Од што „се состои“ издувот на автомобилот? Состав на издувни гасови Штетни материи во издувните гасови на патничките автомобили

Мала едукативна програма за оние кои сакаат да дишат од издувната цевка.

Издувните гасови на моторот со внатрешно согорување содржат околу 200 компоненти. Периодот на нивното постоење трае од неколку минути до 4 -5 години. Според нивниот хемиски состав и својства, како и природата на ефектот врз човечкото тело, тие се комбинираат во групи.

Првата група. Вклучува нетоксични материи (природни компоненти на атмосферскиот воздух).

Втора група. Оваа група вклучува само една супстанција - јаглерод моноксид или јаглерод моноксид (CO). Производот од нецелосно согорување на нафтените горива е безбоен и без мирис, полесен од воздухот. Во кислородот и во воздухот, јаглерод моноксид гори со синкав пламен, испуштајќи многу топлина и претворајќи се во јаглерод диоксид.

Јаглерод моноксид има изразен токсичен ефект. Тоа се должи на неговата способност да реагира со хемоглобинот во крвта, што доведува до формирање на карбоксихемоглобин, кој не го врзува кислородот. Како резултат на тоа, размената на гасови во телото е нарушена, се појавува глад на кислород и се јавува дефект на сите телесни системи. Возачите на автомобили често се подложни на труење со јаглерод моноксид кога ја поминуваат ноќта во кабина со вклучен мотор или кога моторот се загрева во затворена гаража. Природата на труењето со јаглерод моноксид зависи од неговата концентрација во воздухот, времетраењето на изложеноста и чувствителноста на поединецот. Лесно труење предизвикува пулсирање во главата, потемнување во очите и зголемен пулс. При тешко труење, свеста се заматува, поспаноста се зголемува. При многу високи дози на јаглерод моноксид (над 1%) доаѓа до губење на свеста и смрт.

Трета група. Содржи азотни оксиди, главно NO - азот оксид и NO 2 - азот диоксид. Тоа се гасови формирани во комората за согорување на мотор со внатрешно согорување на температура од 2800 ° C и притисок од околу 10 kgf / cm 2. Азотниот оксид е безбоен гас, не комуницира со вода и е малку растворлив во него, не реагира со раствори на киселини и алкалии. Лесно се оксидира од атмосферскиот кислород и формира азот диоксид. Во нормални атмосферски услови, NO целосно се претвора во NO 2 -гас со кафена боја со карактеристичен мирис. Тој е потежок од воздухот, затоа се собира во вдлабнатини, ровови и претставува голема опасност при одржување на возилото.

За човечкото тело, азотните оксиди се уште поштетни од јаглерод моноксидот. Општата природа на ударот варира во зависност од содржината на различни азотни оксиди. Кога азот диоксид доаѓа во контакт со влажна површина (мукозни мембрани на очите, носот, бронхиите), се формираат азотни и азотни киселини, кои ги иритираат мукозните мембрани и влијаат на алвеоларното ткиво на белите дробови. При високи концентрации на азотни оксиди (0,004 - 0,008%) се јавуваат астматични манифестации и пулмонален едем. Вдишувајќи воздух што содржи азотни оксиди во високи концентрации, човекот нема непријатни чувства и не очекува негативни последици. Со продолжена изложеност на азотни оксиди во концентрации што ја надминуваат нормата, луѓето се разболуваат со хроничен бронхитис, воспаление на мукозната мембрана на гастроинтестиналниот тракт, страдаат од срцева слабост, како и нервни нарушувања.

Секундарната реакција на ефектите на азотни оксиди се манифестира во формирање на нитрити во човечкото тело и нивна апсорпција во крвта. Ова предизвикува конверзија на хемоглобинот во метхемоглобин, што доведува до нарушена срцева активност.

Азотните оксиди, исто така, имаат негативен ефект врз вегетацијата, формирајќи раствори на азотни и азотни киселини на лисните плочи. Ова својство е одговорно и за ефектот на азотните оксиди врз градежните материјали и металните конструкции. Покрај тоа, тие учествуваат во фотохемиската реакција на формирање на смог.

Четврта група. Во оваа група, која е најбројна по состав, спаѓаат различни јаглеводороди, односно соединенија од типот C x H y. Издувните гасови содржат јаглеводороди од различни хомологни серии: парафински (алкани), нафтански (циклани) и ароматични (бензен), вкупно околу 160 компоненти. Тие се формираат како резултат на нецелосно согорување на горивото во моторот.

Несогорените јаглеводороди се една од причините за бел или син чад. Ова се случува кога палењето на работната смеса во моторот е одложено или при ниски температури во комората за согорување.

Јаглеводородите се токсични и имаат негативен ефект врз човечкиот кардиоваскуларен систем. Јаглеводородните соединенија на издувните гасови, заедно со токсичните својства, имаат канцерогено дејство. Канцерогени се супстанции придонесувајќи за појава и развој на малигни неоплазми.

Ароматичниот јаглеводород бенз-а-пирен C 20 H 12, кој се содржи во издувните гасови на бензинските и дизел моторите, има посебна канцерогена активност. Добро се раствора во масла, масти, серум од човечка крв. Акумулирајќи се во човечкото тело до опасни концентрации, бенз-а-пиренот го стимулира формирањето на малигни тумори.

Под влијание на ултравиолетовото зрачење од Сонцето, јаглеводородите реагираат со азотни оксиди, што резултира со формирање на нови токсични производи - фотооксиданти, кои се основата на „смогот“.

Фотооксидансите се биолошки активни, имаат штетно влијание врз живите организми, доведе до зголемување на белодробните и бронхијалните заболувања кај луѓето, уништуваат гумени производи, ја забрзуваат корозијата на металите, ја влошуваат видливоста.

Петта група. Составен е од алдехиди - органски соединенија кои ја содржат алдехидната група -CHO, поврзана со јаглеводороден радикал (CH 3, C 6 H 5, или други).

Издувните гасови содржат главно формалдехид, акролеин и ацеталдехид. Најголемото количество алдехиди се формира при празен и ниско оптоварувањекога температурите на согорување во моторот се ниски.

Формалдехид НСНО е безбоен гас со непријатен мирис, потежок од воздухот, лесно растворлив во вода. Тој ги иритира човечките мукозни мембрани, респираторниот тракт, влијае на централниот нервен систем.Предизвикува мирис на издувни гасови, особено кај дизел моторите.

