Læsetid: 5 minutter
Behovet for at kontrollere emissionerne fra biler gav anledning til computeriseringen af biler. Kulbrinter, carbonmonoxid og nitrogenoxider dannes under forbrændingsprocessen og udledes til atmosfæren fra udstødningsrøret. Der er også kulbrinter, der udledes som følge af fordampning af benzin og fra bilens krumtaphus. Luftrensningsloven fra 1977 fastsætter grænser for, hvor meget af hvert af disse forurenende stoffer der må udledes fra en bil. Fabrikanternes svar var, at de tilføjede visse forureningsbegrænsende anordninger og skabte en selvjusterende motor. I 1981 kom den første af disse selvjusterende motorer på markedet. De blev kaldt feedback-brændstofstyringssystemer. Der blev installeret en iltsensor i udstødningssystemet, som målte brændstofindholdet i udstødningsstrømmen. Den sendte derefter et signal til en mikroprocessor, som analyserede aflæsningen og betjente en brændstofblanding eller en luftblandingsanordning for at skabe det rette luft/brændstof-forhold. Efterhånden som computersystemerne udviklede sig, kunne de justere tændings- og gnisttidspunktet og betjene de andre emissionskontrolsystemer, der var installeret på køretøjet. Computeren er også i stand til at overvåge og diagnosticere sig selv. Hvis der konstateres en fejl, advarer computeren køretøjets fører ved at tænde en funktionsfejlindikatorlampe. Samtidig registrerer computeren fejlen i hukommelsen, så en tekniker på et senere tidspunkt kan hente fejlen i form af en kode, som vil hjælpe med at bestemme den rette reparation. Nogle af de mere populære emissionsbegrænsende anordninger, der er installeret i biler, er: EGR-ventil, KATALYTISK KONVERTER, LUFTPUMPE, PCV-ventil, KULKANISTER.
Katalytisk konverter
Automobilers emissioner kontrolleres på tre måder, den ene er at fremme en mere fuldstændig forbrænding, så der er færre biprodukter. Den anden er at genindføre overskydende kulbrinter tilbage i motoren til forbrænding, og den tredje er at tilvejebringe et ekstra område, hvor oxidation eller forbrænding kan finde sted. Dette ekstra område kaldes en katalysator. Katalysatoren ligner en lyddæmper. Den er placeret i udstødningssystemet foran lyddæmperen. Inde i katalysatoren er der pellets eller en honeycomb lavet af platin eller palladium. Platin eller palladium bruges som katalysator (en katalysator er et stof, der bruges til at fremskynde en kemisk proces). Når kulbrinter eller kulilte i udstødningen passerer over katalysatoren, bliver de kemisk oxideret eller omdannet til kuldioxid og vand. Efterhånden som katalysatoren arbejder på at rense udstødningen, udvikler den varme. Jo mere snavset udstødningen er, jo hårdere arbejder katalysatoren, og jo mere varme udvikles der. I nogle tilfælde kan man se konverteren gløde på grund af overdreven varme. Hvis konverteren arbejder så hårdt for at rense en snavset udstødning, vil den ødelægge sig selv. Også blyholdigt brændstof vil lægge en belægning på platin eller palladium og gøre konverteren ineffektiv. Derfor er alle brændstoffer til bilmotorer i USA nu blyfri.
PCV-ventil
Det positive krumtaphusventilationssystem (PCV) har til formål at tage de dampe, der dannes i krumtaphuset under den normale forbrændingsproces, og omdirigere dem ind i luft/brændstofindtagssystemet for at blive forbrændt under forbrændingen. Disse dampe fortynder luft/brændstof-blandingen, så de skal kontrolleres og doseres omhyggeligt for ikke at påvirke motorens ydeevne. Det er den positive krumtaphusventilation (PCV-ventil), der har denne opgave. Ved tomgang, når luft/brændstof-blandingen er meget kritisk, tillades kun en lille del af dampene ind i indsugningssystemet. Ved høj hastighed, når blandingen er mindre kritisk, og trykket i motoren er større, lukkes flere dampe ind i indsugningssystemet. Når ventilen eller systemet er tilstoppet, vil dampe blive ført tilbage i luftfilterhuset, eller i værste fald vil det overskydende tryk presse tætningerne forbi og skabe lækager af motorolie. Hvis den forkerte ventil anvendes, eller hvis systemet har luftlækager, vil motoren gå uregelmæssigt i tomgang, eller i værste fald vil motorolien blive suget ud af motoren.
