Итак, мы рассмотрели контроль выбросов в двигателях, которые работают на нормальных смесях с лямбда=1. Если двигатель работает на бедной смеси, при избытке воздуха, выбросы СН и СО из двигателя уменьшатся, но возрастет образование NOx. Как мы уже знаем, в этом случае трех-компонентный катализатор уже не работает нормально.


Поскольку СН и СО в этом случае мало, то в действительности нужен нейтрализатор, который может преобразовывать NOx обратно в азот и кислород. Это серьезная задача, потому что вы пытаетесь выделить азот в поток газов, которые уже содержат большое количество азота. Один исследователь сравнил эту задачу с попыткой высушить белье во время грозы. Это не заставило людей отказаться от попыток, и появилось три основных способа решения проблемы. Первый способ — попытаться найти катализатор, который будет работать, несмотря на эти проблемы. Некоторые команды имели определенный успех, в основном используя субстрат, образованный из пористого керамического материала, известного под названием цеолит, но лучший результат по нейтрализации составлял всего 30% по сравнению с 90% у трехкомпонентного нейтрализатора. Даже если это так, то уменьшение выбросов NOx на 30% может быть достаточным, для того чтобы двигатель удовлетворил законодательные ограничения.


Второе направление заключается в двухступенчатой стратегии. Во-первых, NOx запирается в специально приготовленный химический слой — принцип похожий на адсорбер, который применяется для задержки СН при холодном запуске. Затем, когда слой почти полный, ЭКМ впрыскивает очень маленькие порции топлива, которые сгорают в нейтрализаторе и уменьшают NOx, что и требовалось. Этот метод впервые использовался при производстве автомобилей Toyota и доказал гораздо большую эффективность, чем у обычного нейтрализатора, но очевидно привел к небольшому увеличению расхода топлива и потребовал «умных» датчиков и программного обеспечения. Этот тип накапливающего-уменьшающего нейтрализатора плохо взаимодействует при наличии примеси серы в бензине и может быть использован только тогда, когда доступно топливо с гарантировано низким содержанием серы.


Третий способ кардинально отличается от первых двух. Он заключается в создании поля газовой плазмы внутри выпускной системы. Газ высокой концентрации, проходя через это поле, разлагается на составляющие его элементы. Поэтому и СО и NOx могут быть преобразованы (но потребуется простой окислительный катализатор, который будет взаимодействовать с СН). Настоящей целью такой системы является уничтожение NOx. Такое устройство демонстрировалось системными специалистами компании Delphi и командой из Комиссии по Атомной энергии Соединенного Королевства. Однако для того, чтобы такая система работала эффективно, требуется большой расход электричества высокого напряжения, поэтому весь этот перечень хороших идей должен подождать 36-вольтовой электрической системы.


Ограничение выбросов при работе двигателей на бедных смесях усложняется в связи с тем, что они работают на этих смесях только при небольших нагрузках и средних скоростях, как было объяснено ранее. При полной мощности все современные бензиновые двигатели работают при лямбда=1 и поэтому им нужен обычный трехкомпонентный каталитический нейтрализатор. В действительности новое поколение двигателей нуждается в комбинации двух нейтрализаторов, один — обычный, другой — для NOx