Ympäristösuojelijan tutkimuksen mukaan suurissa kaupungeissa lähes 90 % ilmansaasteista johtuu ajoneuvojen pakokaasuista. Pahimpia saasteita ovat autot, jotka kulkevat eteenpäin diesel polttoaine... Poltetun bensiinin tyypillä on myös tärkeä rooli. Esimerkiksi rikkipitoisesta bensiinistä vapautuu rikin oksideja ilmakehään, kun taas klooria, bromia ja lyijyä. Mutta yleisin koostumus pakokaasut seuraavalla tavalla:

typpi - 75 %;
- happi - 0,3-8,0 %;
- vesi - 3-5%;
- hiilidioksidi - 0-16%;
- hiilimonoksidi - 0,1-5,0 %;
- typen oksidit - 0,8%;
- hiilivedyt - 0,1-2,5 %;
- aldehydit - jopa 0,2%;
- noki - jopa 0,04%;
- bentspyreeni - 0,0005 %.

Hiilimonoksidi

Bensiinin tai dieselpolttoaineen epätäydellisen palamisen tuote. Tällä kaasulla ei ole väriä, joten ihminen ei voi tuntea sen läsnäoloa ilmakehässä. Tämä on sen suurin vaara. Hiilimonoksidi sitoo hemoglobiinia ja aiheuttaa kudoksia ja elimiä kehossa. Tämä johtaa päänsärkyyn, huimaukseen, tajunnan menetykseen ja jopa kuolemaan.

Ei ole harvinaista, että auto lämpenee suljetussa tai jopa avoimessa autotallissa ja johtaa auton omistajan kuolemaan. Hajuton ja väritön hiilimonoksidi johtaa tajuttomuuteen ja kuolemaan.

Typpidioksidi

Kellertävänruskea kaasu, jolla on pistävä haju. Vähentää näkyvyyttä, antaa ilmalle ruskehtavan sävyn. Se on erittäin myrkyllistä, voi aiheuttaa keuhkoputkentulehdusta, vähentää merkittävästi kehon vastustuskykyä vilustumista vastaan. Typpidioksidilla on erityisen kielteinen vaikutus kroonisista hengitystiesairauksista kärsiville ihmisille.

Hiilivedyt

Typen oksidien läsnäollessa ja auringon ultraviolettisäteilyn vaikutuksesta hiilivedyt hapettuvat, minkä jälkeen ne muodostavat happea sisältäviä myrkyllisiä aineita, joilla on pistävä haju, niin kutsuttua fotokemiallista savusumua. Syklisiä aromaattisia hiilivetyjä löytyy myös hartseista ja noesta, ne ovat vahvimpia syöpää aiheuttavia aineita. Jotkut niistä voivat aiheuttaa mutaatioita.

Formaldehydi

Väritön kaasu, jolla on epämiellyttävä ja pistävä haju. Suurina määrinä, ärsyttää hengitysteitä ja silmiä. Se on myrkyllistä, vaurioittaa hermostoa, sillä on mutageeninen, allergiaa aiheuttava ja karsinogeeninen vaikutus.

Pölyä ja nokea

Suspendoituneita hiukkasia, kooltaan enintään 10 mikronia. Saattaa aiheuttaa hengityselinten ja limakalvojen sairauksia. Noki on syöpää aiheuttavaa ja voi aiheuttaa syöpää.

Kun moottori käy seinillä pakoputkisto palamattomia hiukkasia kerääntyy. Kaasunpaineen vaikutuksesta ne vapautuvat ilmakehään saastuttaen sitä.

Bentspyreeni 3.4

Yksi kaikista vaarallisia aineita joka sisältää pakokaasuja. Se on voimakas syöpää aiheuttava aine, joka lisää syövän todennäköisyyttä.

Oletko koskaan miettinyt, kuinka paljon yksi auto imee happea ja päästää hiilidioksidia CO2 vuodessa?
Kuinka monta puuta tarvitaan tämän CO2-määrän muuttamiseksi takaisin hapeksi? Lasketaan "matematiikan" kiinnostukseksi...

Mitä tiedämme hiilidioksidista CO2?

Kasvit vapauttavat happea ja imevät hiilidioksidia.

Ihmiset ja eläimet hengittävät happea ja hengitä hiilidioksidia ulos. Tämä ylläpitää vakiomäärän happea ja hiilidioksidia ilmassa.

Olisi kuitenkin virhe sanoa, että eläimet vapauttavat vain hiilidioksidia, kun taas kasvit vain imevät sitä. Kasvit imevät hiilidioksidia prosessissa fotosynteesi, ja ilman valaistusta ne myös korostavat sitä.

Ilmassa on aina pieni määrä hiilidioksidia, noin 1 litra 2560 litrassa ilmaa. Nuo. Maan ilmakehän hiilidioksidipitoisuus on keskimäärin 0,038 %.

Kun CO2-pitoisuus ilmassa on yli 1%, sen hengittäminen aiheuttaa oireita, jotka viittaavat kehon myrkytykseen - "Hyperkapnia": päänsärky, pahoinvointi, usein pinnallinen hengitys, lisääntynyt hikoilu ja jopa tajunnan menetys.

Kuten yllä olevasta kaaviosta näet, hiilidioksidin pitoisuus maapallolla kasvaa (kiinnitän huomionne siihen, että nämä mittaukset eivät ole kaupungissa, vaan Havaijin Mauna Loa -vuorella) - hiilidioksidin osuus ilmakehässä 1960-2010 kasvoi 0,0315 %:sta 0,0385 %:iin. Nuo. kasvaa tasaisesti + 0,007 % 50 vuoden aikana. Kaupungissa hiilidioksidipitoisuus on vielä korkeampi.

Hiilidioksidin pitoisuus ilmakehässä:

• esiteollisella aikakaudella - 1750:
  280 ppm (miljoonasosaa) kokonaispaino 2 200 biljoonaa kg
• tällä hetkellä - 2008:
  385 ppm, yhteensä 3 000 biljoonaa kiloa

CO2-päästöjä aiheuttavat toimet(joitakin jokapäiväisiä esimerkkejä) :

• Ajo (20 km) - 5 kg CO2
• TV:n katselu tunnin ajan - 0,1 kg CO2
• Mikroaaltouuni (5 min) - 0,043 kg CO2

Fotosynteesi on ainoa ilmakehän hapen lähde.

Yleisesti ottaen fotosynteesin kemiallinen tasapaino voidaan esittää yksinkertaisena yhtälönä:

6CO 2 + 6H 2 O = C 6 H 12 O 6 + 6O 2

Ensimmäinen, joka havaitsi, että kasvit vapauttavat happea, oli englantilainen kemisti ja filosofi Joseph Priestley noin 1770. Pian todettiin, että tämä vaatii valoa ja että happea päästävät vain kasvien vihreät osat. Sitten tutkijat havaitsivat, että kasvien ravinto vaatii hiilidioksidia (hiilidioksidi, CO2) ja vettä, joista suurin osa kasvimassasta valmistetaan. Vuonna 1817 ranskalaiset kemistit Pierre Joseph Pelatier (1788–1842) ja Joseph Bienneme Cavant (1795–1877) eristivät vihreän pigmentin klorofyllin.

1800-luvun puoliväliin mennessä. havaittiin, että fotosynteesi on ikään kuin hengitysprosessin käänteinen prosessi. Fotosynteesi perustuu valon sähkömagneettisen energian muuntamiseen kemialliseksi energiaksi.

Fotosynteesi, joka on yksi yleisimmistä maapallon prosesseista, määrittää hiilen, hapen ja muiden alkuaineiden luonnolliset kierrot ja tarjoaa materiaalin ja energian perustan elämälle planeetallamme.

