13.12.2017
Поиск
Токсичность отработавших газов
null


Загрязнение окружающей среды - глобальная экологическая проблема!

Антропогенные выбросы приводят к увеличению концентрации в атмосферном воздухе широкого спектра специфических высокотоксичных загрязняющих веществ, оказывая существенное воздействие на глобальный климат, что вызывает негативные последствия для окружающей среды: парниковый эффект, кислотные дожди, фотохимический смог, озонные дыры.


В отработавших газах обнаружено около 280 компонентов. Вещества, содержащиеся в отработавших газах, по своим химическим свойствам и характеру воздействия на организм человека подразделяются на нетоксичные: азот, кислород, водород, водяные пары, диоксид углерода; и токсичные: оксид углерода, оксиды азота, углеводороды, альдегиды, сажа. Причем сажа сама по себе нетоксична, но она адсорбирует на поверхности частиц канцерогенные полициклические углеводороды, в том числе наиболее вредный и токсичный бензапирен. При сгорании сернистых топлив образуются неорганические газы - диоксиды серы и сероводород. Токсичные компоненты составляют 0,2–5% от объема отработавших газов, в зависимости от типа двигателя и режима его работы.

Концентрация в отработавших газах

Бензиновый двигатель

Дизельный двигатель

       Азот, %

74-77

74-78

       Альдегиды, %

0,3-0,8

2,0-18

       Водяной пар, %

2,0-5,5

0,5-9,0

       Диоксид серы, %

0,5-12

0,005-0,4

       Кислород, %

0,01-0,8

0,004-0,6

       Оксиды азота, %

-

0,002-0,02

       Оксиды углерода, %

0,2-3,0

0,01-0,3

       Углеводороды, %

0-0,2

0,001-0,009

       Сажа, г/мз

0-0,04

0,01-1,1 и более

Поглощение кровью СО происходит в 240 раз интенсивнее, чем кислорода. Вступая в реакцию с гемоглобином, СО блокирует возможность снабжения кислородом организма. Попадая в легкие, NOx остается на слизистой оболочке в виде кислоты. Действие ультрафиолетовых (УФ) лучей вызывает ряд радикальных реакций с участием СnНm и NO2, в состав продуктов которых входит озон (сильный раздражитель дыхательных путей). Свинец в виде аэрозолей, попадая в организм, вызывает тяжелое отравление, в результате которого нарушаются функции органов пищеварения, нервно-мышечных систем и мозга. Сажа, представляющая собой мелкие частицы углерода, несет на своей поверхности огромное количество канцерогенных соединений, в том числе бенз(а)пирен. Альдегиды раздражают дыхательные пути, поражают нервную систему, почки и печень. Оксиды серы на слизистой оболочке образуют кислоты, которые нарушают белковый обмен, поражают легкие и верхние дыхательные пути.

В выхлопных газах дизельных двигателей, по сравнению с карбюраторными, содержится меньшее количество таких ингредиентов как СО и СnНm, однако, в них присутствует большее количество оксидов азота и формальдегида, появляются другие альдегиды, а также значительное количество твердых частиц углерода С (сажа). При малых размерах эти частицы адсорбируют химически активные вещества и становятся основными носителями канцерогенных соединений – бенз(а)пиренов. В воздушных смесях частички сажи могут присутствовать в течение нескольких суток, создавая неблагоприятный фон для жизнедеятельности человека.

Образование смеси
Дизельное топливо характеризуется более высокой температурой кипения, чем бензин. В дизеле отводится меньше времени на приготовление топливо-воздушной смеси, что является одной из причин ее меньшей однородности. Недостаточное количество воздуха в смеси приводит к увеличению выброса сажи, СО и СН.

Процесс горения
Воспламенение начинается при впрыскивании топлива через форсунку. Время впрыскивания оказывает основное влияние на эффективный к. п. д. двигателя. Повышение температуры сгорания увеличивает образование в отработавших газах оксидов азота (NOx).