Акролеин CH 2 = CH-CH = O, или алдехид на акрилна киселина, е безбоен отровен гас со мирис на изгорена маснотија. Има ефект врз мукозните мембрани.

Оцетниот алдехид CH 3 CHO е гас со лут мирис и токсичен ефект врз човечкото тело.

Шеста група. Саѓи и други дисперзирани честички (производи за абење на моторот, аеросоли, масла, јаглеродни наслаги итн.) се ослободуваат во него. Саѓи - црни цврсти јаглеродни честички формирани при нецелосно согорување и термичко распаѓање на јаглеводородите на горивото. Не претставува непосредна опасност по здравјето, но може да го иритира респираторниот тракт. Со создавање на зачадена патека зад возилото, саѓите ја нарушуваат видливоста на патиштата. Најголемата штета на саѓите лежи во адсорпцијата на бенз-а-пирен на неговата површина., што во овој случај има посилно негативно влијание врз човечкото тело отколку во неговата чиста форма.

Седма група. Станува збор за сулфурно соединение - неоргански гасови како што се сулфур диоксид, водород сулфид, кои се појавуваат во издувните гасови на моторите доколку се користи гориво со висока содржина на сулфур. Дизел горивата содржат значително повеќе сулфур од другите горива што се користат во транспортот.

Домашните нафтени полиња (особено во источните региони) се карактеризираат со висок процент на присуство на сулфур и сулфурни соединенија. Затоа, дизел горивото добиено од него, според застарените технологии, се одликува со потежок фракционо состав и, во исто време, помалку се прочистува од сулфурни и парафински соединенија. Според европските стандарди, воведени во 1996 година, содржината на сулфур во дизел горивото не треба да надминува 0,005 g / l, а според рускиот стандард - 1,7 g / l. Присуството на сулфур ја зголемува токсичноста на издувните гасови на дизелот и е причина за појава на штетни сулфурни соединенија во нив.

Сулфурните соединенија имаат лут мирис, потешки од воздухот и се раствораат во вода. Имаат иритирачки ефект врз мукозните мембрани на грлото, носот и човечките очи, може да доведат до нарушување на метаболизмот на јаглени хидрати и протеини и инхибиција на оксидативните процеси, при високи концентрации (над 0,01%) - до труење на организмот. Сулфурниот анхидрид, исто така, има штетно влијание врз флората.

Осма група. Компонентите на оваа група - олово и неговите соединенија - се наоѓаат во издувните гасови на автомобилите со карбуратори само кога се користи оловен бензин, кој има додаток за зголемување на октаните. Ја одредува способноста на моторот да работи без детонација. Колку е поголем октанскиот број, толку бензинот е поотпорен на детонација. Детонационото согорување на работната смеса се одвива со суперсонична брзина, која е 100 пати поголема од нормалната. Работата на моторот со тропање е опасна затоа што моторот се прегрее, неговата моќност се намалува, а работниот век нагло се намалува. Зголемувањето на октанскиот број на бензинот помага да се намали можноста за детонација.

Како додаток кој го зголемува октанскиот број, се користи средство против тропање - етил течност R-9. Бензинот со додавање на етил течност станува олово. Составот на етил течноста го вклучува вистинското средство против удар - тетраетил олово Pb (C 2 H 5) 4, чистач - етил бромид (BgC 2 H 5) и α-монохлоронафтален (C 10 H 7 Cl), полнење - B-70 бензин, антиоксиданс - параоксидифениламин и боја. Кога се согорува оловниот бензин, чистачот помага да се отстрани оловото и неговите оксиди од комората за согорување, претворајќи ги во состојба на пареа. Тие заедно со издувните гасови се испуштаат во околината и се таложат во близина на патишта.

Во опкружување покрај патот, приближно 50% од емисиите на олово од честички веднаш се дистрибуираат на соседната површина. Остатокот е во воздух неколку часа во форма на аеросоли, а потоа исто така се таложи на земја во близина на патишта. Акумулацијата на олово на патот ги контаминира екосистемите и ги прави блиските почви несоодветни за земјоделска употреба. Додавањето на додатокот R-9 на бензинот го прави високо токсичен. Различни марки на бензин имаат различен процент на адитив. За да се направи разлика помеѓу марки на оловен бензин, тие се бојат со додавање на повеќебојни бои на адитивот. Безоловен бензин се испорачува необоен (Табела 9).

Во развиените земји во светот употребата на оловниот бензин е ограничена или веќе е целосно укината. Сè уште е широко користен во Русија. Сепак, задачата е да се откаже од неговата употреба. Големите индустриски центри и одморалиштата се префрлаат на употреба на безоловен бензин.

Негативно влијание врз екосистемите имаат не само разгледуваните компоненти на издувните гасови од моторот, поделени во осум групи, туку и самите јаглеводородни горива, масла и мазива. Поседувајќи голем капацитет за испарување, особено кога температурата се зголемува, пареите од горивата и масла се шират во воздухот и негативно влијаат на живите организми.

Случајно излевање и намерно истурање на искористеното масло директно на земја или во водни тела се случуваат на места каде што возилата се полнат со гориво и масло. Вегетацијата не расте на местото на масленото место долго време. Нафтените продукти кои влегуваат во водните тела имаат штетен ефект врз нивната флора и фауна.

Препечатено со некои кратенки врз основа на книгата на Павлов Е.И. Транспортна екологија. Подвлекувањата и нагласувањата се мои.

Мала едукативна програма за оние кои сакаат да дишат од издувната цевка.

Издувните гасови на моторот со внатрешно согорување содржат околу 200 компоненти. Периодот на нивното постоење трае од неколку минути до 4 -5 години. Според нивниот хемиски состав и својства, како и природата на ефектот врз човечкото тело, тие се комбинираат во групи.

Првата група. Вклучува нетоксични материи (природни компоненти на атмосферскиот воздух

Втора група. Оваа група вклучува само една супстанција - јаглерод моноксид или јаглерод моноксид (CO). Производот од нецелосно согорување на нафтените горива е безбоен и без мирис, полесен од воздухот. Во кислородот и во воздухот, јаглерод моноксид гори со синкав пламен, испуштајќи многу топлина и претворајќи се во јаглерод диоксид.

