Токсичность отработавших газов и пути предотвращения загрязнения окружающей среды

Основные компоненты, содержащиеся в отработавших газах двигателя внутреннего сгорания (ДВС) представлены в таблице.

Таблица. Основные компоненты отработавших газов, %

Двигатели N2 О2 Н2О (пар) СО2 СО NxOy CxHy С (сажа)
Бензиновые 74-77 0,3-0,8 3-5,5 5-12 5-10 До 0,8 0,2-3 До 0,4
Дизели 76-78 2-18 0,5-4 1-10 0,02-5 До 0,5 До 0,5 До 1,1

Токсичные вещества, содержащиеся в отработавших газах

Окись углерода (СО) — газ без цвета и запаха. Приводит к развитию у человека кислородной недостаточности, нарушению центральной нервной системы, поражению дыхательной системы, ухудшению зрения. Увеличенные среднесуточные концентрации СО способствуют возрастанию смертности лиц с сердечно-сосудистыми заболеваниями. При содержании в воздухе 0,05 % СО слабое отравление наступает через 1 ч, при 1 % человек теряет сознание через несколько вдохов.

Оксиды азота (NxOy) представляют собой смесь N02, N203 и N204 В результате их воздействия нарушается функция бронхов и легких, особенно у людей с сердечно-сосудистыми заболеваниями.

При концентрации в воздухе 0,001 % по объему оксиды азота вызывают раздражение слизистых оболочек носа и глаз, при 0,002 % начинается кислородное голодание, при 0,008 % — отек легких.

Сернистый ангидрит — бесцветный газ с резким запахом, становится причиной возникновения бронхитов, астмы и друг их респираторных заболеваний.

Углеводороды — группа соединений СхНу. В результате реакции с окислами азота образуют смог.

Бенз(а)пирен — полициклический ароматический углеводород, попадая в организм человека, накапливается и является причиной образования злокачественных опухолей.

Сажа (С) — твердый фильтрат отработавших газов, сам по себе опасности не представляет, но является накопителем канцерогенных веществ.

Соединения свинца — появляются в отработавших газах в случае применения этилированного бензина, поражают центральную нервную систему и кроветворные органы человека.

Для снижения количества выбрасываемых в окружающую среду вредных веществ разрабатывается ряд мер, которые направлены на достижение как можно более полного сгорания топлива. Для этого необходимо улучшать процессы смесеобразования, обеспечивать приготовление оптимальною состава горючей смеси для каждого режима работы двигателя. С этой целью создают все более совершенные конструкции карбюраторов, обеспечивают подогрев топлива на различных участках впускной системы, используют электронное управление не только системой питания, но и зажиганием, а также планируется полный переход на впрысковую систему питания бензиновых двигателей.

На двигателях, где традиционно применяют карбюраторы, устанавливаются системы автоматического управления экономайзером принудительного холостого хода (САУПХХ), позволяющие отключать непроизводительную подачу топлива на особенно вредных (по содержанию СО) режимах работы.

Применение форкамерно-факельного зажигания позволяет обеспечить работу двигателя на бедных смесях, что приводит к уменьшению токсичных компонентов в составе отработавших газов.

Применение нейтрализаторов отработавших газов в выпускной системе позволяет дополнительно снизить токсичные вещества в отработавших газах.

Закрытая (принудительная) система вентиляции картера устраняет выброс в окружающую среду вредных веществ вместе с картерными газами.

Переход работы ДВС с традиционных топлив на альтернативные также приводит к снижению содержания вредных компонентов в отработавших газах.

Таблица. Параметры газообмена

Параметр Двигатели с искровым зажиганием Дизели
Коэффициент остаточных газов 0.06…0.08 0,03…0,06
Давление конца выпуска, МПа 0,11…0,12 0,11…0,12
Температура конца выпуска 900…1000 600…900
Коэффициент наполнения 0,75…0,80 0,8… 0,9
Давление впуска, МПа 0,08…0,09 0,08…0,09
Подогрев заряда 0…25 20…40
Температура впуска 320…380 310…350
1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд (оцени первым)
Контроль рециркуляции отработавших газов (ОГ) Системы рециркуляции отработавших газов (ОГ) используются для уменьшения выбросов NOx и являются важным дополнением катализаторов. Отработавшие газы относятся к инертным (негорючим) газам. Когда часть камеры сгорания заполнена отработавшими газами, пиковые температуры сгорания понижаются, тем самым ...
Организация процесса сгорания и выбросы вредных веществ в бензиновых двигателях При оценке выбросов вредных веществ двигателя нужно учитывать, что каждый цилиндр представляет собой закрытую систему. Суммарные выбросы вредных веществ двигателя складываются из отдельных выбросов каждого из работающих цилиндров. Чем меньше будет выброс вредных веществ в каждом цилиндре, тем меньше...
Предварительный трехкомпонентный нейтрализатор отработавших газов Этот нейтрализатор встроен в выпускной коллектор. Благодаря близости к двигателю он быстро прогревается до рабочей температуры, при которой начинается очистка отработавших газов. При работе двигателя на гомогенной стехиометрической смеси углеводороды и оксид углерода отнимают у оксидов азота кислоро...
✪Устройство автомобиля Авто⚡сайт №❶
Google+ ()