شهرهای بزرگ و صنعتی، کلان شهرها با مناطق صنعتی، با جنگلی از لوله های کارخانه، خطوط برق بی پایان و ساعت ها ترافیک برای میلیون ها نفر تبدیل شده است. محیط طبیعیزیستگاه و البته هوا در چنین مکان هایی در سیاره ما بسیار آلوده است. همه فرزندان فکری پیشرفت علمی و فناوری روزانه تن‌های متعددی از گازهای سمی، بخارات، محصولات احتراق مواد شیمیایی جمع‌آوری شده از کل جدول تناوبی را در جو سراسر جهان منتشر می‌کنند.

محصول جانبی کار هستند موتورهای مختلف وسیله نقلیهبا استفاده از سوخت های هیدروکربنی تحصیل آنها یکی از مهمترین مشکلات وضعیت اکولوژیکی شهرها است.

ترکیب و اثرات زیست محیطی

همراه با گازهای خروجی، مقدار زیادی سموم و مواد سرطان زا وارد جو می شود. به گفته کارشناسان محیط زیست، تقریبا 90 درصد آلودگی هوا در شهرها به دلیل انتشار اگزوز به داخل آن است. حمل و نقل جاده ای.
ترکیب گازهای خروجی (%)

* - سموم
** - سرطان زا

بسته به نوع بنزین، ترکیب گازهای خروجی نیز متفاوت است؛ مشخص است که بنزین های گوگرددار می توانند اکسید گوگرد و بنزین سرب دار - سرب، کلر، برم و سایر ترکیبات مبتنی بر این مواد منتشر کنند.

: تاثیر بر بدن

هنگامی که آنها وارد بدن انسان می شوند، اندام های تنفسی بیشترین آسیب را می بینند، که متعاقباً می تواند باعث تعدادی بیماری خطرناک، اعم از حاد و مزمن شود. همچنین افزایش بیماری های مزمن مادرزادی در کودکان مانند آلرژی، برونشیت، سینوزیت و غیره، پزشکان را با بدتر شدن روزافزون شرایط محیطی و آلودگی هوا در شهرها مرتبط می دانند.
اکسیدهای نیتریک اثر مضری بر سیستم تنفسی دارند، مجرای تنفسی را تحریک می کنند و ظاهر تومورها و التهاب را تقویت می کنند.
اکسیدهای کربن می توانند باعث کمبود اکسیژن در بافت ها، کاهش اثر هموگلوبین در خون شوند. آنها اثر مخربی بر سیستم عصبی و قلبی عروقی دارند. بیماری های مکرر، سردرد، تنگی نفس، سرگیجه، بی حالی، تحریک پذیری، اختلال خواب و بسیاری دیگر از اختلالات بدن به نوعی با وضعیت اکولوژیکی محیط مرتبط است.
V گازهای خروجیحاوی مقدار زیادی فلزات سنگین است که توانایی ته نشین شدن در بدن را دارند و به تدریج انباشته می شوند. خطر این است که سرباره شدن بدن به طور نامحسوس برای فرد اتفاق می افتد و در آینده می تواند به طور کاملا غیر منتظره منجر به یک بیماری جدی شود، به ویژه افزایش شدید تعداد موارد سرطان دستگاه تنفسی در افراد ثبت شده است. در شهرهای بزرگ، پزشکان این موضوع را با جذب مداوم مواد سمی از جو توسط ریه های ما مرتبط می دانند.
غلظت بالای گازهای خروجی در هوای داخل خانه می تواند برای انسان کشنده باشد. موارد زیادی از مسمومیت و خفگی ناشی از گازهای خروجی در گاراژها وجود داشته است که تجمع آنها بسیار فراتر از حد مجاز است.

V دنیای مدرنبه طور کلی پذیرفته شده است که گازهای خروجی از موتورها خارج می شود احتراق داخلیبزرگترین آسیب را وارد کند محیط... با این حال، در سال های اخیر نظرات متناقض کارشناسان در مورد تأثیر این گازها به طور فزاینده ای شنیده می شود. در درک معمول ما، فقط ماشین‌ها به طبیعت آسیب می‌رسانند و ژنراتورها و تاسیسات گرمایش، تامین آب و سایر نیازها را در پس‌زمینه باقی می‌گذارند. بر اساس مطالعه ای که توسط مجله اروپایی پزشکی انجام شده است، اگزوز خودروها سالانه حدود 40000 نفر را می کشند.

آخرین اکتشافات دانشمندان این واقعیت را تأیید کرده است که حدود 6٪ از کل مرگ و میرها مربوط به گروه خطر ویژه کودکان و افراد مسن است که بدن آنها هنوز قادر به پاکسازی سریع مولکول های سوخت میکروسکوپی نیست. بر اساس همه اینها، این واقعیت که گازهای خروجی می توانند بی ضرر باشند، بسیار مورد سوال است. به هر حال، حتی یک راننده مبتدی هم می داند که ماندن در داخل خانه با موتور روشن کشنده است.

