एक्झॉस्ट वायू (किंवा एक्झॉस्ट वायू) - इंजिन विषारी पदार्थांचे मुख्य स्त्रोत अंतर्गत ज्वलन- हे विविध रासायनिक आणि भौतिक गुणधर्मांसह विविध वायू पदार्थांचे विषम मिश्रण आहे, ज्यामध्ये इंधनाचे पूर्ण आणि अपूर्ण ज्वलन, अतिरिक्त हवा, एरोसोल आणि विविध सूक्ष्म अशुद्धता (वायू आणि द्रव आणि घन कणांच्या स्वरूपात) यांचा समावेश होतो. इंजिन सिलिंडर त्याच्या पदवी प्रणालीमध्ये. त्यांच्या रचनामध्ये, त्यांच्यामध्ये सुमारे 300 पदार्थ असतात, त्यापैकी बहुतेक विषारी असतात.

मुख्य नियमन केलेले विषारी घटक एक्झॉस्ट वायूइंजिन कार्बन, नायट्रोजन आणि हायड्रोकार्बनचे ऑक्साइड आहेत. याव्यतिरिक्त, संतृप्त आणि असंतृप्त हायड्रोकार्बन्स, अल्डीहाइड्स, कार्सिनोजेन्स, काजळी आणि इतर घटक एक्झॉस्ट वायूंसह वातावरणात प्रवेश करतात. नमुना रचना.

एक्झॉस्ट वायूंची रचना

एक्झॉस्ट गॅस घटक	खंडानुसार सामग्री, %		विषारीपणा
	इंजिन
	पेट्रोल	डिझेल
नायट्रोजन	74,0 - 77,0	76,0 - 78,0	नाही
ऑक्सिजन	0,3 - 8,0	2,0 - 18,0	नाही
पाण्याची वाफ	3,0 - 5,5	0,5 - 4,0	नाही
कार्बन डाय ऑक्साइड	5,0 - 12,0	1,0 - 10,0	नाही
कार्बन मोनॉक्साईड	0,1 - 10,0	0,01 - 5,0	होय
हायड्रोकार्बन्स नॉन-कर्करोगजन्य असतात	0,2 - 3,0	0,009 - 0,5	होय
अल्डीहाइड्स	0 - 0,2	0,001 - 0,009	होय
सल्फर ऑक्साईड	0 - 0,002	0 - 0,03	होय
काजळी, g/m3	0 - 0,04	0,01 - 1,1	होय
बेंझोपायरीन, mg/m3	0,01 - 0,02	0.01 पर्यंत	होय

जेव्हा इंजिन शिसे असलेल्या गॅसोलीनवर चालते तेव्हा एक्झॉस्ट गॅसमध्ये शिसे असते आणि डिझेल इंधनावर चालणाऱ्या इंजिनमध्ये काजळी असते.

कार्बन मोनोऑक्साइड (CO - कार्बन मोनोऑक्साइड)

पारदर्शक, गंधरहित विषारी वायू, हवेपेक्षा किंचित हलका, पाण्यात खराब विरघळणारा. कार्बन मोनॉक्साईड हे इंधनाच्या अपूर्ण ज्वलनाचे उत्पादन आहे जे हवेत निळ्या ज्वालाने जळून कार्बन डायऑक्साइड (कार्बन डायऑक्साइड) तयार करते. इंजिनच्या ज्वलन कक्षामध्ये, इंधनाच्या खराब अणूकरणामुळे, शीत ज्वालाच्या प्रतिक्रियांमुळे, ऑक्सिजनच्या कमतरतेसह इंधनाच्या ज्वलनाच्या परिणामी आणि उच्च तापमानात कार्बन डाय ऑक्साईडचे विघटन झाल्यामुळे CO तयार होतो. . इग्निशन नंतरच्या दहन दरम्यान (शीर्ष नंतर मृत केंद्र, विस्तार स्ट्रोकवर), कार्बन मोनोऑक्साइडचे ज्वलन ऑक्सिजनच्या उपस्थितीत डायऑक्साइडच्या निर्मितीसह शक्य आहे. त्याच वेळी, एक्झॉस्ट पाइपलाइनमध्ये CO बर्न करण्याची प्रक्रिया चालू राहते. हे लक्षात घ्यावे की डिझेल इंजिनच्या ऑपरेशन दरम्यान, एक्झॉस्ट वायूंमध्ये CO ची एकाग्रता कमी असते (अंदाजे 0.1 - 0.2%), म्हणून, नियम म्हणून, CO ची एकाग्रता यासाठी निर्धारित केली जाते. गॅसोलीन इंजिन.

