Emisyon Azaltıcı Sistemler - Egzoz Emisyon Sistemi

İçten yanmalı motorların egzoz gazlarında; CO (Karbon monoksit), Hidrokarbonlar (HC), Kurum partikülleri (PM) ve Azot oksitler (NOx) gibi zararlı egzoz emisyonları oluşmaktadır. Çevreye ve canlılara zararlı olan bu emisyonların azaltılması için, yasa koyucular sınır değerler getirmiştir. Buna egzoz emisyon normları denir, örneğin Euro egzoz emisyon normları (Euro 1-2-3-4-5-6). Aşılmaması gereken bu değerler, ülkelerin yasalarında belirtilmiş olan ve gram/kilometre cinsinden belirtilen sınır değerlerdir. Her yeni gelen emisyon normunda, sınır değerler daha da aşağı çekilmektedir. Bu durum, otomotiv üreticilerini emisyonları düşürücü yeni sistem ve donanımları kullanmaya zorlamaktadır.

Ayrıca karbon dioksit (CO2) gazı da küresel ısınmaya sebep olduğundan, karbon salınımının azaltılması için daha az yakıt tüketen motorlar geliştirilmeye çalışılmaktadır.

Motorların egzoz emisyonlarının azaltılması için egzoz hattında şu donanımlar kullanılır:

*Dizel Oksidasyon Katalizörü (DOC) (Dizel motor)

*Katalitik Konvertör (Benzinli motor)

*Benzinli Araç Partikül Filtresi (4 Yollu Katalitik Konvertör)

*Azot Oksit Depolamalı Katalizör (Dizel-Benzinli)

*Dizel Partikül Filtresi (DPF) (Dizel)

*SCR Sistemi (Dizel)

  

Egzoz gazındaki zararlı emisyonları azaltmak için iki temel yaklaşım vardır:

*Motorda Alınan Önlemler (Zararlı emisyonların hiç oluşmamasını sağlamak): Daha verimli motorlar, daha gelişmiş ECU (yazılım ve donanımlar), daha yüksek yakıt basıncı, daha iyi hava giriş-çıkış kanalları, değişken supap zamanlaması, EGR sistemi gibi önlemlerle zararlı emisyonların oluşma aşamasında azaltılması sağlanır.

*Egzoz Hattında Alınan Önlemler (Zararlı Emisyonların oluştuktan sonra egzoz hattında azaltılması): Zararlı emisyonlar oluştuktan sonra, egzoz hattında kullanılan donanımlarla zararlı emisyonlar azaltılır. Bunlar; Katalitik konvertör (veya oksidasyon katalizörü), Dizel partikül filtresi, SCR sistemi (veya azot oksit katalizörü).

Hava-Yakıt Karışımı ve Emisyonlara Etkisi

Motorun hava yakıt karışımının ayarlanmasında, egzoz emisyon değerleri belirleyici

Motordan elde edilen performans ile egzoz emisyon değerleri arasında yakın bir ilişki vardır. Hava yakıt karışımının ideal orandan (stokiyometrik oran 14,7/1 Lambda=1) sapması, çeşitli emisyonların artmasına sebep olmaktadır.

Motor zengin karışımla çalıştırıldığında, daha fazla yakıt gönderilir, bu durumda güç artar. Fakat bu durumda; Hidrokarbon (HC), Karbon monoksit (CO), partikül miktarı artar. Yakıt tüketimi ve karbondioksit (CO2) salınımı artar. Azot oksit (NOx) emisyonları ise azalır.

Motor fakir karışımla çalıştırıldığında, daha fazla hava daha az yakıt gönderilir. Bu durumda Hidrokarbon (HC), Karbon monoksit (CO), partikül miktarı (PM) azalır. Fakat Azot oksit (NOx) emisyonları ise artar. Dizel motorlar zaten aşırı fakir karışımla çalıştığından, azot oksit salınımları (emisyonları) yüksek olmaktadır.

Dizel motorlarda şu yöntem benimsenmiştir. Fakir hava yakıt karışımı; düşük yakıt tüketimi, düşük (CO2), (CO), (HC) emisyonu. Oluşan yüksek miktarda azot oksiti (NOx) engellemek için, EGR sistemi ve Azot oksit indirgeme sistemi (SCR (seçici katalitik indirgeme))  kullanılmaktadır. (Bkz: Zararlı Emisyonlar Nelerdir?) (Bkz: Avrupa Emisyon Standartları)