مونوکسید کربن اول:

1) در صورت مسمومیت کوتاه مدت، تحریک مخاط چشم، بینی و گلو شروع می شود. قرار گرفتن در معرض بیشتر منجر به استفراغ و به احتمال زیاد از دست دادن هوشیاری خواهد شد. برای بیماران مبتلا به آسم و آمفیزم، چنین مسمومیت ممکن است آخرین باشد.

2) خواب آلودگی و در نتیجه خستگی و از دست دادن هوشیاری نیز دوزهای کمی برای مدت طولانی است.

3) تاری دید، بدتر شدن سرگیجه به وضوح نشان می دهد که سیستم عصبی مرکزی آسیب دیده است.

دمای گاز خروجی علت اصلی تمام آسیب های وارده است. واقعیت این است که هر چه دما بالاتر باشد، محصولات احتراق سریعتر تشکیل می شوند که منجر به افزایش غلظت می شود. مواد مضردر طول اگزوز اغلب، پزشکان هیپوکسی را در رانندگانی که بیشتر اوقات در جاده هستند تشخیص می دهند. در میان آنها کامیون داران، رانندگان تاکسی، باربری و بسیاری دیگر هستند.

اما همه چیز آنقدرها هم که به نظر می رسد ترسناک نیست. کافی است این نکات را رعایت کنید تا سلامتی شما و عزیزانتان حفظ شود:

1) در داخل گاراژ یا نزدیک به قلمرو خانه، سعی کنید تا حد امکان ماشین را در حالت کار قرار دهید.

2) خرید سوخت با کیفیت؛

و شما در بخش خصوصی زندگی می کنید، پس هنگام نصب حصار، توصیه می کنیم یک شکاف کوچک بین زمین و ابتدای بوم ایجاد کنید. از آنجایی که گازهای خروجی از هوا سنگین‌تر هستند، به این شکاف‌ها فرار می‌کنند. در صورت امکان، کارشناسان توصیه می کنند یک طرف حصار را "شفاف" کنید، که تهویه گازهای سنگین را سرعت می بخشد.

4) تا حد امکان از محل زندگی، انواع مختلف را نصب کنید دیزل ژنراتورها... یک سیستم برای تخلیه گازها از سایت خود، حتی زمانی که باد شدید... بهتر است چند هزار اضافی خرج کنید تا اینکه در عرض 4-5 سال دچار آسم شوید.

به یاد داشته باشید که هر گونه سوخت و بخارات آن برای سلامتی خطرناک است، حتی در خارج موتورهای خودرویا ژنراتورها

موتورهای دیزلی، حجم٪

دی اکسید گوگرد در گازهای خروجی هنگامی که گوگرد در سوخت استارت (دیزل) وجود دارد تشکیل می شود. تجزیه و تحلیل داده های ارائه شده در جدول. 16 نشان می دهد که اگزوز سمی ترین است موتورهای احتراق داخلی کاربراتوریبه دلیل انتشار بیشتر CO، NO ایکس، سی nاچ مترموتورهای احتراق داخلی دیزل مقادیر زیادی دوده ساطع می کنند که در شکل خالصغیر سمی با این حال، ذرات دوده با داشتن ظرفیت جذب بالا، ذرات مواد سمی از جمله مواد سرطان زا را بر روی سطح خود حمل می کنند. دوده را می توان برای مدت طولانی در هوا معلق کرد و در نتیجه زمان قرار گرفتن در معرض مواد سمی را در فرد افزایش داد.

استفاده از ترکیبات سرب حاوی بنزین سرب باعث آلودگی هوا با ترکیبات سرب بسیار سمی می شود. حدود 70 درصد از سرب اضافه شده به بنزین با مایع اتیل با گازهای خروجی وارد جو می شود که 30 درصد آن بلافاصله پس از برش روی زمین می نشیند. لوله اگزوزخودرو، 40 درصد در جو باقی می ماند. یک کامیون متوسط ​​2.5-3 کیلوگرم سرب در سال تولید می کند. غلظت سرب در هوا به محتوای آن در بنزین بستگی دارد. انتشار ترکیبات سرب بسیار سمی در جو را می توان با جایگزینی بنزین سرب با بنزین بدون سرب که در فدراسیون روسیهو تعدادی از کشورهای اروپای غربی.

ترکیب گازهای خروجی موتور احتراق داخلی به حالت کار موتور بستگی دارد. در موتوری که با بنزین کار می کند، در شرایط ناپایدار (شتاب، ترمز) فرآیندهای تشکیل مخلوط مختل می شود که به افزایش انتشار محصولات سمی کمک می کند. وابستگی ترکیب گازهای خروجی موتور احتراق داخلی به نسبت هوای اضافی در شکل 1 نشان داده شده است. 77، آ... غنی سازی مجدد مخلوط قابل احتراق به نسبت هوای اضافی a = 0.6-0.95 در حالت شتاب منجر به افزایش انتشار سوخت نسوخته و محصولات حاصل از احتراق ناقص آن می شود.

در موتورهای دیزلی با کاهش بار، ترکیب مخلوط قابل احتراق لاغرتر می شود، بنابراین محتوای اجزای سمی در گازهای خروجی در بار کم کاهش می یابد (شکل 77، ب).محتوای CO و C nن مترهنگام کار با حداکثر بار افزایش می یابد.