नायट्रोजन ऑक्साईड्स (NO, NO2, N2O, N2O3, N2O5, त्यानंतर NOx)

नायट्रोजन ऑक्साईड हे एक्झॉस्ट वायूंचे सर्वात विषारी घटक आहेत. सामान्य वातावरणीय परिस्थितीत, नायट्रोजन हा एक अत्यंत निष्क्रिय वायू आहे. उच्च दाब आणि विशेषतः तापमानात, नायट्रोजन सक्रियपणे ऑक्सिजनसह प्रतिक्रिया देते. इंजिनच्या एक्झॉस्ट वायूंमध्ये, NOx च्या एकूण प्रमाणापैकी 90% पेक्षा जास्त नायट्रिक ऑक्साईड NO आहे, जे सहजपणे एक्झॉस्ट सिस्टममध्ये आणि नंतर वातावरणात डायऑक्साइड (NO2) मध्ये ऑक्सीकरण केले जाते. नायट्रोजन ऑक्साईड डोळे, नाकातील श्लेष्मल त्वचेला त्रास देतात आणि मानवी फुफ्फुसांचा नाश करतात, कारण श्वसनमार्गातून जाताना ते वरच्या श्वसनमार्गाच्या ओलावाशी संवाद साधतात, नायट्रिक आणि नायट्रस ऍसिड तयार करतात. नियमानुसार, NOx सह मानवी शरीरात विषबाधा त्वरित दिसून येत नाही, परंतु हळूहळू, आणि कोणतेही तटस्थ एजंट नाहीत.

नायट्रस ऑक्साईड (N2O हेमिओक्साइड, लाफिंग गॅस) हा एक सुखद गंध असलेला वायू आहे आणि तो पाण्यात अत्यंत विरघळणारा आहे. एक मादक पदार्थ प्रभाव आहे.

NO2 (डायऑक्साइड) हा एक फिकट पिवळा द्रव आहे जो धुक्याच्या निर्मितीमध्ये गुंतलेला असतो. नायट्रोजन डायऑक्साइडचा वापर रॉकेट इंधनात ऑक्सिडायझिंग एजंट म्हणून केला जातो. असे मानले जाते की मानवी शरीरासाठी, नायट्रोजन ऑक्साईड CO पेक्षा सुमारे 10 पट जास्त धोकादायक असतात आणि जेव्हा दुय्यम परिवर्तने विचारात घेतली जातात, तेव्हा 40 वेळा. नायट्रोजन ऑक्साईड वनस्पतीच्या पानांसाठी धोकादायक असतात. जेव्हा हवेतील NOx चे प्रमाण 0.5 - 6.0 mg/m3 च्या श्रेणीत असते तेव्हा वनस्पतींवर त्यांचा थेट विषारी प्रभाव दिसून येतो. नायट्रिक ऍसिड कार्बन स्टील्ससाठी अत्यंत संक्षारक आहे. दहन कक्षातील तापमानाचा नायट्रोजन ऑक्साईडच्या उत्सर्जनावर लक्षणीय परिणाम होतो. तर, 2500 ते 2700 के पर्यंत तापमानात वाढ झाल्यामुळे, प्रतिक्रिया दर 2.6 पटीने वाढतो आणि 2500 ते 2300 के पर्यंत कमी झाल्यास ते 8 पट कमी होते, म्हणजे. तापमान जितके जास्त, NOx एकाग्रता जास्त. लवकर इंधन इंजेक्शन किंवा उच्च दाबदहन कक्षातील कम्प्रेशन देखील NOx तयार करण्यास योगदान देते. ऑक्सिजनची एकाग्रता जितकी जास्त तितकी नायट्रोजन ऑक्साईडची एकाग्रता जास्त.

हायड्रोकार्बन्स (CnHm इथेन, मिथेन, इथिलीन, बेंझिन, प्रोपेन, ऍसिटिलीन इ.)