EGR-ventil
Sigtet med EGR-ventilen (exhaust gas recirculation valve) er at dosere en lille mængde udstødningsgas ind i indsugningssystemet, hvilket fortynder luft/brændstof-blandingen for at sænke forbrændingskammerets temperatur. En for høj forbrændingskammertemperatur skaber nitrogenoxider, som er et vigtigt forurenende stof. Selv om EGR-ventilen er den mest effektive metode til at kontrollere nitrogenoxider, har den i sin udformning en negativ indvirkning på motorens ydeevne. Motoren er ikke konstrueret til at køre på udstødningsgas. Derfor skal mængden af udstødningsgas, der kommer ind i indsugningssystemet, overvåges og kontrolleres nøje. Dette sker ved hjælp af en række elektriske kontakter og vakuumkontakter og køretøjets computer. Da EGR-virksomheden reducerer ydeevnen ved at fortynde luft/brændstof-blandingen, tillader systemet ikke EGR-virksomheden, når motoren er kold, eller når motoren har brug for fuld kraft.
Evaporative Controls
Benzin fordamper ret let. Tidligere blev disse fordampningsemissioner udledt i atmosfæren. 20 % af alle HC-emissioner fra biler stammer fra benzintanken. I 1970 blev der vedtaget lovgivning, som forbød udluftning af benzintankdampe i atmosfæren. Der blev udviklet et fordampningskontrolsystem for at fjerne denne forureningskilde. Brændstoffordampningskontrolsystemets funktion er at opsamle og lagre fordampningsemissioner fra benzintanken og karburatoren. Der anvendes en trækulsbeholder til at opsamle brændstofdampene. Brændstofdamperne holder sig fast i kulstoffet, indtil motoren startes, og motorvakuum kan bruges til at trække damperne ind i motoren, så de kan forbrændes sammen med brændstof/luft-blandingen. Dette system kræver, at der anvendes et forseglet påfyldningsdæksel til benzintanken. Dette låg er så vigtigt for systemets funktion, at en test af låget nu indgår i mange statslige emissionskontrolprogrammer. Biler fra før 1970 afgav brændstofdampe til atmosfæren ved hjælp af et ventileret benzindæksel. I dag, hvor der anvendes forseglede dæksler, anvendes ombyggede benzintanke. Tanken skal have plads til, at dampene kan samle sig, så de kan blive udluftet til trækulsbeholderen. Der anvendes en spuleventil til at styre dampstrømmen ind i motoren. Spuleventilen betjenes af motorens vakuum. Et almindeligt problem med dette system er, at spuleventilen går i stykker, og at motorvakuumet trækker brændstof direkte ind i indsugningssystemet. Dette beriger brændstofblandingen og forurener tændrørene. De fleste trækulsbeholdere har et filter, der skal udskiftes med jævne mellemrum. Dette system bør kontrolleres, når brændstofforbruget falder.
Luftindsprøjtning
Da ingen forbrændingsmotor er 100 % effektiv, vil der altid være noget uforbrændt brændstof i udstødningen. Dette øger kulbrinteemissionerne. For at fjerne denne emissionskilde blev der udviklet et luftindsprøjtningssystem. Forbrænding kræver brændstof, ilt og varme. Uden en af de tre kan forbrænding ikke finde sted. Inde i udstødningsmanifolden er der tilstrækkelig varme til at understøtte forbrændingen, og hvis vi tilfører ilt, vil uforbrændt brændstof antændes. Denne forbrænding vil ikke producere nogen effekt, men den vil reducere de for store kulbrinteemissioner. I modsætning til forbrændingskammeret er denne forbrænding ukontrolleret, så hvis brændstofindholdet i udstødningen er for højt, vil der ske eksplosioner, der lyder som knald. Der er tidspunkter, hvor brændstofindholdet under normale forhold, f.eks. ved nedbremsning, er for højt. Under disse forhold ønsker vi at lukke for luftindsprøjtningssystemet. Dette opnås ved hjælp af en omløbsventil, som i stedet for at lukke for luftpumpen omdirigerer luften væk fra udstødningsmanifolden i stedet for at lukke for den. Da alt dette sker, efter at forbrændingsprocessen er afsluttet, er dette en emissionskontrol, der ikke har nogen indvirkning på motorens ydeevne. Den eneste vedligeholdelse, der kræves, er en omhyggelig inspektion af luftpumpens drivrem.