مقدار مواد مضر وارد شده به جو در گازهای خروجی به کل بستگی دارد شرایط فنیاتومبیل ها و به ویژه از موتور - منبع بزرگترین آلودگی است. بنابراین، اگر تنظیم کاربراتور نقض شود، انتشار CO 4-5 برابر افزایش می یابد.

با بالا رفتن سن موتور، آلایندگی آن به دلیل زوال همه مشخصات افزایش می یابد. هنگام پوشیدن رینگ های پیستونپیشرفت از طریق آنها افزایش می یابد. نشت می کند سوپاپ اگزوزمی تواند به منبع اصلی انتشار هیدروکربن تبدیل شود.

ویژگی های وظیفه و طراحی که بر انتشار گازهای گلخانه ای در موتورهای کاربراتوری تأثیر می گذارد شامل پارامترهای زیر است:

3) سرعت؛

4) کنترل گشتاور؛

5) تشکیل رسوبات کربن در محفظه احتراق.

6) دمای سطح؛

7) فشار برگشت اگزوز.

8) همپوشانی شیر؛

9) فشار در منیفولد ورودی;

10) نسبت بین سطح و حجم.

11) حجم کار سیلندر؛

12) نسبت تراکم؛

13) گردش مجدد گاز اگزوز.

14) طراحی محفظه احتراق؛

15) رابطه بین ضربه پیستون و سوراخ سیلندر.

کاهش میزان آلاینده های منتشر شده در ماشین های مدرناز طریق استفاده از راهکارهای طراحی بهینه، تنظیم دقیق تمامی عناصر موتور، انتخاب حالت های رانندگی بهینه، استفاده بیشتر از سوخت کیفیت بالا... حالت های رانندگی وسیله نقلیه را می توان با استفاده از رایانه نصب شده در داخل خودرو کنترل کرد.

پارامترهای عملیاتی و طراحی موثر بر انتشار گازهای گلخانه ای از موتورهایی که در آنها مخلوط با فشرده سازی مشتعل می شود عبارتند از ویژگی های زیر:

1) نسبت هوای اضافی؛

2) پیش تزریق؛

3) دمای هوای ورودی؛

4) ترکیب سوخت (از جمله مواد افزودنی)؛

5) توربو شارژ؛

6) تلاطم هوا؛

7) طراحی محفظه احتراق؛

8) مشخصات نازل و جت؛

9) گردش مجدد گاز اگزوز؛

10) سیستم تهویه میل لنگ.

توربوشارژ دمای چرخه را افزایش می دهد و در نتیجه واکنش های اکسیداتیو را تشدید می کند. این عوامل منجر به کاهش انتشار هیدروکربن می شود. اینترکوولینگ را می توان همراه با توربوشارژ برای کاهش دمای سیکل و در نتیجه کاهش انتشار NOx استفاده کرد.

یکی از مهمترین جهت های امیدوار کنندهکاهش انتشار مواد سمی از موتورهای کاربراتوری استفاده از روش‌های سرکوب خارجی انتشار است، به عنوان مثال. پس از خروج از محفظه احتراق. این دستگاه ها شامل راکتورهای حرارتی و کاتالیزوری است.

هدف از استفاده از راکتورهای حرارتی، اکسید کردن بیشتر هیدروکربن‌ها و مونوکسید کربن از طریق واکنش‌های گازی همگن غیرکاتالیستی است. این دستگاه ها برای اکسیداسیون طراحی شده اند، بنابراین اکسیدهای نیتروژن را حذف نمی کنند. چنین راکتورهایی پشتیبانی می کنند درجه حرارت بالاگازهای خروجی (تا دمای 900 درجه سانتیگراد) در مدت زمان قبل از اکسیداسیون (به طور متوسط ​​تا 100 میلی ثانیه)، به طوری که واکنش های اکسیداتیو در گازهای خروجی پس از خروج از سیلندر ادامه می یابد.

راکتورهای کاتالیزوری در آن نصب شده است سیستم اگزوز، که اغلب تا حدودی از موتور دور است و بسته به طراحی، نه تنها برای حذف هیدروکربن ها و CO، بلکه اکسیدهای نیتروژن نیز استفاده می شود. وسایل نقلیه خودرویی از کاتالیزورهایی مانند پلاتین و پالادیوم برای اکسید کردن هیدروکربن ها و CO استفاده می کنند. برای کاهش محتوای اکسیدهای نیتروژن از رودیم به عنوان کاتالیزور استفاده می شود. به عنوان یک قاعده، فقط 2-4 گرم از فلزات گرانبها استفاده می شود. کاتالیزورهای فلزات اساسی می توانند هنگام استفاده از سوخت های الکلی موثر باشند، اما فعالیت کاتالیزوری آنها در هنگام استفاده از سوخت های هیدروکربنی سنتی به سرعت کاهش می یابد. دو نوع حامل کاتالیزور استفاده می شود: قرص (γ-آلومینا) یا یکپارچه (کوردیریت یا فولاد مقاوم در برابر خوردگی). کوردیریت، زمانی که به عنوان یک حامل استفاده می شود، قبل از رسوب فلز کاتالیزوری با γ-آلومینا پوشش داده می شود.