Ympäristöaritmetiikka

Tyypillinen puu luovuttaa yhden vuoden sisällä 3-henkisen perheen tarvitseman määrän happea. Ja auto imee saman määrän happea poltettaessa 1 tankki bensiiniä 50 litraa.

• 1 puu imeytyy keskimäärin 1 vuodessa 120 kg CO2 ja vapauttaa suunnilleen saman määrän happea
• 1 auto imee saman määrän happea (120 kg) noin palaessaan 50 litraa bensaa, ja tuottaa erilaisia ​​pakokaasuja (niiden koostumus on ilmoitettu taulukossa)

Pakokaasun koostumus:	Bensiinimoottorit	diesel-	Euro 3	Euro 4
N 2, tilavuus-%,	74-77	76-78
O 2, tilavuus-%,	0,3-8,0	2,0-18,0
H20 (höyry), tilavuus-%,	3,0-5,5	0,5-4,0
CO 2, tilavuus-%	0,0-16,0	1,0-10,0
CO* (hiilimonoksidi), tilavuus-%,	0,1-5,0	0,01-0,5	2.3 asti	1.0 asti
NOx, typen oksidit *, tilavuus-%,	0,0-0,8	0,0002-0,5	0,15 asti	0,08 asti
CH, hiilivedyt *, tilavuus-%,	0,2-3,0	0,09-0,5	0,2 asti	0,1 asti
Aldehydit *, tilavuus-%,	0,0-0,2	0,001-0,009
Noki **, g / m3	0,0-0,04	0,01-1,10
Bentspyreeni-3,4**, g/m3	10-20 × 10 -6	10 × 10 -6

* Myrkylliset komponentit ** Karsinogeenit

• 1 auto tankkataan vuodessa 1500 litraa bensaa(ajettu 15 000 km ja virtaus 10 l / 100 km). Tämä tarkoittaa, että se on välttämätöntä 1500 l / 50 l säiliössä = 30 puuta joka kehittää absorboituneen hapen tilavuuden.
• 1 autokeskus Moskovassa myy noin 2000 autoa vuodessa(yhden parkkipaikan koko). Nuo. 30 puuta kerrottuna 2000 autolla vuodessa = 60 000 puuta yhdelle autokeskukselle.
• Aloitetaan pienestä: 2000 puuta (1 puu 1 autoa kohti) - onko se paljon vai vähän? Yhdelle jalkapallokentälle ei saa istuttaa enempää kuin 400 puuta (20 x 20 5 metrin jälkeen on suositeltu etäisyys). Osoittautuu, että alueella tulee olemaan 2000 puuta - 5 jalkapallokenttää!
• Kuinka paljon luulet yhden puun istuttamisen maksavan? - voit peruuttaa tilauksen kommenteissa.

Aktiivisimmat hapen toimittajat ovat poppelit. 1 ha tällaisia ​​puita vapauttaa 40 kertaa enemmän happea ilmakehään kuin 1 ha kuusikoita.

Keinot vähentää päästöjä ja myrkyllisyyttä

• Valtava vaikutus päästöjen määrään (lukuun ottamatta polttoaineen palamista ja aikaa) pelaa liikenteen järjestäminen autot kaupungissa (merkittävä osa päästöistä syntyy ruuhkassa ja liikennevaloissa). Menestyvässä organisaatiossa on mahdollista käyttää vähemmän tehokkaat moottorit, pienillä (taloudellisilla) keskinopeuksilla.
• Vähennä poistokaasujen hiilivetypitoisuutta merkittävästi, yli 2 kertaa, mahdollisesti käyttämällä polttoaineena siihen liittyvää öljyä (propaania, butaania) tai maakaasua perusasiat, huolimatta siitä, että tärkein haittapuoli maakaasu- pieni tehoreservi, ei niin tärkeä kaupungille.
• Polttoaineen koostumuksen lisäksi myrkyllisyyteen vaikuttavat moottorin kunto ja viritys(erityisesti diesel - nokipäästöt voivat kasvaa jopa 20 kertaa ja kaasutin - typen oksidien päästöt muuttuvat jopa 1,5-2 kertaa).
• Huomattavasti pienemmät päästöt (pienempi polttoaineenkulutus) nykyaikaisessa rakenteet moottorit, joissa on polttoaineen ruiskutus stabiililla stoikiometrisellä lyijyttömän bensiinin seoksella, joissa on katalysaattori, kaasumoottorit, ilmapuhaltimilla ja jäähdyttimillä varustetut yksiköt, hybridikäytön käyttö. Tällaiset mallit lisäävät kuitenkin huomattavasti autojen kustannuksia.
• SAE-testit ovat osoittaneet sen tehokas menetelmä typen oksidipäästöjen (jopa 90 %) ja myrkyllisten kaasujen vähentäminen yleensä - veden ruiskutus polttokammioon.
• Valmistetuille autoille on olemassa standardit. Venäjällä ja Euroopan maissa on otettu käyttöön EURO-standardit, jotka asettavat sekä myrkyllisyys- että määrälliset indikaattorit (katso yllä oleva taulukko).
• Joillakin alueilla liikennerajoituksia raskaat ajoneuvot (esimerkiksi Moskovassa).
• Kioton pöytäkirjan allekirjoittaminen
• Erilaisia ​​ekologisia toimia, esimerkiksi: Istuta puu - anna maapallolle happea!

Mitä sinun tulee tietää Kioton pöytäkirjasta?

Kioton pöytäkirja- kansainvälinen asiakirja, joka hyväksyttiin Kiotossa (Japani) joulukuussa 1997 Yhdistyneiden Kansakuntien ilmastonmuutosta koskevan puitesopimuksen (FCCC) lisäksi. Se velvoittaa kehittyneet maat ja siirtymätalouden maat vähentämään tai vakauttamaan kasvihuonekaasupäästöjä vuosina 2008-2012 verrattuna vuoteen 1990.

26. maaliskuuta 2009 pöytäkirja oli 181 maailman maata on ratifioinut(näiden maiden yhteenlaskettu osuus maailman päästöistä on yli 61 prosenttia). Merkittävä poikkeus tähän luetteloon on Yhdysvallat. Pöytäkirjan ensimmäinen täytäntöönpanokausi alkoi 1. tammikuuta 2008 ja kestää viisi vuotta 31.12.2012 asti jonka jälkeen sen tilalle odotetaan uutta sopimusta.

Kioton pöytäkirjasta tuli ensimmäinen maailmanlaajuinen suojelusopimus ympäristöön perustuu markkinapohjaiseen sääntelymekanismiin - kasvihuonekaasupäästöjen kansainvälisen kaupan mekanismiin.

Keinotekoisia puita, aitoa happea

New Yorkin Columbian yliopiston tutkijat ovat tehneet yhteistyötä ranskalaisen suunnittelustudion Influx Studion kanssa keinopuiden kehittämiseksi. Yleisesti ottaen tämä on dracaenan tyylinen auto, jossa on leveät oksat ja sateenvarjon muotoinen kruunu. Oksoja käytetään tukemaan aurinkopaneeleja, jotka käyttävät puita.

Keinotekoiset puut näyttävät suurilta lyhtyiltä, ​​jotka hohtavat pimeässä eri väreillä. Mekaaninen dracaena ei tuo vain käytännön hyötyä, vaan siitä tulee myös modernin metropolin koristelu.

Sen lisäksi, että keinotekoiset puut muuttavat hiilidioksidia hapeksi, ne voivat toimia lisäenergian lähteenä. Aurinkopaneelien lisäksi se tuotetaan muuntamalla mekaanista energiaa jalustalla olevasta keinusarjasta.