Јаглерод моноксид има изразен токсичен ефект. Тоа се должи на неговата способност да реагира со хемоглобинот во крвта, што доведува до формирање на карбоксихемоглобин, кој не го врзува кислородот. Како резултат на тоа, размената на гасови во телото е нарушена, се појавува глад на кислород и се јавува дефект на сите телесни системи.

Возачите на автомобили често се подложни на труење со јаглерод моноксид кога ја поминуваат ноќта во кабина со вклучен мотор или кога моторот се загрева во затворена гаража. Природата на труењето со јаглерод моноксид зависи од неговата концентрација во воздухот, времетраењето на изложеноста и чувствителноста на поединецот. Лесно труење предизвикува пулсирање во главата, потемнување во очите и зголемен пулс. При тешко труење, свеста се заматува, поспаноста се зголемува. При многу високи дози на јаглерод моноксид (над 1%) доаѓа до губење на свеста и смрт.

Трета група. Содржи азотни оксиди, главно NO - азот оксид и NO 2 - азот диоксид. Тоа се гасови формирани во комората за согорување на мотор со внатрешно согорување на температура од 2800 ° C и притисок од околу 10 kgf / cm 2. Азотниот оксид е безбоен гас, не комуницира со вода и е малку растворлив во него, не реагира со раствори на киселини и алкалии.

Лесно се оксидира од атмосферскиот кислород и формира азот диоксид. Во нормални атмосферски услови, NO целосно се претвора во NO 2 -гас со кафена боја со карактеристичен мирис. Тој е потежок од воздухот, затоа се собира во вдлабнатини, ровови и претставува голема опасност при одржување на возилото.

За човечкото тело, азотните оксиди се уште поштетни од јаглерод моноксидот. Општата природа на ударот варира во зависност од содржината на различни азотни оксиди. Кога азот диоксид доаѓа во контакт со влажна површина (мукозни мембрани на очите, носот, бронхиите), се формираат азотни и азотни киселини, кои ги иритираат мукозните мембрани и влијаат на алвеоларното ткиво на белите дробови. При високи концентрации на азотни оксиди (0,004 - 0,008%) се јавуваат астматични манифестации и пулмонален едем.

Вдишувајќи воздух што содржи азотни оксиди во високи концентрации, човекот нема непријатни чувства и не очекува негативни последици. Со продолжена изложеност на азотни оксиди во концентрации што ја надминуваат нормата, луѓето се разболуваат со хроничен бронхитис, воспаление на мукозата на гастроинтестиналниот тракт, страдаат од срцева слабост, како и нервни нарушувања.

Секундарната реакција на ефектите на азотни оксиди се манифестира во формирање на нитрити во човечкото тело и нивна апсорпција во крвта. Ова предизвикува конверзија на хемоглобинот во метхемоглобин, што доведува до нарушена срцева активност.

Азотните оксиди, исто така, имаат негативен ефект врз вегетацијата, формирајќи раствори на азотни и азотни киселини на лисните плочи. Ова својство е одговорно и за ефектот на азотните оксиди врз градежните материјали и металните конструкции. Покрај тоа, тие учествуваат во фотохемиската реакција на формирање на смог.

Четврта група. Во оваа група, која е најбројна по состав, спаѓаат различни јаглеводороди, односно соединенија од типот C x H y. Издувните гасови содржат јаглеводороди од различни хомологни серии: парафински (алкани), нафтански (циклани) и ароматични (бензен), вкупно околу 160 компоненти. Тие се формираат како резултат на нецелосно согорување на горивото во моторот.

Несогорените јаглеводороди се една од причините за бел или син чад. Ова се случува кога палењето на работната смеса во моторот е одложено или при ниски температури во комората за согорување.

Јаглеводородите се токсични и имаат негативен ефект врз човечкиот кардиоваскуларен систем. Јаглеводородните соединенија на издувните гасови, заедно со токсичните својства, имаат канцерогено дејство. Канцерогени се супстанции кои придонесуваат за појава и развој на малигни неоплазми.

Ароматичниот јаглеводород бенз-а-пирен C 20 H 12, кој се содржи во издувните гасови на бензинските и дизел моторите, има посебна канцерогена активност. Добро се раствора во масла, масти, серум од човечка крв. Акумулирајќи се во човечкото тело до опасни концентрации, бенз-а-пиренот го стимулира формирањето на малигни тумори.

Под влијание на ултравиолетовото зрачење од Сонцето, јаглеводородите реагираат со азотни оксиди, што резултира со формирање на нови токсични производи - фотооксиданти, кои се основата на „смогот“.

Фотооксидансите се биолошки активни, имаат штетно влијание врз живите организми, доведуваат до зголемување на белодробните и бронхијалните заболувања кај луѓето, ги уништуваат производите од гума, ја забрзуваат корозијата на металите и ја влошуваат видливоста.

Петта група. Составен е од алдехиди - органски соединенија кои ја содржат алдехидната група -CHO, поврзана со јаглеводороден радикал (CH 3, C 6 H 5, или други).

Издувните гасови содржат главно формалдехид, акролеин и ацеталдехид. Најголемото количество алдехиди се формира при празен и ниско оптоварувањекога температурите на согорување во моторот се ниски.

Формалдехид НСНО е безбоен гас со непријатен мирис, потежок од воздухот, лесно растворлив во вода. Ги иритира човечките мукозни мембрани, респираторниот тракт, влијае на централниот нервен систем и предизвикува мирис на издувни гасови, особено кај дизел моторите.

Акролеин CH 2 = CH-CH = O, или алдехид на акрилна киселина, е безбоен отровен гас со мирис на изгорена маснотија. Има ефект врз мукозните мембрани.

Оцетниот алдехид CH 3 CHO е гас со лут мирис и токсичен ефект врз човечкото тело.

Шеста група. Саѓи и други дисперзирани честички (производи за абење на моторот, аеросоли, масла, јаглеродни наслаги итн.) се ослободуваат во него. Саѓи - црни цврсти јаглеродни честички формирани при нецелосно согорување и термичко распаѓање на јаглеводородите на горивото. Не претставува непосредна опасност по здравјето, но може да го иритира респираторниот тракт. Со создавање на зачадена патека зад возилото, саѓите ја нарушуваат видливоста на патиштата. Најголемата штета на саѓите лежи во адсорпцијата на бенз-а-пирен на неговата површина, што во овој случај има посилен негативен ефект врз човечкото тело отколку во неговата чиста форма.