مبدل های کاتالیزوریاز نظر ساختاری، آنها شامل دستگاه های ورودی و خروجی هستند که برای تامین و خروج گاز خنثی شده، یک ظرف و یک راکتور محصور که یک منطقه فعال است، که در آن واکنش های کاتالیزوری انجام می شود، استفاده می شود. راکتور خنثی کننده تحت شرایط اختلاف دما زیاد، بارهای ارتعاشی و محیط تهاجمی عمل می کند. با ارائه تمیز کردن موثر گازهای خروجی، خنثی کننده از نظر قابلیت اطمینان نباید از اجزای اصلی و مجموعه های موتور پایین تر باشد.

خنثی کننده برای موتور دیزلنشان داده شده در شکل 78. طراحی خنثی کننده متقارن محوری است و شبیه "لوله در لوله" است. راکتور از شبکه‌های سوراخ‌دار خارجی و داخلی تشکیل شده است که لایه‌ای از کاتالیزور پلاتین دانه‌ای بین آن‌ها قرار می‌گیرد.

هدف خنثی کننده عمیق است (حداقل
اکسیداسیون 90 درصدی CO و هیدروکربن ها در محدوده دمایی وسیع (250 ... 800 درجه سانتیگراد) در حضور ترکیبات رطوبت، گوگرد و سرب. کاتالیزورهای این نوع با دمای شروع کم مشخص می شوند کار موثر، مقاومت در برابر دمای بالا، دوام و توانایی کار پایدار در سرعت های بالاجریان گاز. عیب اصلی این نوع خنثی کننده قیمت بالای آن است.

برای اینکه اکسیداسیون کاتالیستی به طور معمول اتفاق بیفتد، کاتالیزورهای اکسید کننده به مقداری اکسیژن نیاز دارند و کاتالیزورهای احیاکننده به مقداری CO، C نیاز دارند. nن متریا H 2. سیستم های معمولیو واکنش های کاتالیزوری اکسیداسیون کاهش در شکل نشان داده شده است. 79. بسته به گزینش پذیری کاتالیزور در حین احیای اکسیدهای نیتروژن، مقدار مشخصی آمونیاک می تواند تشکیل شود که سپس دوباره به NO اکسید می شود که منجر به کاهش راندمان تخریب NO می شود. ایکس.

اسید سولفوریک می تواند یک واسطه بسیار نامطلوب باشد. برای یک مخلوط تقریباً استوکیومتری، هر دو ترکیب اکسید کننده و کاهنده در گازهای خروجی با هم وجود دارند.

کارایی کاتالیزورها را می توان در حضور ترکیبات فلزی کاهش داد که می توانند گازهای خروجی از سوخت، مواد افزودنی روان کننده و همچنین به دلیل سایش فلزات وارد شوند. این پدیده به عنوان مسمومیت کاتالیست شناخته می شود. افزودنی های ضد ضربه سرب تترااتیل به طور قابل توجهی فعالیت کاتالیزور را کاهش می دهند.

علاوه بر مبدل های کاتالیزوری و حرارتی گازهای خروجی از موتورها، مبدل های مایع نیز استفاده می شود. اصل عملکرد خنثی کننده های مایع مبتنی بر انحلال یا برهمکنش شیمیایی اجزای سمی گازها هنگام عبور آنها از مایعی با ترکیب خاصی است: آب، محلول آبسولفیت سدیم، محلول آبی بی کربنات سدیم. در نتیجه عبور گازهای خروجی از موتور دیزل، انتشار آلدئیدها حدود 50٪ کاهش می یابد، دوده - 60-80٪، کاهش جزئی در محتوای بنزو (a) پیرن وجود دارد. معایب اصلی خنثی کننده های مایع ابعاد بزرگ آنها و درجه تصفیه ناکافی بالای بیشتر اجزای گازهای خروجی است.

بهبود اقتصاد اتوبوس و کامیون هادر درجه اول با استفاده از موتورهای احتراق داخلی دیزل به دست می آید. آنها مزایای زیست محیطی را ارائه می دهند موتورهای احتراق داخلی بنزینیزیرا آنها 25-30٪ کوچکتر هستند مصرف خاصسوخت؛ علاوه بر این، ترکیب گازهای خروجی اگزوز موتور احتراق داخلی دیزلکمتر سمی است

برای ارزیابی آلودگی هوا توسط گازهای گلخانه ای از وسایل نقلیه، مقادیر مشخصی از انتشار گاز تعیین شده است. روش‌هایی وجود دارد که بر اساس آلاینده‌های خاص و تعداد وسایل نقلیه، امکان محاسبه میزان انتشار گازهای گلخانه‌ای خودرو در جو را برای موقعیت های مختلف.

تشکیل مواد سمی - محصولات احتراق ناقص و اکسیدهای نیتروژن در سیلندر موتور در حین احتراق به روش های اساسی متفاوتی رخ می دهد. اولین گروه از مواد سمی با واکنش های شیمیاییاکسیداسیون سوخت، هم در دوره قبل از شعله و هم در فرآیند احتراق - انبساط رخ می دهد. گروه دوم از مواد سمی زمانی تشکیل می شود که نیتروژن و اکسیژن اضافی در محصولات احتراق ترکیب شوند. واکنش تشکیل اکسیدهای نیتروژن ماهیت گرمایی دارد و ارتباط مستقیمی با واکنش های اکسیداسیون سوخت ندارد. بنابراین، توصیه می شود مکانیسم تشکیل این مواد سمی را جداگانه در نظر بگیرید.