Ulkoisesti tällaiset keinopuut muistuttavat dracaenaa, ja ne koostuvat kierrätetystä puusta ja muovista. Tällaisen "puun" kuori sisältää aurinkopaneeleja ja suodattimia hiilidioksidin imemiseksi. Keinotekoisten puiden "rungoissa" on vettä ja puuhartsia - heidän osallistumisellaan tapahtuu fotosynteesiprosessi. Tällaisten puiden suorituskyvyn tukemiseksi käytetään erityistä keinua: iloiset kaupunkilaiset ovat sähkön tuottajia.

Ostin auton - istuta 12 hehtaaria metsää

Jokapäiväisessä elämässä kohtaamme usein veden tai ruoan puutteen ongelmia. Ne aiheuttavat meille jonkin verran haittaa. On kuitenkin asioita, joiden vaje kasvaa huomaamattomasti, mutta uhkaa lähitulevaisuudessa muodostua vakavaksi ongelmaksi ihmiskunnan elämän turvaamisessa.

Polttomoottoreiden (ICE) päästöt jaetaan kaasuttimen ja dieselmoottorin päästöihin. Tämä jako johtuu siitä, että kaasutinmoottorit (CD) toimivat homogeenisilla ilma-polttoaineseoksilla, kun taas dieselmoottorit (DD) - heterogeenisillä seoksilla.

Kaasutintyyppisten polttomoottoreiden päästöihin kuuluvat hiilivedyt, hiilioksidit, typen oksidit ja hajapäästöt. Likaantumista tapahtuu reaktioiden seurauksena sekä palamisen aikana irtotavarana ja pinnoille. Kaasujen puhallus männänrenkaiden läpi ja pakokaasut sylintereistä ovat vähemmän intensiivisiä saastelähteitä.

Vuonna 1980 4 % maailman henkilöautoista ja kuorma-autot oli varustettu dieselmoottoreilla, ja 80-luvun loppuun mennessä tämä luku oli noussut 25 prosenttiin. Dieselmoottoreiden pääsaastepäästöt ovat samat kuin kaasuttimen moottorit(hiilivedyt, hiilimonoksidi, typen oksidit, hajapäästöt), mutta niihin lisätään hiilihiukkasia (nokiaerosoli).

Henkilöauto päästää hiilimonoksidia CO jopa 3 m3 / h, kuorma - jopa 6 m3 / h (3 ... 6 kg / h).

Ajoneuvojen pakokaasujen koostumuksesta eri tyyppejä moottorit voidaan arvioida taulukossa annettujen tietojen perusteella. 8.1.

		Taulukko 8.1.
Auton pakokaasujen likimääräinen koostumus
Komponentit
	kaasutin	diesel moottori
	moottori
H2O (pareja)
CO2
Typpioksidit		2. 10-3 -0,5
Hiilivedyt		1. 10-3 -0,5
Aldehydit		1 . 10 - 3 -9 .10 -3

	0-0,4 g/m3	0,01-1,1 g / m3
Benzapiren	(10-20). 10-6, g/m3	1 asti. 10-5 g / m3

Kaasutinmoottoreiden hiilimonoksidi- ja hiilivetypäästöt ovat huomattavasti korkeammat kuin dieselmoottoreiden.

8.2. Polttomoottoreiden päästöjen vähentäminen

Ajoneuvon ympäristönsuojelun tasoa voidaan parantaa useilla toimenpiteillä sen suunnittelun ja käyttötavan parantamiseksi. Autolyijyn ympäristönsuojelun parantaminen: lisää sen tehokkuutta; bensiinipolttomoottorien vaihtaminen dieselmoottoriin; polttomoottoreiden siirtäminen vaihtoehtoisten polttoaineiden käyttöön (puristettu tai nesteytetty kaasu, etanoli, metanoli, vety jne.); polttomoottorin pakokaasujen neutralointiaineiden käyttö; järjestelmän parantaminen ICE-toiminta ja ajoneuvojen huolto.

Tunnetaan ja käytetään useita menetelmiä pakokaasujen myrkyllisyyden vähentämiseksi. Niistä auton käyttö olosuhteissa, joissa moottori päästää vähiten myrkyllisiä aineita (vähennetty jarrutus, tasainen liike tietyllä nopeudella jne.); sovellus erityisiä lisäaineita polttoaineeksi, lisäämällä sen palamisen täydellisyyttä ja vähentämällä CO-päästöjä (alkoholit, muut yhdisteet); joidenkin haitallisten komponenttien tulinen jälkipoltto.

V Kaasutetuissa moottoreissa ilman ja polttoaineen välinen suhde vaikuttaa pakokaasun hiilivety- ja hiilimonoksidipitoisuuteen. Esimerkiksi päästöt lisääntyvät seoksen rikastamisen lisääntyessä. CO-pitoisuus kasvaa epätäydellisen palamisen vuoksi, joka johtuu hapen puutteesta seoksessa. Hiilivetypitoisuuden kasvu johtuu ensisijaisesti polttoaineen adsorption lisääntymisestä ja polttoaineen epätäydellisen palamisen mekanismin lisääntymisestä. Huonot seokset aiheuttavat pienempiä Cn Hm:n ja CO:n päästöpitoisuuksia niiden täydellisemmän palamisen seurauksena.

V Dieselmoottoreissa teho muuttuu ruiskutetun polttoaineen määrän muuttuessa. Tämän seurauksena polttoainesuihkun jakautuminen, seinään osuvan polttoaineen määrä, paine sylinterissä, lämpötila ja ruiskutuksen kesto muuttuvat.

Asiantuntijat uskovat, että haitallisten päästöjen vähentämiseksi merkittävästi on tarpeen vähentää bensiinin kulutusta 8 litrasta (100 km ajoa kohti - 2 ... 3 litraan. Tämä edellyttää moottorin suunnittelun ja polttoaineen laadun parantamista; vaihtamista lyijytön bensiini; katalyyttisen jälkipolton käyttö CO-päästöjen vähentämiseksi; elektronin lisääminen

polttoaineen palamisprosessien meluisa ohjausjärjestelmä; ja muut toimenpiteet, erityisesti äänenvaimentimien käyttö pakojärjestelmässä.

Ajoneuvon polttoainetehokkuuden kasvu saavutetaan pääasiassa parantamalla polttomoottorin palamisprosessia: polttoaineen palaminen kerroksittain; esikammio soihdut poltto; lämmityksen käyttö ja polttoaineen haihdutus imukanavassa; käyttö elektroninen sytytys... Lisävaraukset auton tehokkuuden parantamiseksi ovat:

- auton painon vähentäminen sen suunnittelun parantamisen ja ei-metallisten ja lujien materiaalien käytön vuoksi;

- parantaa kehon aerodynaamista suorituskykyä ( uusimmat mallit matkustajavaunut niillä on yleensä 30 ... 40 % pienempi vastuskerroin);

- vähentää vastusta ilmansuodattimet ja äänenvaimentimet, apuyksiköiden, kuten tuulettimen, sammuttaminen jne.;

- vähentää kuljetettavan polttoaineen painoa (säiliöiden epätäydellistä täyttöä) ja työkalujen painoa.

Nykyaikaiset henkilöautomallit eroavat polttoainetehokkuudeltaan merkittävästi aikaisemmista malleista.

Lupaavien henkilöautomerkkien bensiinin kulutus on 3,5 l / 100 km tai vähemmän. Linja-autojen ja kuorma-autojen tehokkuuden lisäys saavutetaan ensisijaisesti dieselpolttomoottoreiden käytöllä. Niillä on ympäristöetuja verrattuna bensiinikäyttöisiin polttomoottoreihin, koska niillä on 25 ... 30 % vähemmän ominaiskulutus polttoaine; lisäksi dieselpolttomoottorin pakokaasujen koostumus on vähemmän myrkyllinen (katso taulukko 8.1).