Седма група. Станува збор за сулфурно соединение - неоргански гасови како што се сулфур диоксид, водород сулфид, кои се појавуваат во издувните гасови на моторите доколку се користи гориво со висока содржина на сулфур. Дизел горивата содржат значително повеќе сулфур од другите горива што се користат во транспортот.

Домашните нафтени полиња (особено во источните региони) се карактеризираат со висок процент на присуство на сулфур и сулфурни соединенија. Затоа, дизел горивото добиено од него, според застарените технологии, се одликува со потежок фракционо состав и, во исто време, помалку се прочистува од сулфурни и парафински соединенија. Според европските стандарди, воведени во 1996 година, содржината на сулфур во дизел горивото не треба да надминува 0,005 g / l, а според рускиот стандард - 1,7 g / l. Присуството на сулфур ја зголемува токсичноста на издувните гасови на дизелот и е причина за појава на штетни сулфурни соединенија во нив.

Сулфурните соединенија имаат лут мирис, потешки од воздухот и се раствораат во вода. Имаат иритирачки ефект врз мукозните мембрани на грлото, носот и човечките очи, може да доведат до нарушување на метаболизмот на јаглени хидрати и протеини и инхибиција на оксидативните процеси, при високи концентрации (над 0,01%) - до труење на организмот. Сулфурниот анхидрид, исто така, има штетно влијание врз флората.

Осма група. Компонентите на оваа група - олово и неговите соединенија - се наоѓаат во издувните гасови на автомобилите со карбуратори само кога се користи оловен бензин, кој има додаток за зголемување на октаните. Ја одредува способноста на моторот да работи без детонација. Колку е поголем октанскиот број, толку бензинот е поотпорен на детонација. Детонационото согорување на работната смеса се одвива со суперсонична брзина, која е 100 пати поголема од нормалната. Работата на моторот со тропање е опасна затоа што моторот се прегрее, неговата моќност се намалува, а работниот век нагло се намалува. Зголемувањето на октанскиот број на бензинот помага да се намали можноста за детонација.

Како додаток кој го зголемува октанскиот број, се користи средство против тропање - етил течност R-9. Бензинот со додавање на етил течност станува олово. Составот на етил течноста го вклучува вистинското средство против удар - тетраетил олово Pb (C 2 H 5) 4, чистач - етил бромид (BgC 2 H 5) и α-монохлоронафтален (C 10 H 7 Cl), полнење - B-70 бензин, антиоксиданс - параоксидифениламин и боја. Кога се согорува оловниот бензин, чистачот помага да се отстрани оловото и неговите оксиди од комората за согорување, претворајќи ги во состојба на пареа. Тие заедно со издувните гасови се испуштаат во околината и се таложат во близина на патишта.

Во опкружување покрај патот, приближно 50% од емисиите на олово од честички веднаш се дистрибуираат на соседната површина. Остатокот е во воздух неколку часа во форма на аеросоли, а потоа исто така се таложи на земја во близина на патишта. Акумулацијата на олово на патот ги контаминира екосистемите и ги прави блиските почви несоодветни за земјоделска употреба.

Додавањето на додатокот R-9 на бензинот го прави високо токсичен. Различни марки на бензин имаат различен процент на адитив. За да се направи разлика помеѓу марки на оловен бензин, тие се бојат со додавање на повеќебојни бои на адитивот. Безоловен бензин се испорачува необоен (Табела 9).

Во развиените земји во светот употребата на оловниот бензин е ограничена или веќе е целосно укината. Сè уште е широко користен во Русија. Сепак, задачата е да се откаже од неговата употреба. Големите индустриски центри и одморалиштата се префрлаат на употреба на безоловен бензин.

Негативно влијание врз екосистемите имаат не само разгледуваните компоненти на издувните гасови од моторот, поделени во осум групи, туку и самите јаглеводородни горива, масла и мазива. Поседувајќи голем капацитет за испарување, особено кога температурата се зголемува, пареите од горивата и масла се шират во воздухот и негативно влијаат на живите организми.

Случајно излевање и намерно истурање на искористеното масло директно на земја или во водни тела се случуваат на места каде што возилата се полнат со гориво и масло. Вегетацијата не расте на местото на масленото место долго време. Нафтените продукти кои влегуваат во водните тела имаат штетен ефект врз нивната флора и фауна.

Сообраќајни гасови

Во Европската Унија, дозволеното ниво на штетни материи во издувните гасови зависи од староста на автомобилот. Ако годината на производство на автомобилот е порано од 1978 година, тогаш нема фиксни ограничувања, постои само едно барање да нема видлив чад што излегува од издувната цевка. Ако автомобилот е произведен во 1979-1986 година, тогаш максималната граница на штетни материи што се испуштаат од него, мерена при брзина на мирување, е како што следува: CO - помалку од 4,5%, CH - 100 ppm. Кислородот мора да биде помал од 5%. Последново обично се користи за да се потврди дека ништо незаконски не е направено со системите на возилото за да се намалат нивоата на CO. Од 1986 до 1990 година во повеќето земји барањата станаа повисоки: CO - 3,5%, CH - 600 ppm. Од 1991 година се воспоставени нови регулативи во однос на возилата опремени со катализатори. Сега нивото на штетните емисии од автомобилот се мери на два начина: при брзина на мирување и при 2500 вртежи на моторот. Со помош на каталитички последователен горилник, нивото на штетни емисии е значително намалено, поради што се намалени и границите на емисија. Во мирување, нивото на CO треба да биде не повеќе од 0,5%, а CH не повеќе од 100 ppm. Во исто време, таканаречениот фактор на вишок воздух алфа се пресметува математички и треба да биде помеѓу 0,91 - 1,03. Исто така, нивото на кислород треба да биде помало од 0,5%, а референтното ниво на CO 2 треба да биде помало од 16.

Сопствениците на нови автомобили немаат проблем да добијат дозвола за користење на нивните возила. Иако, на пример, во Финска просечната возраст на патнички автомобил е 10,5 години. Но, кога автомобилот има значителна километража и старост, може да се испрати на поправка ако помине тест за издувни гасови.