انتشارات سمی اصلی از یک خودرو عبارتند از: گاز اگزوز (گاز اگزوز)، گاز دمنده و بخارات سوخت. گازهای خروجی موتور حاوی مونوکسید کربن (CO)، هیدروکربن ها (C X H Y)، اکسیدهای نیتروژن (NO X)، آلدئیدها و دوده هستند. گازهای میل لنگ مخلوطی از بخشی از گازهای خروجی اگزوز هستند که از طریق نشتی در رینگ های پیستون به داخل میل لنگ موتور و با بخارات نفوذ می کنند. روغن موتور... بخارات سوخت از سیستم قدرت موتور وارد محیط می شود: اتصالات، شیلنگ ها و غیره. توزیع اجزای اصلی انتشار از موتور کاربراتوریموارد زیر: گازهای خروجی حاوی 95٪ CO، 55٪ C X H Y و 98٪ NO X، گازهای میل لنگ - 5٪ C X H Y، 2٪ NO X، و بخارات سوخت - تا 40٪ C X H Y. V مورد کلیگازهای خروجی موتورها ممکن است حاوی اجزای غیر سمی و سمی زیر باشد: О, О 2, О 3, С, СО, СО 2, СН 4, C n H m, C n H m О, NO, NO 2, N، N 2، NH 3، HNO 3، HCN، H، H 2، OH، H2O.

انتشارات سمی مضر را می توان به تنظیم شده و غیرقابل تنظیم تقسیم کرد. آنها بر روی بدن انسان به روش های مختلف عمل می کنند. انتشارات سمی مضر: CO، NO X، C X H Y، R X CHO، SO 2، دوده، دود. CO (مونوکسید کربن)- این گاز بی رنگ و بی بو و سبکتر از هوا است. بر روی سطح پیستون و روی دیواره سیلندر که در آن به دلیل حذف شدید حرارت از دیواره، اتمیزه شدن ضعیف سوخت و تفکیک CO 2 به CO و O 2 در آن فعال نمی شود، تشکیل شده است. دمای بالا.

NO X (اکسیدهای نیتروژن)سمی ترین گاز خروجی است.

N یک گاز بی اثر در شرایط عادی است. در دماهای بالا به طور فعال با اکسیژن واکنش نشان می دهد.

انتشار گازهای خروجی به دمای محیط بستگی دارد. هر چه بار موتور بیشتر باشد، دمای محفظه احتراق بیشتر می شود و بر این اساس، انتشار اکسیدهای نیتروژن افزایش می یابد.

هیدروژن (C x H y)- اتان، متان، بنزن، استیلن و سایر عناصر سمی. گازهای خروجی حاوی حدود 200 نوع مختلف هیدروژن هستند.

در موتورهای دیزلی، C x H y در محفظه احتراق به دلیل مخلوط ناهمگن، یعنی. شعله در یک مخلوط بسیار غنی خاموش می شود، جایی که هوای کافی به دلیل تلاطم نامناسب، دمای پایین، اتمیزه شدن ضعیف وجود ندارد.

موتور احتراق داخلی به دلیل اغتشاش ضعیف و کاهش سرعت احتراق، در هنگام دور کار C x H y بیشتری ساطع می کند.

دود- گاز مات دود می تواند سفید، آبی، سیاه باشد. رنگ بستگی به وضعیت گاز اگزوز دارد.

دود سفید و آبی- مخلوطی از یک قطره سوخت با مقدار میکروسکوپی بخار؛ به دلیل احتراق ناقص و تراکم بعدی ایجاد می شود.

دود سفیدهنگامی که موتور سرد است تشکیل می شود و سپس در اثر گرما از بین می رود. تفاوت دود سفیداز آبی با اندازه قطره تعیین می شود: اگر قطر قطره بزرگتر از طول موج باشد از رنگ آبی، سپس چشم دود را سفید می بیند.

دود آبی از نفت می آید. وجود دود نشان می دهد که دما برای احتراق کامل سوخت کافی نیست. دود سیاه از دوده تشکیل شده است. دود بر بدن انسان، حیوانات و پوشش گیاهی تأثیر منفی می گذارد.

دوده- جسمی بدون شکل و بدون شبکه کریستالی است. در گاز خروجی موتور دیزل، دوده از ذرات نامشخص با ابعاد 0.3 ... 100 میکرون تشکیل شده است.

دلیل تشکیل دوده این است که شرایط انرژی در سیلندر یک موتور دیزل برای از بین رفتن کامل مولکول سوخت کافی است. اتم‌های سبک‌تر هیدروژن در لایه غنی از اکسیژن پخش می‌شوند، با آن واکنش می‌دهند و اتم‌های هیدروکربن را از تماس با اکسیژن جدا می‌کنند. تشکیل دوده به دما، فشار محفظه احتراق، نوع سوخت، نسبت سوخت به هوا بستگی دارد.