Vaihtoehtoisilla polttoaineilla toimivilla moottoreilla on ympäristöetuja bensiinikäyttöisiin polttomoottoreihin verrattuna. Yleinen idea polttomoottorin myrkyllisyyden väheneminen vaihtoehtoiseen polttoaineeseen siirtymisen aikana saadaan taulukon tiedoista. 8.2.

Taulukko 8.2 ICE-päästöjen myrkyllisyys eri polttoaineille

Monet tutkijat näkevät osittaisen ratkaisun ympäristöongelmaan autojen muuntamisessa kaasumaisiin polttoaineisiin. Eli hiilimonoksidipitoisuus

lerod kaasuajoneuvojen pakokaasuissa on 25 ... 40% vähemmän; typen oksidia 25 - 30 %; noki 40 ... 50 %. Käytettäessä sisään autojen moottoreita nesteytetyt tai paineistetut pakokaasut eivät sisällä juuri lainkaan hiilimonoksidia. Ratkaisu ongelmaan olisi laaja sovellus sähköauto. Valmistetuilla sähköajoneuvoilla on rajallinen kantama rajoitetun kapasiteetin ja suuri massa paristot. Tällä alueella on parhaillaan käynnissä laaja tutkimus. Joitakin myönteisiä tuloksia on jo saavutettu. Päästöjen myrkyllisyyden vähentäminen voidaan saavuttaa vähentämällä lyijyyhdisteiden pitoisuutta bensiinissä ilman, että sen energiaominaisuudet huononevat.

Kaasupolttoaineeseen siirtyminen ei aiheuta merkittäviä muutoksia polttomoottorien rakenteeseen, mutta sitä rajoittaa tankkausasemien puute ja tarvittava määrä kaasukäyttöisiksi muutettuja autoja. Lisäksi kaasukäyttöiseksi muutettu auto menettää kantokykynsä sylinterien vuoksi ja sen toimintasäde on noin 2-kertainen (200 km vs. 400 ... 500 km bensiiniautolla). Nämä haitat voidaan osittain poistaa muuttamalla ajoneuvo nesteytetyksi maakaasuksi.

Metanolin ja etanolin käyttö vaatii muutoksia polttomoottorin suunnitteluun, koska alkoholit ovat kemiallisesti aktiivisempia kumeihin, polymeereihin ja kupariseoksiin. V ICE suunnittelu on tarpeen ottaa käyttöön lisälämmitin moottorin käynnistämiseksi kylmänä vuodenaikana (t< -25 °С); необходима перерегулировка карбюратора, так как изменяется стехиометрическое отношение расхода воздуха к расходу топлива. У бензиновых ДВС оно равно 14,7; у двигателей на метаноле - 6,45, а на этаноле - 9. За рубежом (Бразилия) применяют смеси бензина и этанола в пропорции 12:10, что позволяет использовать bensiinikäyttöiset polttomoottorit pienillä muutoksilla niiden suunnitteluun, mutta lisää hieman moottorin ympäristötehokkuutta.

Huolimatta siitä, että myrkyllisten aineiden (Cn Hm ja CO) päästöt kampikammiosta ja moottorin polttoainejärjestelmästä ovat vähintään suuruusluokkaa pienemmät kuin pakokaasupäästöt, polttomenetelmät kampikammiokaasujen polttamiseksi poltosta. moottoria kehitetään parhaillaan. Suljettu piiri kampikammiokaasujen neutraloimiseksi niiden syöttämisellä tuloputki moottori ja jälkipoltto. Suljettu kampikammion tuuletusjärjestelmä, jossa kampikammion kaasut palautetaan kaasuttimeen, vähentää hiilivetyjen vapautumista ilmakehään 10 ... 30%, typen oksidien vapautumista 5 ... 25%, mutta samalla hiilidioksidipäästöjä. monooksidi kasvaa 10 ... 35 %. Kun kampikammiokaasut palaavat kaasuttimen jälkeen, Cn Hm -päästö vähenee 10 ... 40 %, CO 10 ... 25 %, mutta NOx-päästö lisääntyy 10 ... 40 %.

Jotta estetään bensiinihöyryjen päästöt polttoainejärjestelmästä, joista suurin osa pääsee ilmakehään, kun moottori ei ole käynnissä, autoihin asennetaan järjestelmä kaasuttimen polttoainehöyryjen neutraloimiseksi ja polttoainetankki koostuu kolmesta pääyksiköstä (kuva 8.1): suljetusta polttoainesäiliöstä 1, jossa on erityinen kapasiteetti 2 kompensoimaan polttoaineen lämpölaajenemista; polttoaineen täyttökaulan korkit 3 kaksipuolisella varoventtiili liiallisen paineen tai tyhjiön estämiseksi säiliössä; adsorber 4 polttoainehöyryjen imemiseen moottorin ollessa sammutettuna höyryn talteenottojärjestelmällä imukanava moottoria sen ollessa käynnissä. Aktiivihiiltä käytetään adsorbenttina.

Riisi. 8.1. Kaavio bensiinin polttomoottorin polttoainehöyryjen talteenottamisesta

Huoltomääräysten noudattaminen ja polttomoottorin pakokaasujen (pakokaasujen) koostumuksen valvonta voivat vähentää merkittävästi myrkyllisiä päästöjä ilmakehään. Tiedetään, että 160 tuhannen kilometrin ajon ja hallinnan puuttuessa CO-päästöt lisääntyvät 3,3 kertaa ja Cp NT - 2,5 kertaa.

Lentokoneiden kaasuturbiinipropulsiojärjestelmän (GTDU) ympäristötehokkuuden parantaminen saavutetaan parantamalla polttoaineen palamisprosessia, käyttämällä vaihtoehtoisia polttoaineita (nestekaasu, vety jne.) ja rationaalista liikenteen järjestämistä lentoasemilla.

Palamistuotteiden viipymäajan pidentymiseen GTEU:n polttokammiossa liittyy palamisen täydellisyyden lisääntyminen (CO:n ja Cn Hm:n pitoisuuden väheneminen palamistuotteissa) ja typen oksidien pitoisuudessa. niitä. Siksi muuttamalla kaasun viipymisaikaa polttokammiossa on mahdollista saavuttaa vain pienin palamistuotteiden myrkyllisyys, eikä poistaa sitä kokonaan.

Tehokkaampi tapa vähentää GTDU:n myrkyllisyyttä on käyttää polttoaineen syöttömenetelmiä, jotka mahdollistavat tasaisemman polttoaineen ja ilman sekoittumisen. Näitä ovat laitteet, joissa on polttoaineen esihaihdutus, suuttimet polttoaineen ilmastuksella jne. Mallikammioilla tehdyt testit osoittavat, että tällaisilla menetelmillä voidaan vähentää palamistuotteiden Cn Hm -pitoisuutta yli suuruusluokkaa, CO - useita kertoja, varmistaa savuttoman pakokaasun ja vähentää NOx-pitoisuutta.

Kaasuturbiinimoottoreiden palamistuotteiden NOx-pitoisuuden merkittävä väheneminen saavutetaan polttoaineen vaiheittaisella polttoprosessilla kaksivyöhykkeisissä polttokammioissa. Tällaisissa kammioissa suurin osa polttoaineesta poltetaan suurella työntövoimalla esivalmistetun polttoaineen muodossa. laiha seos... Pienempi osa polttoaineesta (~ 25 %) poltetaan muodossa rikas seos jossa pääasiassa muodostuu typen oksideja. Kokeet osoittavat, että tällaisella poltolla on mahdollista vähentää NOx-pitoisuutta 2 kertaa.

Rakettiteknologian käyttöön liittyvien ympäristöongelmien ratkaisu perustuu ympäristöystävällisen polttoaineen, ensisijaisesti hapen ja vedyn, käyttöön.