Камера сгорания
Двигатели с разделёнными камерами сгорания обеспечивают получение меньших концентраций оксидов азота в отработавших газах, чем двигатели с непосредственным впрыском топлива. С другой стороны, последние характеризуются лучшей топливной экономичностью. Для получения рабочей смеси, обеспечивающей полное сгорание, вихревое движение воздуха в камере сгорания должно сочетаться с правильно подобранным факелом топлива.

Впрыск топлива
Позднее впрыскивание позволяет снизить выброс оксидов азота (NOx), однако слишком позднее впрыскивание приводит к увеличению расхода топлива и повышенному выбросу углеводородов (СН) Увеличение на 1° (по углу поворота коленчатого вала) начала впрыскивани; может привести к повышению на 5% выбросов NOx, в то время как выбросы СH при этом могут увеличиться на 15%. Электронные системы управления: способны поддерживать оптимальны момент впрыскивания с высокой степенью точности. Очень высокая точность может быть достигнута за счет управления началом впрыскивания непосредственно через форсунку при использовании датчика перемещения игольчатого клапана (управление началом впрыскивания топлива). Топливо, попадающее в камеру сгорания после окончания процесса сгорания, будет поступать непосредственно в выпускную систему в несгоревшем виде повышая уровень выбросов углеводородов в отработавших газах. Для предотвращения этого явления объем топлива между посадочным отверстием форсунки и распылительным наконечником должен быть минимальным. Необходимо также исключить подтекание топлива из форсунки и позднее впрыскивание. Мелкодисперсная струя распыла топлива способствует образованию оптимальной смеси топлива с воздухом. Мелкодисперсный распыл, снижающий выброс сажи (твердых частиц) и углеводородов, может быть получен при высоком давлении впрыскивания и оптимальной геометрии отверстий распылителя.

Температура воздуха на впуске
Чем выше температура воздушного заряда, тем выше температура сгорания с пропорциональным увеличением выбросов оксидов азота. На двигателях с турбонаддувом охлаждение сжатого воздуха на впуске (промежуточное охлаждение) представляет эффективный способ снижения NOx.

Рециркуляция отработавших газов
Часть отработавших газов направляется во впускную систему для уменьшения количества кислорода в свежем заряде с одновременным увеличением его теплоемкости. Оба этих фактора приводят к понижению температуры сгорания и, таким образом, снижению образования NOx. Повышенное количество рециркулируемых газов вызывает более высокие выбросы сажи и оксида углерода из-за недостатка воздуха в смеси. Поэтому количество рециркулируемых отработавших газов должно быть ограничено.

Очистка отработавших газов
Выброс углеводородов, оксидов углерода и оксидов азота может быть уменьшен при использовании в выпускной системе каталитических нейтрализаторов. В них часть газообразных углеводородов, включая и те, что соединяются с твердыми частицами (сажа), сгорают в присутствии кислорода, содержащегося в отработавших газах. Для снижения выбросов твердых частиц (сажи) используется циклонный сепаратор.

Сделать бесплатный сайт с uCozг. Москва, тел.: +7 (903) 120 7626 почта: info@nontoxic.ru

Наши объявления на информационных ресурсах:
 ДГУ, АДЭС   Автопогрузчик   Системы SCR КАТАЛИТИЧЕСКИЙ ФИЛЬТР-НЕЙТРАЛИЗАТОР ОР-28129 ГОСНИТИ
 КАТАЛИТИЧЕСКИЙ НЕЙТРАЛИЗАТОР ОТРАБОТАВШИХ ГАЗОВ

Спецкаталог Спецкаталог SpecServerКаталог Доска объявлений на SpecServer.com ТракторКаталог ТракторКаталог
  Система авторегистрации в каталогах, статьи про раскрутку сайтов, web дизайн, flash, photoshop, хостинг, рассылки; форум, баннерная сеть, каталог сайтов, услуги продвижения и рекламы сайтов Поиск по тематическим каталогам Яндекс цитирования Участник Народного голосования