SO 2 (اکسید گوگرد)- در حین کار موتور از سوخت به دست آمده از روغن سولفور (به ویژه در موتورهای دیزل) تشکیل می شود. این گازها چشم و سیستم تنفسی را تحریک می کنند. SO 2، H 2 S - برای پوشش گیاهی بسیار خطرناک است.

سرب اصلی آلاینده هوا در فدراسیون روسیه در حال حاضر خودروهایی هستند که از بنزین سرب استفاده می کنند: طبق برآوردهای مختلف بین 70 تا 87 درصد از کل انتشار سرب. PLO (اکسیدهای سرب)- در گازهای خروجی موتورهای کاربراتوری هنگام استفاده از بنزین سرب دار رخ می دهد. هنگامی که یک تن بنزین سرب سوزانده می شود، تقریباً 0.5 ... 0.85 کیلوگرم اکسید سرب در جو منتشر می شود. بر اساس داده‌های اولیه، مشکل آلودگی زیست‌محیطی سرب ناشی از گازهای گلخانه‌ای وسایل نقلیه در شهرهایی با جمعیت بیش از 100000 نفر و برای مناطق محلی در امتداد بزرگراه‌های دارای ترافیک سنگین در حال تبدیل شدن به اهمیت است. یک روش اساسی برای مبارزه با آلودگی سرب ناشی از حمل و نقل جاده ای، اجتناب از استفاده از بنزین سرب است.

آلدئیدها (R x CHO)- در هنگام سوختن سوخت تشکیل می شود دمای پایینیا مخلوط بسیار لاغر است و همچنین به دلیل اکسید شدن لایه نازکی از روغن در دیواره سیلندر است. هنگامی که سوخت در دمای بالا می سوزد، این آلدئیدها ناپدید می شوند.

آلودگی هوا از سه کانال عبور می کند: 1) گازهای خروجی از اگزوز ساطع شده از لوله اگزوز (65٪). 2) گازهای دمنده (20%). 3) هیدروکربن ها در نتیجه تبخیر سوخت از مخزن، کاربراتور و خطوط لوله (15%).



دودهای ترافیکی

در اتحادیه اروپا میزان مجاز مواد مضر در اگزوز بستگی به سن خودرو دارد. اگر سال ساخت خودرو زودتر از سال 1978 باشد، هیچ محدودیت ثابتی وجود ندارد، تنها یک شرط وجود دارد که دود قابل رویت از آن خارج نشود. لوله اگزوز... اگر خودرو 1979-1986 باشد، حداکثر حد مجاز مواد مضر منتشر شده توسط آن، اندازه گیری شده در هر بیکاربه شرح زیر است: CO - کمتر از 4.5٪، CH - 100 ppm. اکسیژن باید کمتر از 5 درصد باشد. دومی معمولاً برای تأیید اینکه هیچ کار غیرقانونی با سیستم های خودرو برای کاهش سطح CO انجام نشده است استفاده می شود. از سال 1986 تا 1990 در اکثر کشورها نیازها بیشتر شد: CO - 3.5٪، CH - 600 ppm. از سال 1991 مقررات جدیدی در مورد خودروهای مجهز به مبدل کاتالیزوری وضع شده است. اکنون میزان آلاینده های مضر از یک خودرو به دو روش اندازه گیری می شود: در دور آرام و در 2500 دور موتور. با کمک پس سوز کاتالیزوری، سطح انتشارات مضر به میزان قابل توجهی کاهش یافته است، به همین دلیل محدودیت های انتشار نیز کاهش یافته است. در حالت بیکار، سطح CO نباید بیشتر از 0.5٪ و CH بیش از 100 ppm باشد. در عین حال، به اصطلاح ضریب هوای اضافی آلفا به صورت ریاضی محاسبه می شود و باید بین 0.91 - 1.03 باشد. همچنین سطح اکسیژن باید کمتر از 0.5 درصد و سطح مرجع CO 2 کمتر از 16 باشد.

صاحبان خودروهای جدید مشکلی برای دریافت مجوز استفاده از وسایل نقلیه خود ندارند. اگر چه، به عنوان مثال، در فنلاند میانگین سن خودروی سرنشین 10.5 سال است. اما زمانی که خودرویی مسافت پیموده شده و سن قابل توجهی داشته باشد، در صورت قبولی در تست آلایندگی اگزوز می توان آن را برای تعمیر فرستاد.

اغلب این مشکلات در اتومبیل های قدیمی رخ می دهد، زمانی که موتور قبلاً مسافت پیموده شده قابل توجهی داشته و قدرت قبلی خود را از دست داده است. اغلب اوقات، مالکان متوجه نمی شوند که ماشین آنها قبلاً برق خود را از دست داده است.