8.3 Polttomoottoreiden pakokaasupäästöjen neutralointi

Ajoneuvojen ympäristönsuojelun parantaminen on mahdollista toimenpiteillä, joilla parannetaan ajoneuvojen suunnittelua ja toimintatapoja. Näitä ovat moottoreiden hyötysuhteen parantaminen, bensiiniversioiden korvaaminen dieselillä, vaihtoehtoisten polttoaineiden (puristettu tai nestekaasu, etanoli, metanoli, vety jne.) käyttö, pakokaasujen neutralointiaineiden käyttö, moottorin toiminnan optimointi ja auton huolto.

Polttomoottorin myrkyllisyyden merkittävä väheneminen saavutetaan käyttämällä pakokaasumuuntimia (pakokaasut). Tunnetut nestemäiset, katalyyttiset, lämpö- ja yhdistetyt neutralointiaineet. Tehokkaimmat näistä ovat katalyyttiset rakenteet. Autojen varustaminen niillä aloitettiin vuonna 1975 Yhdysvalloissa ja vuonna 1986 Euroopassa. Sen jälkeen pakokaasujen aiheuttama ilmansaaste on laskenut jyrkästi - hiilivetyjen, CO:n ja NOx:n osalta 98,96 ja 90 prosenttia.

Katalysaattori on lisälaite, joka viedään moottorin pakojärjestelmään pakokaasupäästöjen vähentämiseksi. Tunnetut nestemäiset, katalyyttiset, lämpö- ja yhdistetyt neutralointiaineet.

Nesteneutralointiaineiden toimintaperiaate perustuu pakokaasun myrkyllisten komponenttien liukenemiseen tai kemialliseen vuorovaikutukseen, kun ne johdetaan tietyn koostumuksen omaavan nesteen läpi: vesi, vesiliuos natriumsulfiitti, natriumbikarbonaatin vesiliuos.

Kuvassa 8.2 esittää kaavion kaksitahtisessa nesteneutralaattorista diesel moottori... Pakokaasut tulevat neutralointilaitteeseen putken 1 kautta ja keräimen 2 kautta säiliöön 3, jossa ne reagoivat käyttönesteen kanssa. Puhdistetut kaasut kulkevat suodattimen 4, erottimen 5 läpi ja vapautuvat ilmakehään. Kun se haihtuu, neste lisätään työsäiliöön lisäsäiliöstä 6.

Riisi. 8.2. Nestemuuntimen piiri

Dieselpakokaasujen johtaminen veden läpi johtaa hajun vähenemiseen, aldehydit imeytyvät tehokkuudella 0,5 ja noenpoistoteho saavuttaa 0,60 ... 0,80. Samanaikaisesti dieselmoottoreiden pakokaasujen bentso(a)-pyreenipitoisuus laskee hieman. Kaasujen lämpötila nestepuhdistuksen jälkeen on 40 ... 80 ° С, se lämpenee suunnilleen samaan lämpötilaan ja työnestettä... Kun lämpötila laskee, puhdistusprosessi on intensiivisempi.

Nesteneutralisoijat eivät vaadi aikaa päästäkseen toimintatilaan kylmän moottorin käynnistämisen jälkeen. Nestemäisten neutralointiaineiden haitat: suuri paino ja mitat; tarve vaihtaa työratkaisua usein; tehottomuus CO:n suhteen; alhainen hyötysuhde (0,3) suhteessa NOx:iin; nesteen intensiivinen haihtuminen. Nesteneutralisoivien aineiden käyttö yhdistetyissä puhdistusjärjestelmissä voi kuitenkin olla järkevää varsinkin laitoksissa, joiden pakokaasujen lämpötilan on oltava matala ilmakehään joutuessaan.

Pakokaasut (tai pakokaasut) - polttomoottorin myrkyllisten aineiden päälähde - on heterogeeninen seos erilaisista kaasumaisista aineista, joilla on erilaisia ​​kemiallisia ja fysikaalisia ominaisuuksia ja joka koostuu polttoaineen täydellisen ja epätäydellisen palamisen tuotteista, ylimääräisestä ilmasta, aerosoleista. ja erilaisia ​​epäpuhtauksia (sekä kaasumaisia ​​että nestemäisten ja kiinteiden hiukkasten muodossa), jotka tulevat moottoreiden sylintereistä sen pakojärjestelmään. Koostumuksessaan ne sisältävät noin 300 ainetta, joista suurin osa on myrkyllisiä.

Moottorin pakokaasujen tärkeimmät standardoidut myrkylliset komponentit ovat hiilen, typen ja hiilivetyjen oksidit. Lisäksi kanssa pakokaasut tyydyttyneet ja tyydyttymättömät hiilivedyt, aldehydit, karsinogeeniset aineet, noki ja muut komponentit pääsevät ilmakehään. Arvioitu koostumus.

Pakokaasun koostumus

Pakokaasukomponentit	Sisältö tilavuuden mukaan, %		Myrkyllisyys
	Moottori
	bensiini	diesel
Typpi	74,0 - 77,0	76,0 - 78,0	Ei
Happi	0,3 - 8,0	2,0 - 18,0	Ei
Vesihöyry	3,0 - 5,5	0,5 - 4,0	Ei
Hiilidioksidi	5,0 - 12,0	1,0 - 10,0	Ei
Hiilimonoksidi	0,1 - 10,0	0,01 - 5,0	Joo
Ei-karsinogeeniset hiilivedyt	0,2 - 3,0	0,009 - 0,5	Joo
Aldehydit	0 - 0,2	0,001 - 0,009	Joo
Rikkioksidi	0 - 0,002	0 - 0,03	Joo
Noki, g/m3	0 - 0,04	0,01 - 1,1	Joo
Bentsopyreeni, mg/m3	0,01 - 0,02	0,01 asti	Joo

Kun moottori käy lyijypitoisella bensiinillä, pakokaasu sisältää lyijyä, kun taas dieselpolttoaineella toimiva moottori sisältää nokea.

Hiilimonoksidi (CO - hiilimonoksidi)

Läpinäkyvä, hajuton myrkyllinen kaasu, hieman ilmaa kevyempi, liukenee huonosti veteen. Hiilimonoksidi on polttoaineen epätäydellisen palamisen tuote; ilmassa se palaa sinisellä liekillä muodostaen hiilidioksidia (hiilidioksidia). Moottorin polttokammioon muodostuu CO:ta polttoaineen epätyydyttävästä sumutuksesta, kylmäliekkireaktioiden seurauksena, polttoaineen palamisen aikana hapenpuutteella sekä hiilidioksidin dissosioitumisesta korkeita lämpötiloja... Seuraavan palamisen aikana sytytyksen jälkeen (ylemmän palamisen jälkeen kuollut kohta, paisuntaiskulla) hiilimonoksidin palaminen on mahdollista hapen läsnä ollessa ja muodostuu dioksidia. Tässä tapauksessa CO-polttoprosessi jatkuu pakoputkessa. On huomattava, että dieselmoottoreiden käytön aikana pakokaasujen CO-pitoisuus on alhainen (noin 0,1 - 0,2 %), joten pääsääntöisesti CO-pitoisuus määritetään bensiinimoottorit.

Typen oksidit (NO, NO2, N2O, N2O3, N2O5, jäljempänä NOx)

Typen oksidit ovat yksi myrkyllisimmistä pakokaasujen komponenteista. Normaaleissa ilmakehän olosuhteissa typpi on erittäin inertti kaasu. Korkeissa paineissa ja erityisesti lämpötiloissa typpi reagoi aktiivisesti hapen kanssa. Moottoreiden pakokaasuissa yli 90 % NOx:n kokonaismäärästä on typen oksidia NO, joka hapettuu helposti dioksidiksi (NO2) jopa pakojärjestelmässä ja sitten ilmakehässä. Typen oksidit ärsyttävät silmien ja nenän limakalvoja ja tuhoavat ihmisen keuhkot, koska liikkuessaan hengitysteitä pitkin ne ovat vuorovaikutuksessa ylempien hengitysteiden kosteuden kanssa muodostaen typpi- ja typpihappoa. Yleensä ihmiskehon NOx-myrkytys ei ilmene välittömästi, vaan vähitellen, eikä neutraloivia aineita ole.