Многу често овие проблеми се јавуваат кај постарите автомобили, кога моторот веќе има значителна километража и ја изгубил поранешната моќност. Честопати, сопствениците не забележуваат дека нивниот автомобил веќе изгубил струја.

Количината на издувните гасови од автомобилите

Тоа главно се одредува од масовната потрошувачка на гориво на возилата. Потрошувачката на далечина е стандардизирана и обично е означена од производителите (една од карактеристиките на потрошувачите). Што се однесува до вкупниот волумен на издувните гасови што излегуваат од пригушувачот, приближно може да се води таква бројка - еден литар согорен бензин доведува до формирање на приближно 16 кубни метри или 16.000 литри мешавина од разни гасови. Врз основа на овие податоци, може да се процени приближната количина на штетни нечистотии што се испуштаат во атмосферата, но тука има мал проблем. Можеме да го одредиме количеството на различни гасови што се испуштаат кога се согорува одредена количина литри гориво, но никако со еден издув, а уште повеќе во одреден временски период (час, ден, месец итн.). Затоа, во принцип, не можеме да судиме за количината на гасови што се испуштаат во атмосферата секој час. Никаде не е утврдено дека сите автомобили дневно возат одреден број километри со иста брзина. А да барате просечен број значи да се залажувате, бидејќи податоците не само што можат да бидат многу приближни, туку и целосно погрешни.

Табела бр. 1. Потрошувачка на гориво за автомобили од различни марки

К - мотор со карбуратор

i - мотор за вбризгување

Д - дизел мотор

густината на бензинот на + 20 C се движи од 0,69 до 0,81 g / cm3

густина на дизел гориво на + 20C според ГОСТ 305-82 не повеќе од 0,86 g / cm3

Табела 2. Состав на автомобилски издувни гасови

Издувните гасови (или издувните гасови) - главниот извор на токсични материи во моторот со внатрешно согорување - е хетерогена мешавина на различни гасовити материи со различни хемиски и физички својства, што се состои од производи од целосно и нецелосно согорување на горивото што доаѓа од моторот цилиндри во неговиот издувен систем. Во својот состав содржат околу 300 супстанции, од кои повеќето се токсични. Главните стандардизирани токсични компоненти на издувните гасови на моторот се јаглеродни оксиди, азотни оксиди и јаглеводороди. Покрај тоа, заситените и незаситените јаглеводороди, алдехиди, канцерогени материи, саѓи и други компоненти влегуваат во атмосферата со издувните гасови. Приближниот состав на издувните гасови е прикажан во Табела 1. Кога моторот работи на оловен бензин, издувните гасови содржат олово, а кај дизел моторите има саѓи. Сега да се обидеме да откриеме зошто секој издув е опасен и колкава е количината на гасови што излегуваат од издувната цевка.

Јаглерод моноксид (CO - јаглерод моноксид)

Транспарентен отровен гас без мирис, малку полесен од воздухот, слабо растворлив во вода. Јаглерод моноксид е производ на нецелосно согорување на горивото; во воздухот гори со син пламен со формирање на јаглерод диоксид (јаглерод диоксид). Ако неговата содржина е висока, моторот троши премногу гориво и масло од картерот.

Во комората за согорување на моторот, CO се формира поради слаба атомизација на горивото, како резултат на реакции на ладен пламен, при согорување на горивото со недостаток на кислород, а исто така и поради дисоцијација на јаглерод диоксид на високи температури. Во овој случај, процесот на согорување на CO продолжува во издувната цевка.

Треба да се напомене дека за време на работата на дизел моторите, концентрацијата на CO во издувните гасови е мала (приближно 0,1-0,2%), затоа, по правило, концентрацијата на CO се одредува за бензински мотори. Во просек, автомобилите, кога согоруваат еден литар бензин, испуштаат околу 800 литри јаглерод диоксид во воздухот.

Азотни оксиди (НЕ, NO2, N2O, N2O3, N2O5, понатаму - NOx)

Азотните оксиди се една од најотровните компоненти во издувните гасови. Во нормални атмосферски услови, азотот е многу инертен гас. При високи притисоци и особено температури, азотот активно реагира со кислородот. Во издувните гасови на моторите, повеќе од 90% од вкупната количина на NOx се состои од азотен оксид NO, кој лесно се оксидира во диоксид (NO 2) дури и во издувниот систем, а потоа и во атмосферата.

Азотните оксиди ги иритираат мукозните мембрани на очите и носот и ги уништуваат белите дробови на една личност, бидејќи кога се движат по респираторниот тракт, тие комуницираат со влагата на горниот респираторен тракт, формирајќи азотни и азотни киселини. Како по правило, труењето со NOx на човечкото тело не се манифестира веднаш, туку постепено, и нема неутрализирачки агенси. Кога се согорува литар бензин, од издувната цевка се испуштаат приближно 128 литри азотни оксиди.

Азотен оксид (N 2 O - хемиоксид, гас за смеење) е гас со пријатен мирис, добро ќе се раствориме во вода. Има наркотички ефект.

NO 2 (диоксид) е бледо жолта течност која е вклучена во формирањето на смог. Азот диоксид се користи како оксидирачки агенс во ракетното гориво. Се верува дека азотните оксиди се околу 10 пати поопасни за човечкото тело, а 40 пати поопасни кога се земаат во предвид секундарните трансформации.

Азотните оксиди се опасни за лисјата на растенијата. Утврдено е дека нивниот директен токсичен ефект врз растенијата се манифестира кога концентрацијата на Nox во воздухот е во опсег од 0,5-6,0 mg / m 3. Азотната киселина е многу корозивна на јаглеродните челици.

Емисијата на азотни оксиди е значително под влијание на температурата во комората за согорување. Значи, со зголемување на температурата од 2500 на 2700 K, брзината на реакција се зголемува 2,6 пати, а со намалување од 2500 на 2300 K, се намалува за 8 пати, т.е. колку е повисока температурата, толку е поголема концентрацијата на NOx. Раното вбризгување гориво или високите притисоци на компресија во комората за согорување исто така придонесуваат за формирање на NOx. Колку е поголема концентрацијата на кислород, толку е поголема концентрацијата на азотни оксиди.