میزان گازهای خروجی از اگزوز خودروها

اساسا تعیین شده است جریان انبوهسوخت خودروها مصرف از راه دور استاندارد شده است و معمولاً توسط تولید کنندگان نشان داده می شود (یکی از ویژگی های مصرف کننده). با توجه به حجم کل گازهای خروجی اگزوز از صدا خفه کن، تقریباً می توان با چنین رقمی راهنمایی کرد - یک لیتر بنزین سوخته منجر به تشکیل تقریباً 16 متر مکعب یا 16000 لیتر مخلوطی از گازهای مختلف می شود. بر اساس این داده ها، می توان میزان تقریبی ناخالصی های مضر منتشر شده در جو را قضاوت کرد، اما وجود دارد مشکل کوچک... ما فقط می توانیم مقدار گازهای مختلف منتشر شده را در هنگام سوزاندن مقدار مشخصی لیتر سوخت تعیین کنیم، اما به هیچ وجه با یک اگزوز و حتی بیشتر از آن در یک بازه زمانی معین (ساعت، روز، ماه و غیره). بنابراین، اصولاً نمی توان میزان گازهای منتشر شده در جو را در هر ساعت قضاوت کرد. در هیچ کجا ثابت نشده است که همه خودروها تعداد مشخصی کیلومتر را با سرعت یکسان در روز طی کنند. و جستجوی یک عدد متوسط ​​به معنای فریب دادن خود است، زیرا داده ها می توانند نه تنها بسیار تقریبی، بلکه کاملاً اشتباه باشند.

میز 1. مصرف سوخت خودروهای برندهای مختلف

K - موتور کاربراتوری

i - موتور تزریق

د - موتور دیزل

چگالی بنزین در + 20 درجه سانتیگراد از 0.69 تا 0.81 گرم در سانتی متر مکعب است.

چگالی سوخت دیزل در + 20 درجه سانتیگراد مطابق با GOST 305-82 نه بیشتر از 0.86 گرم در سانتی متر مکعب

جدول 2. ترکیب گازهای خروجی اگزوز خودرو

گازهای خروجی (یا گازهای خروجی) - منبع اصلی مواد سمی در یک موتور احتراق داخلی - مخلوط ناهمگنی از مواد گازی مختلف با خواص شیمیایی و فیزیکی مختلف است که از محصولات احتراق کامل و ناقص سوخت حاصل از موتور تشکیل شده است. سیلندرها در آن سیستم اگزوز... در ترکیب آنها حدود 300 ماده وجود دارد که بیشتر آنها سمی هستند. اجزای اصلی سمی استاندارد شده گازهای خروجی موتور عبارتند از اکسیدهای کربن، اکسیدهای نیتروژن و هیدروکربن ها. علاوه بر این، هیدروکربن های اشباع و غیر اشباع، آلدئیدها، مواد سرطان زا، دوده و سایر اجزاء با گازهای خروجی وارد جو می شوند. ترکیب تقریبی گازهای خروجی در جدول 1 ارائه شده است: هنگامی که موتور با بنزین سرب کار می کند، سرب در گاز خروجی وجود دارد و در موتورهایی که روی آن کار می کنند. سوخت دیزلی- دوده حال بیایید سعی کنیم دریابیم که چرا هر اگزوز خطرناک است و میزان گازهای خروجی از لوله اگزوز چقدر است.

مونوکسید کربن (CO - مونوکسید کربن)

گاز سمی شفاف، بی بو، کمی سبکتر از هوا، کم محلول در آب. مونوکسید کربن محصول احتراق ناقص سوخت است؛ در هوا با شعله آبی با تشکیل دی اکسید کربن (دی اکسید کربن) می سوزد. اگر محتوای آن زیاد باشد، موتور سوخت و روغن زیادی از میل لنگ مصرف می کند.

در محفظه احتراق یک موتور، CO به دلیل اتمیزه شدن ضعیف سوخت، در نتیجه واکنش های شعله سرد، در حین احتراق سوخت با کمبود اکسیژن و همچنین به دلیل تفکیک دی اکسید کربن در دماهای بالا تشکیل می شود. در این حالت، فرآیند فرسودگی CO در خط اگزوز ادامه می یابد.

لازم به ذکر است که در حین کار موتورهای دیزل، غلظت CO در گازهای خروجی کم است (تقریباً 0.1-0.2٪)، بنابراین، به عنوان یک قاعده، غلظت CO برای تعیین می شود. موتورهای بنزینی... به طور متوسط ​​خودروها با سوزاندن یک لیتر بنزین حدود 800 لیتر دی اکسید کربن در هوا منتشر می کنند.

اکسیدهای نیتروژن (NO, NO2, N2O, N2O3, N2O5، به علاوه - NOx)

اکسیدهای نیتروژن یکی از سمی ترین اجزای گازهای خروجی اگزوز هستند. در شرایط عادی جوی، نیتروژن یک گاز بسیار بی اثر است. در فشارهای بالا و به ویژه دما، نیتروژن به طور فعال با اکسیژن واکنش می دهد. در گازهای خروجی موتورها، بیش از 90 درصد از کل NOx از اکسید نیتروژن NO تشکیل شده است که حتی در سیستم اگزوز و سپس در جو به راحتی به دی اکسید (NO 2) اکسید می شود.

