Opis
Wyróżnienie Rektora Politechniki Warszawskiej dla najlepszej publikacji akademickiej w dziedzinie nauk technicznych i ścisłych w ramach Konkursu na najlepszą książkę akademicką i naukową ACADEMIA 2022.
Puchar Federacji Stowarzyszeń Naukowo-Technicznych NOT za najlepszy poradnik techniczny w konkursie TECHNICUS 2022.
W monografii scharakteryzowano gazy wylotowe silników spalinowych pod względem ich składu chemicznego, właściwości środowiskowych i metod badań emisji substancji szkodliwych. Opisu metod oczyszczania spalin dokonano w podziale na dwie grupy: metody katalityczne i metody filtracyjno-katalityczne. W grupie metod katalitycznych opisano podstawy przebiegu reakcji kontaktowych, budowę reaktorów oraz zagadnienia eksploatacji i dezaktywacji reaktorów. Omówiono główne typy reaktorów, w tym reaktory DOC, TWC, LNT oraz SCR. W grupie metod filtracyjno-katalitycznych opisano podstawy filtracji cząstek stałych oraz stosowne materiały filtrujące. Przedstawiono podstawowe zagadnienia charakterystyczne dla filtrów DPF i GPF wraz z ich regeneracją, powstawaniem popiołu i problemami eksploatacyjnymi. Na zakończenie przedstawiono przegląd rozwiązań współczesnych zintegrowanych systemów oczyszczania spalin stosowanych w pojazdach lekkich LDV i ciężkich HDV.
Książka może służyć jako materiał pomocniczy dla studentów szkół technicznych, doktorantów oraz specjalistów przemysłu motoryzacyjnego zajmujących się tą problematyką.
Spis treści
Wykaz ważniejszych oznaczeń 7
Część I. Gazy wylotowe silników spalinowych 11
1. Wprowadzenie 13
2. Zarys metod badań emisji gazów wylotowych 15
2.1. Składniki gazów wylotowych 15
2.2. Zasady badań emisji spalin pojazdów lekkich i ciężkich 21
Część II. Metody katalityczne 27
3. Heterogeniczne reakcje katalityczne 29
3.1. Etapy reakcji 29
3.2. Aktywność i selektywność katalizatora 37
3.3. Obciążenie reaktora i konwersja gazów 39
4. Podstawy budowy reaktorów katalitycznych do silników spalinowych 42
4.1. Elementy budowy reaktorów 42
4.2. Monolity 44
4.2.1. Monolity ceramiczne 45
4.2.2. Opory przepływu gazów w monolitach ceramicznych 51
4.2.3. Monolity metalowe 56
4.2.4. Porównanie właściwości monolitów 61
4.3. Pośrednia warstwa tlenkowa i składniki aktywne katalitycznie 64
4.4. Maty kompensacyjne i obudowy reaktorów 75
5. Zagadnienia ogólne eksploatacji i dezaktywacji reaktorów katalitycznych 82
5.1. Warunki pracy reaktorów 82
5.2. Procesy dezaktywacji reaktorów 87
6. Charakterystyka typów reaktorów katalitycznych 90
6.1. Reaktory utleniające 90
6.2. Reaktory utleniająco-redukujące 97
6.3. Reaktory magazynująco-redukujące tlenki azotu 111
6.4. Reaktory selektywnej katalitycznej redukcji tlenków azotu 118
6.4.1. Reaktory redukujące tlenki azotu węglowodorami i ich pochodnymi zawierającymi tlen 118
6.4.2. Systemy selektywnej katalitycznej redukcji tlenków azotu amoniakiem 122
Część III. Metody filtracyjno-katalityczne 135
7. Podstawy filtracji cząstek stałych 137
8. Materiały filtracyjne 143
8.1. Wymagania dotyczące materiałów filtracyjnych 143
8.2. Charakterystyka materiałów do budowy filtrów 147
8.3. Monolity typu wall-flow 150
8.4. Filtry włókninowe 166
8.5. Filtry piankowe 172
8.6. Spieki metali 176
8.7. Pozostałe rozwiązania 178
9. Specyfika budowy i eksploatacji filtrów do silników ZS 181
9.1. Budowa filtrów 181
9.2. Ograniczanie emisji masy i liczby PM 185
9.3. Regeneracja filtrów 188
9.3.1. Metody aktywnej regeneracji 192
9.3.2. Metody pasywnej regeneracji 204
9.3.3. Metody pasywno-aktywnej regeneracji 224
9.4. Problemy eksploatacji filtrów 228
10. Specyfika budowy i eksploatacji filtrów do silników ZI 233
10.1. Umieszczenie filtra wraz z reaktorem TWC w układzie wylotowym 233
10.2. Budowa filtrów 237
10.3. Sprawność filtracji 239
10.4. Regeneracja filtrów 243
10.5. Problemy eksploatacji filtrów 245
Część IV. Przegląd współczesnych zintegrowanych systemów oczyszczania spalin 249
11. Rozwiązania stosowane w pojazdach LDV 251
11.1. Pojazdy z silnikami o zapłonie samoczynnym 251
11.2. Pojazdy z silnikami o zapłonie iskrowym 259
12. Rozwiązania stosowane w pojazdach HDV 262
Literatura 269
Streszczenie 285
Summary 286
O autorach / z książki
Publikacja wydana na zamówienie Instytutu Transportu Samochodowego