Dityppioksidi (N2O-hemioksidi, naurukaasu) on miellyttävän hajuinen kaasu, joka liukenee helposti veteen. Sillä on narkoottinen vaikutus.

NO2 (dioksidi) on vaaleankeltainen neste, joka osallistuu savusumun muodostumiseen. Typpidioksidia käytetään hapettimena rakettipolttoaineessa. Uskotaan, että typen oksidit ovat noin 10 kertaa vaarallisempia ihmiskeholle kuin CO ja 40 kertaa vaarallisempia, kun otetaan huomioon sekundääriset muutokset. Typen oksidit ovat vaarallisia kasvien lehdille. Todettiin, että niiden suora myrkyllinen vaikutus kasveihin ilmenee, kun NOx-pitoisuus ilmassa on välillä 0,5 - 6,0 mg / m3. Typpihappo on erittäin syövyttävää hiiliteräksille. Polttokammion lämpötila vaikuttaa merkittävästi typen oksidien päästöihin. Näin ollen lämpötilan noustessa 2500 K:sta 2700 K:iin reaktionopeus kasvaa 2,6-kertaiseksi ja 2500 K:stä 2300 K:iin laskemalla se laskee 8 kertaa, ts. mitä korkeampi lämpötila, sitä korkeampi NOx-pitoisuus. Varhainen polttoaineen ruiskutus tai korkeat puristuspaineet polttokammiossa edistävät myös NOx:n muodostumista. Mitä korkeampi happipitoisuus, sitä suurempi on typen oksidien pitoisuus.

Hiilivedyt (CnHm etaani, metaani, eteeni, bentseeni, propaani, asetyleeni jne.)

Orgaaniset hiilivedyt, joiden molekyylit rakentuvat vain hiili- ja vetyatomeista, ovat myrkyllisiä aineita. Pakokaasut sisältävät yli 200 erilaista CH:a, jotka luokitellaan alifaattisiksi (avoin tai suljettu ketju) ja bentseeniksi tai aromaattisiksi renkaiksi. Aromaattiset hiilivedyt sisältävät molekyylissä yhden tai useamman 6 hiiliatomin syklin, jotka on yhdistetty yksinkertaisilla tai kaksoissidoksilla (bentseeni, naftaleeni, antraseeni jne.). Niissä on miellyttävä tuoksu. CH:n esiintyminen moottoreiden pakokaasuissa selittyy sillä, että seos polttokammiossa on heterogeeninen, joten seinillä, uudelleen rikastetuilla alueilla liekki sammuu ja ketjureaktiot katkeavat. kemialliset yhdisteet on epämiellyttävä haju. CH ovat monien kroonisten sairauksien syy. Bensiinihöyryt, jotka ovat hiilivetyjä, ovat myös myrkyllisiä. Bensiinihöyryjen sallittu keskimääräinen päivittäinen pitoisuus on 1,5 mg / m3. CH-pitoisuus pakokaasuissa kasvaa kuristuksen myötä, kun moottori toimii pakotetulla joutokäynnillä (esim. PXH jarrutettaessa moottorilla). Kun moottori toimii ilmoitetuissa tiloissa, seoksen muodostumisprosessi (polttoaine-ilma-latauksen sekoittuminen) huononee, palamisnopeus laskee, sytytys heikkenee ja sen seurauksena sen usein esiintyy aukkoja. CH-päästöt aiheutuvat epätäydellisestä palamisesta kylmien seinien lähellä, jos palamisen loppuun asti on paikkoja, joissa on voimakas paikallinen ilmanpuute, riittämätön polttoaineen sumutus, ilmapanoksen epätyydyttävä pyörteily ja matalat lämpötilat(esimerkiksi lepotila). Hiilivetyjä muodostuu uudelleen rikastetuilla vyöhykkeillä, joissa hapen pääsy on rajoitettua, sekä lähellä polttokammion suhteellisen kylmiä seiniä. Heillä on aktiivinen rooli biologisessa koulutuksessa vaikuttavat aineet jotka aiheuttavat silmien, kurkun, nenän ärsytystä ja sairauksia sekä vaurioita kasvistolle ja eläimistölle.

Hiilivetyyhdisteet renderöi narkoottinen vaikutus keskustaan hermosto, voivat aiheuttaa kroonisia sairauksia, ja jotkut aromaattiset CH:t ovat myrkyllisiä. Hiilivedyt (olefiinit) ja typen oksidit edistävät aktiivisesti savusumun muodostumista tietyissä sääolosuhteissa.

Savua pakokaasuista.

Savusumu (sumu, savusta ja sumusta - sumu) ilmakehän alemmassa kerroksessa muodostunut myrkyllinen sumu, saastunut haitallisia aineita teollisuusyrityksiltä, ​​ajoneuvojen pakokaasut ja lämpöä tuottavat laitokset ovat epäedullisia sääolosuhteet... Se on aerosoli, joka koostuu savusta, sumusta, pölystä, nokihiukkasista, nestepisaroista (kosteassa ilmakehässä). Esiintyy teollisuuskaupunkien ilmakehässä tietyissä sääolosuhteissa. Ilmakehään joutuvat haitalliset kaasut reagoivat keskenään ja muodostavat uusia, myös myrkyllisiä yhdisteitä. Tässä tapauksessa ilmakehässä tapahtuu fotosynteesi-, hapettumis-, pelkistys-, polymeroitumis-, kondensaatio-, katalyysi- jne. reaktioita. Auringon ultraviolettisäteilyn stimuloimien monimutkaisten fotokemiallisten prosessien seurauksena typen oksideista, hiilivedyistä, aldehydeistä ja muista aineista muodostuu fotooksidantteja (hapettimia).

Alhaiset NO2-pitoisuudet voivat muodostaa suuria määriä atomihappea, joka puolestaan ​​muodostaa otsonia ja reagoi ilmansaasteiden kanssa. Formaldehydin, korkeampien aldehydien ja muiden hiilivetyyhdisteiden läsnäolo ilmakehässä edistää myös uusien peroksidiyhdisteiden muodostumista yhdessä otsonin kanssa. Dissosiaatiotuotteet vuorovaikuttavat olefiinien kanssa muodostaen myrkyllisiä hydroperoksidiyhdisteitä. Konsentraatiolla yli 0,2 mg / m3 vesihöyryn kondensaatiota tapahtuu pieninä sumupisaroina, joilla on myrkyllisiä ominaisuuksia. Niiden määrä riippuu vuodenajasta, vuorokaudenajasta ja muista tekijöistä. Kuumalla kuivalla säällä savusumua havaitaan keltaisena verhona (värin antaa ilmassa oleva typpidioksidi NO2, keltaisen nesteen pisarat). Sumu ärsyttää limakalvoja, erityisesti silmiä, ja voi aiheuttaa päänsärkyä, turvotusta, verenvuotoa ja hengitystiesairauksien komplikaatioita. Heikentää näkyvyyttä teillä, mikä lisää liikenneonnettomuuksien määrää. Sumun vaara ihmishengille on suuri. Esimerkiksi Lontoon vuoden 1952 savusumua kutsutaan katastrofiksi, koska noin 4 tuhatta ihmistä kuoli savusumusta neljässä päivässä. Kloridin, typen, rikkiyhdisteiden ja vesipisaroiden esiintyminen ilmakehässä edistää vahvojen myrkyllisten yhdisteiden ja happohöyryjen muodostumista, mikä vaikuttaa haitallisesti kasveihin ja rakenteisiin, erityisesti kalkkikivestä tehtyihin historiallisiin monumentteihin. Sumun luonne on erilainen. Esimerkiksi New Yorkissa savusumun muodostumista helpottaa fluori- ja kloridiyhdisteiden reaktio vesipisaroiden kanssa; Lontoossa rikki- ja rikkihappojen höyryjen läsnäolo; Los Angelesissa (Kalifornia tai valokemiallinen savusumu) typen oksidien ja hiilivetyjen esiintyminen ilmakehässä; Japanissa noki- ja pölyhiukkasten esiintyminen ilmakehässä.