اکسیدهای نیتروژن غشاهای مخاطی چشم ها، بینی را تحریک می کند و ریه های انسان را از بین می برد، زیرا هنگام حرکت در امتداد دستگاه تنفسی، با رطوبت دستگاه تنفسی فوقانی تعامل می کنند و اسیدهای نیتریک و نیتروژن را تشکیل می دهند. به عنوان یک قاعده، مسمومیت با NOx بدن انسان بلافاصله خود را نشان نمی دهد، بلکه به تدریج ظاهر می شود و هیچ عامل خنثی کننده ای وجود ندارد. هنگامی که یک لیتر بنزین می سوزد، تقریباً 128 لیتر اکسید نیتروژن از لوله اگزوز خارج می شود.

اکسید نیتروژن (N 2 O - همی اکسید، گاز خنده) گازی با بوی مطبوع است که به خوبی در آب حل می شود. اثر مخدر دارد.

NO 2 (دی اکسید) مایع زرد کم رنگی است که در تشکیل مه دود نقش دارد. دی اکسید نیتروژن به عنوان یک عامل اکسید کننده در سوخت موشک استفاده می شود. اعتقاد بر این است که اکسیدهای نیتروژن حدود 10 برابر خطرناک تر برای بدن انسان هستند و با در نظر گرفتن دگرگونی های ثانویه 40 برابر خطرناک تر هستند.

اکسیدهای نیتروژن برای برگ گیاه خطرناک است. مشخص شد که اثر سمی مستقیم آنها بر روی گیاهان زمانی آشکار می شود که غلظت Nox در هوا در محدوده 0.5-6.0 میلی گرم بر متر مکعب باشد. اسید نیتریک به فولادهای کربنی بسیار خورنده است.

انتشار اکسیدهای نیتروژن به طور قابل توجهی تحت تأثیر دمای اتاق احتراق است. بنابراین، با افزایش دما از 2500 به 2700 کلوین، سرعت واکنش 2.6 برابر افزایش می یابد و با کاهش از 2500 به 2300 کلوین، 8 برابر کاهش می یابد، یعنی. هر چه دما بالاتر باشد، غلظت NOx بیشتر می شود. تزریق زود هنگام سوخت یا فشارهای بالافشرده سازی در محفظه احتراق نیز به تشکیل NOx کمک می کند. هر چه غلظت اکسیژن بیشتر باشد، غلظت اکسیدهای نیتروژن بیشتر است.

هیدروکربن ها (CnHm - اتان، متان، اتیلن، بنزن، پروپان، استیلن و غیره)

هیدروکربن ها - ترکیبات آلی که مولکول های آنها فقط از اتم های کربن و هیدروژن ساخته شده اند، مواد سمی هستند. گازهای خروجی حاوی بیش از 200 CH مختلف هستند که به عنوان آلیفاتیک (زنجیره باز یا بسته) و بنزن یا حلقه آروماتیک طبقه بندی می شوند. هیدروکربن های آروماتیک در مولکول حاوی یک یا چند چرخه از 6 اتم کربن هستند که با پیوندهای منفرد یا دوگانه (بنزن، نفتالین، آنتراسن و غیره) به هم متصل شده اند. بوی مطبوعی دارند. مقدار آن با واحد ppm معمولی (تعداد قطعات در میلیون) اندازه گیری می شود. بنابراین حتی یک افزایش جزئی در راندمان احتراق می تواند داشته باشد نفوذ بزرگبه سطح او معمولا، به شدت سطح بالاهیدروکربن نه تنها برای صاحبان خودرو، بلکه برای مکانیک ها نیز یک مشکل است.

وجود CH در گازهای خروجی موتورها با این واقعیت توضیح داده می شود که مخلوط در محفظه احتراق ناهمگن است، بنابراین، در دیوارها، در مناطق بیش از حد غنی شده، شعله خاموش می شود و واکنش های زنجیره ای قطع می شود. عوامل متعددی بر میزان هیدروکربن موجود در اگزوز تأثیر می گذارد. سفتی سوپاپ، تمیزی و زمان احتراق همه به یک اندازه مهم هستند. نه تنها تنظیم زمان احتراق، بلکه همچنین نیروی احتراق واقعی، هر چیزی که بر روی احتراق تأثیر می گذارد، در محدود کردن مقدار هیدروکربن در گاز خروجی اهمیت زیادی دارد. مقدار تقریبی هیدروکربن تشکیل شده در هنگام احتراق یک لیتر بنزین 400-450 لیتر است.

این اعداد ممکن است کسی را بترسانند، اما بیایید آن را بفهمیم: لیتر معیار حجم است و به هیچ وجه نباید این اعداد را با مایع اشتباه گرفت، زیرا 800 لیتر برای یک مایع عدد نسبتاً بزرگی است. و برای گاز؟ گاز ماده ای است که مولکول های آن چند صد و هزار بار کمتر از فاصله بین آنها باشد. اگر چیزی متراکم تر را تصور کنید، حجم آن ده ها و صدها بار کاهش می یابد. و اکنون با دقت - یک لیتر بنزین که در طی احتراق آن این حجم تولید می شود، برای غلبه بر مسافت 10 کیلومتر مصرف می شود. ما سعی خواهیم کرد بیشتر توهمات را از بین ببریم - این آلودگی چندان قوی نیست، فقط در لحظه اگزوز آزاد می شود بوی بدو به نظر ما ترکیب هوای اطراف به طرز چشمگیری تغییر کرده است. اما حتی چیزی روی لباسمان باقی نمانده بود.