Lästid: 5 minuter
Behovet av att kontrollera utsläppen från bilar gav upphov till datoriseringen av bilen. Kolväten, kolmonoxid och kväveoxider bildas under förbränningsprocessen och släpps ut i atmosfären från avgasröret. Det finns också kolväten som släpps ut som ett resultat av förångningen av bensin och från bilens vevhus. I lagen om ren luft från 1977 fastställs gränser för hur mycket av var och en av dessa föroreningar som får släppas ut från en bil. Tillverkarna svarade genom att lägga till vissa föroreningsbegränsande anordningar och skapa en självjusterande motor. 1981 kom den första av dessa självjusterande motorer. De kallades för återkopplade bränslekontrollsystem. En syregivare installerades i avgassystemet och mätte bränsleinnehållet i avgasströmmen. Den skickade sedan en signal till en mikroprocessor som analyserade avläsningen och använde en bränsleblandning eller en luftblandningsanordning för att skapa rätt luft/bränsleförhållande. I takt med att datorsystemen utvecklades kunde de justera tändningstimingen och även sköta andra utsläppskontroller som var installerade på fordonet. Datorn kan också övervaka och diagnostisera sig själv. Om ett fel upptäcks kommer datorn att varna fordonsföraren genom att tända en indikatorlampa för funktionsfel. Datorn registrerar samtidigt felet i sitt minne, så att en tekniker vid ett senare tillfälle kan hämta felet i form av en kod som hjälper honom att fastställa rätt reparation. Några av de mer populära utsläppsbegränsande anordningar som installeras på bilar är följande: EGR-ventil, katalytisk omvandlare, luftpump, PCV-ventil, kolkärlskanna.
Katalytisk omvandlare
Automobilavgaser kontrolleras på tre sätt, ett är att främja en mer fullständig förbränning så att det blir färre biprodukter. Det andra är att återföra överflödiga kolväten tillbaka till motorn för förbränning och det tredje är att tillhandahålla ett ytterligare område där oxidation eller förbränning kan ske. Detta ytterligare område kallas katalysator. Katalysatorn ser ut som en ljuddämpare. Den är placerad i avgassystemet framför ljuddämparen. Inne i omvandlaren finns pellets eller en honeycomb av platina eller palladium. Platina eller palladium används som katalysator (en katalysator är ett ämne som används för att påskynda en kemisk process). När kolväten eller kolmonoxid i avgaserna passerar över katalysatorn oxideras de kemiskt eller omvandlas till koldioxid och vatten. När omvandlaren arbetar med att rena avgaserna utvecklar den värme. Ju smutsigare avgaserna är, desto hårdare arbetar omvandlaren och desto mer värme utvecklas. I vissa fall kan man se omvandlaren glöda på grund av överdriven värme. Om omvandlaren arbetar så hårt för att rena ett smutsigt avgasrör kommer den att förstöra sig själv. Även blyhaltigt bränsle kommer att lägga en beläggning på platina eller palladium och göra omvandlaren ineffektiv. Det är därför som alla bränslen för bilmotorer i USA numera är blyfria.
PCV-ventil
Syftet med PCV-systemet (positiv vevhusventilation) är att ta upp de ångor som bildas i vevhuset under den normala förbränningsprocessen och omdirigera dem till luft- och bränsleintagssystemet för att brännas vid förbränningen. Dessa ångor späder ut luft/bränsleblandningen och måste därför kontrolleras och doseras noggrant för att inte påverka motorns prestanda. Detta är den uppgift som PCV-ventilen (positiv vevhusventilation) har. Vid tomgång, när luft/bränsleblandningen är mycket kritisk, släpps bara en liten del av ångorna in i insugningssystemet. Vid höga varvtal, när blandningen är mindre kritisk och trycket i motorn är högre, släpps mer av ångorna in i insugningssystemet. När ventilen eller systemet är igensatt kommer ångorna att backa in i luftfilterhuset eller i värsta fall kommer övertrycket att trycka förbi tätningar och skapa motoroljeläckage. Om fel ventil används eller om systemet har luftläckor kommer motorn att gå på tomgång och gå ojämnt, eller i värsta fall kommer motoroljan att sugas ut ur motorn.