Pieni koulutusohjelma niille, jotka haluavat hengittää pakoputkesta.

Käytetty polttomoottorien kaasut sisältää noin 200 komponenttia. Niiden olemassaoloaika kestää useista minuuteista 4-5 vuoteen. Tekijä: kemiallinen koostumus ja ominaisuudet sekä ihmiskehoon kohdistuvan vaikutuksen luonne, ne yhdistetään ryhmiin.

Ensimmäinen ryhmä. Se sisältää myrkyttömiä aineita (ilmakehän ilman luonnollisia komponentteja

Toinen ryhmä. Tähän ryhmään kuuluu vain yksi aine - hiilimonoksidi tai hiilimonoksidi (CO). Öljypolttoaineiden epätäydellisen palamisen tuote on väritöntä ja hajutonta, ilmaa kevyempää. Hapessa ja ilmassa hiilimonoksidi palaa sinertävällä liekillä, jolloin vapautuu paljon lämpöä ja muuttuu hiilidioksidiksi.

Hiilimonoksidilla on voimakas myrkyllinen vaikutus. Se johtuu sen kyvystä reagoida veren hemoglobiinin kanssa, mikä johtaa karboksihemoglobiinin muodostumiseen, joka ei sido happea. Tämän seurauksena kaasunvaihto kehossa häiriintyy, ilmaantuu hapen nälänhätää ja kaikissa kehon järjestelmissä ilmenee toimintahäiriö.

Kuljettajat ovat usein alttiita hiilimonoksidimyrkytykselle auto Ajoneuvo kun yövyt ohjaamossa moottorin käydessä tai kun moottori lämpenee suljetussa autotallissa. Hiilimonoksidimyrkytyksen luonne riippuu sen pitoisuudesta ilmassa, altistuksen kestosta ja yksilön herkkyydestä. Lievä myrkytys aiheuttaa pään jyskytystä, silmien tummumista ja sykkeen nousua. Vakavassa myrkytyksessä tajunta sumentuu, uneliaisuus lisääntyy. Erittäin suurilla hiilimonoksidiannoksilla (yli 1 %) tapahtuu tajunnan menetys ja kuolema.

Kolmas ryhmä. Se sisältää typen oksideja, pääasiassa NO - typpioksidia ja NO 2 - typpidioksidia. Nämä ovat kaasuja, jotka muodostuvat polttomoottorin palotilassa lämpötilassa 2800 ° C ja paineessa noin 10 kgf / cm 2. Typpioksidi on väritön kaasu, ei ole vuorovaikutuksessa veden kanssa ja liukenee siihen vähän, ei reagoi happo- ja alkaliliuosten kanssa.

Se hapettuu helposti ilmakehän hapen vaikutuksesta ja muodostaa typpidioksidia. Normaaleissa ilmakehän olosuhteissa NO muuttuu täysin ruskeaksi NO 2 -kaasuksi, jolla on tyypillinen haju. Se on ilmaa raskaampaa, joten se kerääntyy syvennyksiin, ojiin ja aiheuttaa suuren vaaran huolto Ajoneuvo.

Ihmiskeholle typen oksidit ovat jopa haitallisempia kuin hiilimonoksidi. Iskun yleinen luonne vaihtelee erilaisten typen oksidien pitoisuuden mukaan. Typpidioksidin joutuessa kosketuksiin kostean pinnan (silmien, nenän, keuhkoputkien limakalvot) kanssa muodostuu typpi- ja typpihappohappoja, jotka ärsyttävät limakalvoja ja vaikuttavat keuhkojen keuhkorakkuloihin. Suurilla typen oksidipitoisuuksilla (0,004 - 0,008 %) esiintyy astmaoireita ja keuhkoödeemaa.

Hengittämällä ilmaa, joka sisältää typen oksideja korkeina pitoisuuksina, henkilöllä ei ole epämiellyttäviä tuntemuksia, eikä hän odota negatiivisia seurauksia. Pitkäaikainen altistuminen typen oksideille normaaleja ylittävillä pitoisuuksilla ihmiset sairastuvat krooniseen keuhkoputkentulehdukseen, maha-suolikanavan limakalvon tulehdukseen, kärsivät sydämen heikkoudesta sekä hermostohäiriöistä.

Toissijainen reaktio typen oksideille altistumiseen ilmenee oksidin muodostumisena ihmiskehon nitriitit ja niiden imeytyminen vereen. Tämä aiheuttaa hemoglobiinin muuttumisen methemoglobiiniksi, mikä johtaa sydämen toiminnan heikkenemiseen.

Typen oksideilla on myös negatiivinen vaikutus kasvillisuuteen, jolloin ne muodostavat typpi- ja typpihappoliuoksia lehtilevyille. Tämä ominaisuus on vastuussa myös typen oksidien vaikutuksesta Rakennusmateriaalit ja metallirakenteet... Lisäksi ne osallistuvat savun muodostumisen fotokemialliseen reaktioon.

Neljäs ryhmä. Tämä koostumukseltaan lukuisin ryhmä sisältää erilaisia ​​hiilivetyjä, eli C x H y -tyyppisiä yhdisteitä. Pakokaasut sisältävät erilaisten homologisten sarjojen hiilivetyjä: parafiinisia (alkaanit), nafteenisia (syklaanit) ja aromaattisia (bentseeni), yhteensä noin 160 komponenttia. Ne muodostuvat polttoaineen epätäydellisen palamisen seurauksena moottorissa.

Palamattomat hiilivedyt ovat yksi valkoisen tai sinisen savun aiheuttajista. Tämä tapahtuu, kun työseoksen syttyminen moottorissa viivästyy tai polttokammion alhaisissa lämpötiloissa.

Hiilivedyt ovat myrkyllisiä ja niillä on haitallinen vaikutus ihmisen sydän- ja verisuonijärjestelmään. Pakokaasujen hiilivetyyhdisteillä on myrkyllisten ominaisuuksien ohella syöpää aiheuttava vaikutus. Karsinogeenit ovat aineita, jotka edistävät pahanlaatuisten kasvainten syntymistä ja kehittymistä.

Bensiini- ja dieselmoottoreiden pakokaasuissa oleva aromaattinen hiilivety bents-a-pyrene C 20 H 12 on erityisen karsinogeeninen. Se liukenee hyvin öljyihin, rasvoihin, ihmisen veriseerumiin. Bents-a-pyreeni, joka kerääntyy ihmiskehoon vaarallisiin pitoisuuksiin, stimuloi pahanlaatuisten kasvainten muodostumista.

Auringon ultraviolettisäteilyn vaikutuksesta hiilivedyt reagoivat typen oksidien kanssa, jolloin muodostuu uusia myrkyllisiä tuotteita - fotooksidantteja, jotka ovat "sumun" perusta.

Fotooksidantit ovat biologisesti aktiivisia, vaikuttavat haitallisesti eläviin organismeihin, lisäävät keuhko- ja keuhkoputkien sairauksia ihmisillä, tuhoavat kumituotteita, nopeuttavat metallien korroosiota ja huonontavat näkyvyyttä.

