | 0,50 | 0,56 | 0,05 | - | ||
| «Евро-4»* | 2005 | Бензин | 1,0 | 0,1 | 0,08 | - | - | 2 |
| Дизель | 0,5 | 0,1 | 0,25 | 0,30 | 0,025 | - | ||
* Испытания по модифицированному тесту ECE+EUDC.
Внешние скоростные характеристики двигателей ЗМЗ с распределенной системой впрыска приведены на рис. 4.1. Кривые 1, Зиб относятся к двигателю 3M3-4063.10, кривые 2, 4 и 5 - к двигателю ЗМЗ-4026.10.
Рис. 4.1. Внешние характеристики двигателей ЗМЗ: 1, 2 - Ne; 3, 4 - Ме; 5, 6 - gе
Внешние скоростные характеристики двигателя мод. F3R-272 приведены на рис. 4.2. Двигатель F3R снабжен электронной системой управления подачей топлива и зажиганием, системой снижения токсичности ОГ и системой контроля испарений. Система снижения токсичности ОГ снабжена каталитическим нейтрализатором с обратной связью.
Рис. 4.2. Внешняя характеристика двигателя F3R
При идеальном сгорании стехиометрической смеси углеводородного топлива продукты сгорания состоят преимущественно из двуокиси углерода (11%) и паров воды (13%). Значительная доля компонентов ОГ приходится на молекулярный азот (73%).
Влияние состава горючей смеси на выброс вредных веществ (ВВ) приведены на рис. 4.3.
Рис. 4.3. Влияние состава горючей смеси на выброс вредных веществ одноцилиндрового отсека бензинового двигателя: 1 - Tz; 2 - CmHn; 3, 5 - ηt; 4 - NOx; 6 - CO₂; 7 - СО; 8 - O₂; 9 - Н₂; n=2000 мин⁻¹; Qзаж=26°; 10 - модернизированный процесс; 11 - базовый процесс