EGR-ventil
Syftet med avgasåtercirkulationsventilen (EGR-ventilen) är att dosera en liten mängd avgaser till insugningssystemet, detta späder ut luft- och bränsleblandningen för att på så sätt sänka temperaturen i förbränningskammaren. En för hög temperatur i förbränningskammaren skapar kväveoxider, som är en viktig förorening. Även om EGR-ventilen är den mest effektiva metoden för att kontrollera kväveoxiderna, påverkar dess konstruktion motorns prestanda negativt. Motorn är inte konstruerad för att köras på avgaser. Därför måste mängden avgaser som kommer in i insugningssystemet övervakas och kontrolleras noggrant. Detta sker med hjälp av en rad elektriska och vakuumbrytare och fordonsdatorn. Eftersom EGR-verkan minskar prestandan genom att späda ut luft/bränsleblandningen tillåter systemet inte EGR-verkan när motorn är kall eller när motorn behöver full effekt.
Förångningskontroller
Bensin avdunstar ganska lätt. Tidigare släpptes dessa avdunstningsutsläpp ut i atmosfären. 20 % av alla HC-utsläpp från bilar kommer från bensintanken. År 1970 antogs lagstiftning som förbjöd utsläpp av bensintankens ångor i atmosfären. Ett system för kontroll av avdunstning utvecklades för att eliminera denna föroreningskälla. Bränsleavdunstningskontrollsystemets funktion är att fånga upp och lagra avdunstningsutsläpp från bensintanken och förgasaren. En kolbehållare används för att fånga upp bränsleångorna. Bränsleångorna fastnar i kolet tills motorn startas och motorns vakuum kan användas för att dra in ångorna i motorn så att de kan förbrännas tillsammans med bränsle/luftblandningen. Detta system kräver att man använder ett förseglat påfyllningslock till bensintanken. Detta lock är så viktigt för systemets funktion att ett test av locket nu integreras i många delstaters program för kontroll av utsläpp. Bilar från före 1970 släppte ut bränsleångor i atmosfären genom att använda ett ventilerat tanklock. I dag används omkonstruerade gastankar med förslutna lock. Tanken måste ha tillräckligt med utrymme för att ångorna ska kunna samlas så att de sedan kan ventileras till kolbehållaren. En spolningsventil används för att kontrollera ångflödet till motorn. Spolningsventilen styrs av motorns vakuum. Ett vanligt problem med detta system är att spolningsventilen går sönder och att motorns vakuum drar in bränsle direkt i insugningssystemet. Detta berikar bränsleblandningen och gör att tändstiften blir orena. De flesta kolbehållare har ett filter som bör bytas ut med jämna mellanrum. Detta system bör kontrolleras när bränsleförbrukningen sjunker.
Luftinsprutning
Då ingen förbränningsmotor är 100 % effektiv kommer det alltid att finnas en del oförbränt bränsle i avgaserna. Detta ökar utsläppen av kolväten. För att eliminera denna utsläppskälla skapades ett luftinsprutningssystem. För förbränning krävs bränsle, syre och värme. Utan någon av dessa tre kan ingen förbränning ske. I avgasröret finns det tillräckligt med värme för att stödja förbränningen, och om vi tillför lite syre kommer det oförbrända bränslet att antändas. Denna förbränning kommer inte att ge någon effekt, men den kommer att minska överdrivna kolväteutsläpp. Till skillnad från i förbränningskammaren är denna förbränning okontrollerad, så om bränsleinnehållet i avgaserna är för högt kommer explosioner, som låter som poppande, att inträffa. Det finns tillfällen under normala förhållanden, t.ex. vid inbromsning, då bränsleinnehållet är för högt. Under dessa förhållanden skulle vi vilja stänga av luftinsprutningssystemet. Detta sker med hjälp av en avledningsventil, som i stället för att stänga av luftpumpen leder luften bort från avgasröret. Eftersom allt detta sker efter det att förbränningsprocessen är avslutad är detta en av de utsläppskontroller som inte har någon effekt på motorns prestanda. Det enda underhåll som krävs är en noggrann inspektion av luftpumpens drivrem.
.