Viides ryhmä. Se koostuu aldehydeistä - orgaanisista yhdisteistä, jotka sisältävät aldehydiryhmän -CHO, yhdistettynä hiilivetyradikaaliin (CH 3, C 6 H 5 tai muut).

Pakokaasut sisältävät pääasiassa formaldehydiä, akroleiinia ja asetaldehydiä. Suurin määrä aldehydejä muodostuu tyhjäkäynnillä ja pienillä kuormituksilla kun moottorin palamislämpötilat ovat alhaiset.

Formaldehydi НСНО on väritön kaasu epämiellyttävä haju, ilmaa raskaampaa, liukenee helposti veteen. Se ärsyttää ihmisen limakalvoja, hengitysteitä, vaikuttaa keskushermostoon ja aiheuttaa pakokaasujen hajua erityisesti dieselmoottoreissa.

Akroleiini CH 2 = CH-CH = O eli akryylihappoaldehydi on väritön myrkyllinen kaasu, jolla on palaneen rasvan haju. Vaikuttaa limakalvoihin.

Etikkaaldehydi CH 3 CHO on kaasu, jolla on pistävä haju ja myrkyllinen vaikutus ihmiskehoon.

Kuudes ryhmä. Siihen vapautuu nokea ja muita hajaantuneita hiukkasia (moottorin kulumistuotteita, aerosoleja, öljyjä, hiilikerrostumia jne.). Noki - mustat kiinteät hiilihiukkaset, jotka muodostuvat polttoaineen hiilivetyjen epätäydellisen palamisen ja termisen hajoamisen aikana. Se ei aiheuta välitöntä terveysriskiä, ​​mutta se voi ärsyttää hengitysteitä. Luomalla savuisen jäljen ajoneuvon taakse noki heikentää näkyvyyttä teillä. Noen suurin haitta on bents-a-pyreenin adsorptio sen pinnalle, jolla on tässä tapauksessa voimakkaampi negatiivinen vaikutus ihmiskehoon kuin puhtaassa muodossaan.

Seitsemäs ryhmä. Se on rikkiyhdiste - epäorgaaniset kaasut, kuten rikkidioksidi, rikkivety, joita esiintyy moottoreiden pakokaasuissa, jos käytetään korkearikkipitoista polttoainetta. Dieselpolttoaineet sisältävät huomattavasti enemmän rikkiä kuin muut liikenteessä käytettävät polttoaineet.

Kotimaisille öljykentille (etenkin itäisillä alueilla) on ominaista korkea rikin ja rikkiyhdisteiden prosenttiosuus. Siksi siitä saatu dieselpolttoaine vanhentuneiden tekniikoiden mukaan erottuu raskaammasta fraktiokoostumuksesta ja on samalla vähemmän puhdistettu rikki- ja parafiiniyhdisteistä. Mukaan eurooppalaisia ​​standardeja, joka otettiin käyttöön vuonna 1996, dieselpolttoaineen rikkipitoisuus ei saa ylittää 0,005 g / l ja Venäjän standardin mukaan - 1,7 g / l. Rikin läsnäolo lisää dieselpakokaasujen myrkyllisyyttä ja on syynä haitallisten rikkiyhdisteiden esiintymiseen niissä.

Rikkiyhdisteillä on pistävä haju, ne ovat ilmaa raskaampia ja liukenevat veteen. Niillä on ärsyttävä vaikutus kurkun, nenän ja ihmisen silmien limakalvoihin, ne voivat johtaa hiilihydraattien ja proteiinien aineenvaihdunnan häiriintymiseen ja oksidatiivisten prosessien estoon, korkeissa pitoisuuksissa (yli 0,01 %) - kehon myrkytykseen. Rikkihappoanhydridillä on myös haitallinen vaikutus kasvistoon.

Kahdeksas ryhmä. Tämän ryhmän komponentteja - lyijyä ja sen yhdisteitä - löytyy pakokaasuista kaasuttimella varustettuja autoja vain käytettäessä lyijypitoista bensiiniä, joka sisältää lisäainetta, joka lisää oktaaniluku... Se määrittää moottorin kyvyn toimia ilman räjähdystä. Mitä suurempi oktaaniluku on, sitä kestävämpi bensiini on räjähdyksiä vastaan. Räjähdyspoltto työseos virtaa yliääninopeudella, joka on 100 kertaa normaalia nopeampi. Moottorin käyttö kolkuttaessa on vaarallista, koska moottori ylikuumenee, sen teho laskee ja käyttöikä lyhenee jyrkästi. Bensiinin oktaaniluvun nousu auttaa vähentämään räjähdyksen mahdollisuutta.

Oktaanilukua lisäävänä lisäaineena käytetään nakutusta estävää ainetta - etyylinestettä R-9. Bensiinistä, johon on lisätty etyylinestettä, tulee lyijyistä. Etyylinesteen koostumus sisältää varsinaisen nakutuksenestoaineen - tetraetyylilyijyä Pb (C 2 H 5) 4, poistaja - etyylibromidia (BgC 2 H 5) ja α-monokloorinaftaleenia (C 10 H 7 Cl), täyteaineen - B-70 bensiini, antioksidantti - paraoksidifenyyliamiini ja väriaine. Kun lyijypitoista bensiiniä poltetaan, scavenger auttaa poistamaan lyijyä ja sen oksideja palokammiosta ja muuttaa ne höyrytilaan. Ne yhdessä pakokaasujen kanssa poistuvat ympäröivälle alueelle ja asettuvat teiden lähelle.

Tienvarsiympäristössä noin 50 % lyijyhiukkaspäästöistä jakautuu välittömästi viereiselle pinnalle. Loput ovat ilmassa useita tunteja aerosolien muodossa ja asettuvat sitten myös maahan teiden lähelle. Lyijyn kerääntyminen tienvarteen saastuttaa ekosysteemejä ja tekee läheisistä maaperistä sopimattomia maatalouskäyttöön.

R-9-lisäaineen lisääminen bensiiniin tekee siitä erittäin myrkyllisen. Erilaisia ​​merkkejä bensiinissä on eri prosenttiosuus lisäaineesta. Lyijyllisen bensiinin merkkien erottamiseksi ne värjätään lisäämällä lisäaineeseen monivärisiä väriaineita. Lyijytön bensiini toimitetaan maalaamattomana (taulukko 9).

Maailman kehittyneissä maissa lyijypitoisen bensiinin käyttö on rajoitettua tai se on jo kokonaan lopetettu. Sitä käytetään edelleen laajalti Venäjällä. Tehtävänä on kuitenkin luopua sen käytöstä. Suuret teollisuuskeskukset ja lomakeskukset ovat siirtymässä lyijyttömän bensiinin käyttöön.

Kielteisiä vaikutuksia ekosysteemeihin eivät aiheuta ainoastaan ​​tarkasteltavat moottorin pakokaasujen komponentit, jotka on jaettu kahdeksaan ryhmään, vaan myös itse hiilivetypolttoaineet, öljyt ja voiteluaineet. Sillä on suuri haihtumiskyky, erityisesti lämpötilan noustessa, polttoaineiden ja öljyjen höyryt leviävät ilmassa ja vaikuttavat negatiivisesti eläviin organismeihin.

Vahingot ja tahalliset käytetyn öljyn vuodot suoraan maahan tai vesistöihin tapahtuvat paikoissa, joissa ajoneuvoja tankkataan polttoaineella ja öljyllä. Kasvillisuus ei kasva öljypisteen kohdalla pitkään aikaan. Vesistöihin joutuvilla öljytuotteilla on haitallinen vaikutus niiden kasvistoon ja eläimistöön.