Јаглеводороди (CnHm - етан, метан, етилен, бензен, пропан, ацетилен, итн.)

Јаглеводороди - органски соединенија, чии молекули се изградени само од атоми на јаглерод и водород, се токсични материи. Издувните гасови содржат над 200 различни CH, кои се класифицирани како алифатични (отворен или затворен синџир) и бензен или ароматичен прстен. Ароматичните јаглеводороди содржат во молекулата еден или повеќе циклуси од 6 јаглеродни атоми поврзани со единечни или двојни врски (бензен, нафталин, антрацен итн.). Имаат пријатен мирис. Неговата количина се мери во конвенционална единица ppm (број на делови на милион). Така, дури и мало зголемување на ефикасноста на согорувањето може да има големо влијание врз ефикасноста на согорувањето. Вообичаено, екстремно високите нивоа на јаглеводороди не се проблем само за сопствениците на автомобили, туку и за механичарите.

Присуството на CH во издувните гасови на моторите се објаснува со тоа што смесата во комората за согорување е нехомогена, па затоа пламенот се гаси на ѕидовите, во повторно збогатените зони, а верижните реакции се прекинуваат. Постојат неколку фактори кои влијаат на количината на јаглеводороди во издувните гасови. Затегнатоста на вентилот, чистотата и времето на палење се подеднакво важни. Не само регулирањето на времето на палење, туку и вистинската сила на согорување, сè што влијае на согорувањето е од големо значење за ограничување на количината на јаглеводороди во издувните гасови. Приближната количина на јаглеводород формирана при согорување на литар бензин е 400-450 литри.

Овие бројки можеби некого исплашат, но ајде да сфатиме: литрите се мерка за волумен и во никој случај не треба да се мешаат овие бројки со течност, бидејќи 800 литри се прилично голема бројка за течност. А за плин? Гас е супстанца чии молекули се неколку стотици и илјади пати помали од растојанието меѓу нив. Ако замислите нешто погусто, тогаш јачината на звукот ќе се намали за десетици и стотици пати. И сега внимателно - литар бензин, при чие согорување се произведува овој волумен, се троши за да се надмине растојание од 10 км. Ајде да се обидеме да ги отфрлиме повеќето илузии - ова не е толку силно загадување, само се испушта непријатен мирис во моментот на издувните гасови и ни се чини дека составот на воздухот наоколу драстично се променил. Но, немаше никаков остаток на нашата облека.

Издувни гасови (или издувни гасови) - главен извор на токсични материи на мотор со внатрешно согорување - е хетерогена мешавина на различни гасовити материи со различни хемиски и физички својства, која се состои од производи од целосно и нецелосно согорување на гориво, вишок воздух, аеросоли. и разни нечистотии во трагови (и гасовити и во форма на течни и цврсти честички) кои доаѓаат од цилиндрите на моторите во неговиот издувен систем. Во својот состав содржат околу 300 супстанции, од кои повеќето се токсични.

Главните стандардизирани токсични компоненти на издувните гасови на моторот се оксиди на јаглерод, азот и јаглеводороди. Покрај тоа, заситените и незаситените јаглеводороди, алдехиди, канцерогени материи, саѓи и други компоненти влегуваат во атмосферата со издувните гасови. Приближен состав.

Состав на издувни гасови
Компоненти за издувни гасови Содржина по волумен,% Токсичност
Мотор
бензин дизел
Азот 74,0 - 77,0 76,0 - 78,0 бр
Кислород 0,3 - 8,0 2,0 - 18,0 бр
Водена пареа 3,0 - 5,5 0,5 - 4,0 бр
Јаглерод диоксид 5,0 - 12,0 1,0 - 10,0 бр
Јаглерод моноксид 0,1 - 10,0 0,01 - 5,0 Да
Неканцерогени јаглеводороди 0,2 - 3,0 0,009 - 0,5 Да
Алдехиди 0 - 0,2 0,001 - 0,009 Да
Сулфур оксид 0 - 0,002 0 - 0,03 Да
Саѓи, g / m3 0 - 0,04 0,01 - 1,1 Да
Бензопирен, mg / m3 0,01 - 0,02 до 0,01 Да

Кога моторот работи на оловен бензин, издувните гасови содржат олово, додека моторот што работи на дизел гориво содржи саѓи.

Јаглерод моноксид (CO - јаглерод моноксид)

Транспарентен отровен гас без мирис, малку полесен од воздухот, слабо растворлив во вода. Јаглерод моноксид е производ на нецелосно согорување на горивото; во воздухот гори со син пламен со формирање на јаглерод диоксид (јаглерод диоксид). Во комората за согорување на моторот, CO се формира поради слаба атомизација на горивото, како резултат на реакции на ладен пламен, при согорување на горивото со недостаток на кислород, а исто така и поради дисоцијација на јаглерод диоксид на високи температури. За време на последователното согорување по палењето (по горниот мртов центар, при ударот на експанзија), можно е согорување на јаглерод моноксид во присуство на кислород со формирање на диоксид. Во овој случај, процесот на согорување на CO продолжува во издувната цевка. Треба да се напомене дека за време на работата на дизел моторите, концентрацијата на CO во издувните гасови е мала (приближно 0,1 - 0,2%), затоа, по правило, концентрацијата на CO се одредува за бензински мотори.

Азотни оксиди (NO, NO2, N2O, N2O3, N2O5, во понатамошниот текст NOx)

Азотните оксиди се една од најотровните компоненти во издувните гасови. Во нормални атмосферски услови, азотот е многу инертен гас. При високи притисоци и особено температури, азотот активно реагира со кислородот. Во издувните гасови на моторите, повеќе од 90% од вкупната количина на NOx се состои од азотен оксид NO, кој лесно се оксидира во диоксид (NO2) дури и во издувниот систем, а потоа и во атмосферата. Азотните оксиди ги иритираат мукозните мембрани на очите и носот и ги уништуваат белите дробови на една личност, бидејќи кога се движат по респираторниот тракт, тие комуницираат со влагата на горниот респираторен тракт, формирајќи азотни и азотни киселини. Како по правило, труењето со NOx на човечкото тело не се манифестира веднаш, туку постепено, и нема неутрализирачки агенси.

Азотниот оксид (N2O хемиоксид, гас за смеење) е гас со пријатен мирис и е лесно растворлив во вода. Има наркотички ефект.

NO2 (диоксид) е бледо жолта течност вклучена во формирањето на смог. Азот диоксид се користи како оксидирачки агенс во ракетното гориво. Се верува дека азотните оксиди се околу 10 пати поопасни за човечкото тело од CO, а 40 пати поопасни кога се земаат во предвид секундарните трансформации. Азотните оксиди се опасни за лисјата на растенијата. Утврдено е дека нивниот директен токсичен ефект врз растенијата се манифестира кога концентрацијата на NOx во воздухот е во опсег од 0,5 - 6,0 mg / m3. Азотната киселина е многу корозивна на јаглеродните челици. Емисијата на азотни оксиди е значително под влијание на температурата во комората за согорување. Така, со зголемување на температурата од 2500 на 2700 K, брзината на реакција се зголемува за 2,6 пати, а со намалување од 2500 на 2300 K, се намалува за 8 пати, т.е. колку е повисока температурата, толку е поголема концентрацијата на NOx. Раното вбризгување гориво или високите притисоци на компресија во комората за согорување, исто така, придонесуваат за формирање на NOx. Колку е поголема концентрацијата на кислород, толку е поголема концентрацијата на азотни оксиди.

Јаглеводороди (CnHm етан, метан, етилен, бензен, пропан, ацетилен, итн.)

Органските јаглеводороди, чии молекули се изградени само од атоми на јаглерод и водород, се токсични материи. Издувните гасови содржат над 200 различни CH, кои се класифицирани како алифатични (отворен или затворен синџир) и бензен или ароматичен прстен. Ароматичните јаглеводороди содржат во молекулата еден или повеќе циклуси од 6 јаглеродни атоми поврзани со единечни или двојни врски (бензен, нафталин, антрацен итн.). Имаат пријатен мирис. Присуството на CH во издувните гасови на моторите се објаснува со тоа што смесата во комората за согорување е хетерогена, затоа, во близина на ѕидовите, во повторно збогатените зони, пламенот се гаси и верижните реакции се прекинуваат. непријатен мирис. CH се причина за многу хронични заболувања. Пареите на бензинот, кои се јаглеводороди, исто така се токсични. Дозволената просечна дневна концентрација на пареа на бензин е 1,5 mg / m3. Содржината на CH во издувните гасови се зголемува со пригушување, кога моторот работи во режими на принуден лер (PXH, на пример, при сопирање од страна на моторот). Кога моторот работи во наведените режими, процесот на формирање смеса (мешање на полнењето гориво-воздух) се влошува, стапката на согорување се намалува, палењето се влошува и, како резултат на тоа, се појавуваат неговите чести празнини. Емисијата на CH е предизвикана од нецелосно согорување во близина на студени ѕидови, ако до крајот на согорувањето има места со силен локален недостаток на воздух, недоволна атомизација на горивото, со незадоволително вртење на воздушниот полнеж и ниски температури (на пример, празен òд) . Јаглеводородите се формираат во повторно збогатени зони каде што пристапот до кислород е ограничен, како и во близина на релативно студените ѕидови на комората за согорување. Тие играат активна улога во формирањето на биолошки активни супстанции кои предизвикуваат иритација на очите, грлото, носот и нивните болести и ја оштетуваат флората и фауната.

Јаглеводородните соединенија имаат наркотички ефект врз централниот нервен систем, можат да предизвикаат хронични заболувања, а некои ароматични CH имаат токсични својства. Јаглеводородите (олефините) и азотните оксиди активно придонесуваат за формирање на смог при одредени метеоролошки услови.

Смог од издувни гасови.

Смогот (Смог, од чад од чад и магла - магла) е отровна магла формирана во долниот слој на атмосферата, загадена со штетни материи од индустриските претпријатија, издувни гасови од возила и инсталации што создаваат топлина при неповолни временски услови. Тоа е аеросол кој се состои од чад, магла, прашина, честички саѓи, капки течност (во влажна атмосфера). Се јавува во атмосферата на индустриските градови под одредени метеоролошки услови. Штетните гасови кои влегуваат во атмосферата реагираат едни со други и формираат нови, вклучително и токсични соединенија. Во овој случај, во атмосферата се случуваат реакции на фотосинтеза, оксидација, редукција, полимеризација, кондензација, катализа итн. Како резултат на сложени фотохемиски процеси поттикнати од ултравиолетовото зрачење на Сонцето, фотооксидантите (оксиданти) се формираат од азотни оксиди, јаглеводороди, алдехиди и други супстанции.

Ниските концентрации на NO2 можат да создадат големи количини на атомски кислород, кој пак формира озон и реагира со загадувачите на воздухот. Присуството на формалдехид, повисоки алдехиди и други јаглеводородни соединенија во атмосферата, исто така, придонесува за формирање на нови соединенија на пероксид заедно со озон. Производите на дисоцијација комуницираат со олефините, формирајќи токсични хидропероксидни соединенија. При концентрација од повеќе од 0,2 mg / m3, кондензацијата на водена пареа се јавува во форма на ситни капки магла со токсични својства. Нивниот број зависи од сезоната на годината, времето од денот и други фактори. Во топло суво време, смогот се забележува во форма на жолт превез (бојата ја дава азот диоксид NO2 присутен во воздухот, капки жолта течност). Смогот ги иритира слузокожата, особено очите и може да предизвика главоболки, отоци, хеморагии и компликации на респираторни заболувања. Ја намалува видливоста на патиштата, а со тоа се зголемува и бројот на сообраќајни несреќи. Опасноста од смог по човечкиот живот е голема. На пример, лондонскиот смог од 1952 година се нарекува катастрофа, бидејќи околу 4 илјади луѓе загинаа од смог за 4 дена. Присуството на хлорид, азот, сулфурни соединенија и капки вода во атмосферата придонесува за формирање на силни токсични соединенија и киселински пареи, што има штетно влијание врз растенијата и структурите, особено врз историските споменици направени од варовник. Природата на смогот е различна. На пример, во Њујорк, формирањето на смог е олеснето со реакцијата на соединенијата на флуор и хлорид со капки вода; во Лондон, присуство на пареа на сулфурна и сулфурна киселина; во Лос Анџелес (Калифорнија или фотохемиски смог), присуството на азотни оксиди и јаглеводороди во атмосферата; во Јапонија, присуството на саѓи и честички прашина во атмосферата.


Формирањето на токсични материи - производи од нецелосно согорување и азотни оксиди во цилиндерот на моторот за време на согорувањето се случува на фундаментално различни начини. Првата група на токсични материи е поврзана со хемиски реакции на оксидација на горивото, кои се јавуваат и во периодот пред пламенот и во процесот на согорување - проширување. Втората група на токсични материи се формира кога азот и вишокот кислород се комбинираат во производите за согорување. Реакцијата на формирање на азотни оксиди е од термичка природа и не е директно поврзана со реакциите на оксидација на горивото. Затоа, препорачливо е да се разгледа механизмот на формирање на овие токсични материи одделно.

Главните токсични емисии од автомобилот се: издувни гасови (издувни гасови), издувни гасови и пареи од гориво. Издувните гасови од моторот содржат јаглерод моноксид (CO), јаглеводороди (C X H Y), азотни оксиди (NO X), алдехиди и саѓи. Издувните гасови се мешавина од дел од издувните гасови кои навлегле преку протекувањето на прстените на клипот во картерот на моторот, со пареа од моторното масло. Пареата од горивото влегуваат во околината од системот за напојување на моторот: спојници, црева итн. Распределбата на главните емисиони компоненти за мотор со карбуратор е како што следува: издувните гасови содржат 95% CO, 55% CX HY и 98% NO X, гасови од картерот - 5% CX HY, 2% NO X и пареа од гориво - нагоре. до 40% C X HY. Општо земено, следните нетоксични и токсични компоненти може да се содржат во издувните гасови на моторите: O, O 2, O 3, C, CO, CO 2, CH 4, C n H m, C n H m O, НЕ, НЕ 2, N, N 2, NH 3, HNO 3, HCN, H, H 2, OH, H2O.

Штетните токсични емисии може да се поделат на регулирани и нерегулирани. Тие дејствуваат на човечкото тело на различни начини. Штетни токсични емисии: CO, NO X, C X H Y, R X CHO, SO 2, саѓи, чад. CO (јаглерод моноксид)- овој гас е безбоен и без мирис, полесен од воздухот. Формиран на површината на клипот и на ѕидот на цилиндерот, во кој активирањето не се јавува поради интензивно отстранување на топлина од ѕидот, слаба атомизација на горивото и дисоцијација на CO 2 во CO и O 2 на високи температури.

NO X (азотни оксиди)Е најотровниот издувен гас.

N е инертен гас во нормални услови. Активно реагира со кислород на високи температури.

Емисијата на издувните гасови зависи од температурата на медиумот. Колку е поголемо оптоварувањето на моторот, толку е поголема температурата во комората за согорување и, соодветно, се зголемува емисијата на азотни оксиди.

Водород (C x H y)- етан, метан, бензен, ацетилен и други токсични елементи. Издувните гасови содржат околу 200 различни видови на водород.

Кај дизел моторите, C x H y се формираат во комората за согорување поради хетерогената мешавина, т.е. пламенот се гаси во многу богата смеса, каде што нема доволно воздух поради несоодветни турбуленции, ниска температура, слаба атомизација.

Моторот со внатрешно согорување испушта повеќе C x H y кога е во празен òд поради слабите турбуленции и намалената стапка на согорување.

чад- непроѕирен гас. Чадот може да биде бел, син, црн. Бојата зависи од состојбата на издувните гасови.

Бел и син чад- мешавина од капка гориво со микроскопска количина на пареа; формирана поради нецелосно согорување и последователна кондензација.

Бел чадсе формира кога моторот е ладен, а потоа исчезнува поради топлина. Разликата помеѓу белиот чад и сината боја се одредува според големината на капката: ако дијаметарот на капката е поголем од брановата должина на синото, тогаш окото го доживува чадот како бел.

Синиот чад доаѓа од нафтата. Присуството на чад покажува дека температурата е недоволна за целосно согорување на горивото. Црниот чад е составен од саѓи. Чадот негативно влијае на човечкото тело, животните и вегетацијата.

Саѓи- е безоблично тело без кристална решетка; во издувните гасови на дизел мотор, саѓи се состои од недефинирани честички со димензии од 0,3 ... 100 микрони.

Причината за формирање на саѓи е тоа што енергетските услови во цилиндерот на дизел моторот се доволни за молекулата на горивото целосно да биде уништена. Полесните атоми на водород се дифузираат во слојот богат со кислород, реагираат со него и, како што беше, ги изолираат атомите на јаглеводород од контакт со кислород. Формирањето саѓи зависи од температурата, притисокот во комората за согорување, типот на гориво, односот гориво-воздух.

SO 2 (сулфур оксид)- се формира при работа на моторот од гориво добиено од сулфурно масло (особено кај дизел моторите); овие емисии ги иритираат очите и респираторниот систем. SO 2, H 2 S - многу опасно за вегетацијата.

Главниот загадувач на воздухот во Руската Федерација во моментов се моторните возила што користат оловен бензин: од 70 до 87% од вкупните емисии на олово според различни проценки. PLO (оловен оксид)- се појавуваат во издувните гасови на моторите со карбуратор кога се користи оловен бензин. Кога се согорува еден тон оловен бензин, приближно 0,5 ... 0,85 kg оловни оксиди се испуштаат во атмосферата. Според прелиминарните податоци, проблемот со загадувањето на животната средина со олово од емисиите на возила станува значаен во градовите со население од над 100.000 луѓе и за локалните области покрај автопатите со густ сообраќај. Радикален метод за борба против загадувањето со олово од патниот транспорт е да се избегне употребата на оловен бензин.

Алдехиди (R x CHO)- се формираат кога горивото се согорува на ниски температури или смесата е многу лоша, како и поради оксидација на тенок слој масло во ѕидот на цилиндерот. Кога горивото се согорува на високи температури, овие алдехиди исчезнуваат.

Загадувањето на воздухот поминува низ три канали: 1) издувни гасови што се испуштаат преку издувната цевка (65%); 2) дувачки гасови (20%); 3) јаглеводороди како резултат на испарувањето на горивото од резервоарот, карбураторот и цевководите (15%).