हायड्रोकार्बन्स हे सेंद्रिय संयुगे आहेत ज्यांचे रेणू केवळ कार्बन आणि हायड्रोजन अणूंपासून बनलेले आहेत, ते विषारी पदार्थ आहेत. एक्झॉस्ट वायूंमध्ये 200 पेक्षा जास्त भिन्न CHs असतात, जे अ‍ॅलिफेटिक (खुल्या किंवा बंद साखळी) आणि बेंझिन किंवा सुगंधी रिंग असलेल्यामध्ये विभागलेले असतात. सुगंधी हायड्रोकार्बन्स रेणूमध्ये 6 कार्बन अणूंचे एक किंवा अधिक चक्र असतात जे एकल किंवा दुहेरी बंधांनी एकमेकांशी जोडलेले असतात (बेंझिन, नॅप्थालीन, अँथ्रेसीन इ.). त्यांना एक आनंददायी वास आहे. इंजिनच्या एक्झॉस्ट गॅसमध्ये सीएचची उपस्थिती या वस्तुस्थितीद्वारे स्पष्ट केली जाते की दहन कक्षातील मिश्रण विषम आहे, म्हणून, भिंतींवर, अति-समृद्ध झोनमध्ये, ज्योत विझली जाते आणि साखळी प्रतिक्रिया खंडित होतात. रासायनिक संयुगे, आहे दुर्गंध. CH हे अनेक जुनाट आजारांचे कारण आहेत. गॅसोलीन वाष्प, जे हायड्रोकार्बन आहेत, ते देखील विषारी आहेत. गॅसोलीन वाष्पांची अनुज्ञेय सरासरी दैनिक एकाग्रता 1.5 mg/m3 आहे. जेव्हा इंजिन सक्तीने निष्क्रिय मोडमध्ये चालू असते (पीएचएक्स, उदाहरणार्थ, इंजिन ब्रेकिंग दरम्यान) तेव्हा एक्झॉस्ट गॅसमधील सीएचची सामग्री थ्रॉटलिंगसह वाढते. जेव्हा इंजिन या मोडमध्ये चालू असते, तेव्हा मिश्रण तयार होण्याची प्रक्रिया (हवा-इंधन चार्जचे मिश्रण) खराब होते, ज्वलन दर कमी होतो, प्रज्वलन बिघडते आणि परिणामी, त्याचे वारंवार चुकीचे फायरिंग होते. सीएचचे प्रकाशन थंड भिंतींजवळ अपूर्ण ज्वलनामुळे होते, जर दहन संपेपर्यंत तेथे हवेची तीव्र स्थानिक कमतरता, अपुरे इंधन अणूकरण, हवेच्या चार्जचे खराब फिरणे आणि कमी तापमान (उदाहरणार्थ, निष्क्रिय) . हायड्रोकार्बन्स अति समृद्ध झोनमध्ये तयार होतात जेथे ऑक्सिजनचा प्रवेश मर्यादित असतो, तसेच ज्वलन कक्षाच्या तुलनेने थंड भिंतीजवळ असतो. ते जैविक दृष्ट्या निर्मितीमध्ये सक्रिय भूमिका बजावतात सक्रिय पदार्थ, डोळे, घसा, नाक आणि त्यांचे रोग जळजळ आणि वनस्पती आणि जीवजंतूंचे नुकसान होऊ शकते.

हायड्रोकार्बन यौगिकांचा मध्यवर्ती मज्जासंस्थेवर अंमली पदार्थाचा प्रभाव असतो, ते जुनाट रोग होऊ शकतात आणि काही सुगंधी सीएचमध्ये विषारी गुणधर्म असतात. हायड्रोकार्बन्स (ओलेफिन) आणि नायट्रोजन ऑक्साईड, विशिष्ट हवामानाच्या परिस्थितीत, धुके तयार करण्यास सक्रियपणे योगदान देतात.

एक्झॉस्ट धुके.

स्मॉग (स्मॉग, स्मोक स्मोक आणि फॉग - फॉग) हे विषारी धुके आहे जे वातावरणाच्या खालच्या थरात औद्योगिक उपक्रमांमधून हानिकारक पदार्थ, वाहनांमधून बाहेर पडणारे वायू आणि प्रतिकूल हवामानात उष्णता-उत्पादक प्रतिष्ठानांमुळे प्रदूषित होते. हे एक एरोसोल आहे ज्यामध्ये धूर, धुके, धूळ, काजळीचे कण, द्रव थेंब (आर्द्र वातावरणात) असतात. काही विशिष्ट हवामान परिस्थितीत औद्योगिक शहरांच्या वातावरणात उद्भवते. वातावरणात प्रवेश करणारे हानिकारक वायू एकमेकांशी प्रतिक्रिया देतात आणि विषारी संयुगांसह नवीन तयार होतात. त्याच वेळी, प्रकाशसंश्लेषण, ऑक्सिडेशन, घट, पॉलिमरायझेशन, कंडेन्सेशन, उत्प्रेरक इत्यादींच्या प्रतिक्रिया वातावरणात घडतात. सूर्याच्या अल्ट्राव्हायोलेट किरणोत्सर्गाद्वारे उत्तेजित केलेल्या जटिल फोटोकेमिकल प्रक्रियेच्या परिणामी, नायट्रोजन ऑक्साईड्स, हायड्रोकार्बन्स, अल्डीहाइड्स आणि इतर पदार्थांपासून फोटोऑक्सिडंट्स (ऑक्सिडायझर्स) तयार होतात.

NO2 ची कमी सांद्रता मोठ्या प्रमाणात अणु ऑक्सिजन तयार करू शकते, ज्यामुळे ओझोन तयार होतो आणि वायू प्रदूषकांसोबत पुन्हा प्रतिक्रिया होते. वातावरणातील फॉर्मल्डिहाइड, उच्च अॅल्डिहाइड्स आणि इतर हायड्रोकार्बन संयुगे देखील ओझोनसह नवीन पेरोक्साइड संयुगे तयार करण्यात योगदान देतात. पृथक्करण उत्पादने ऑलेफिनशी संवाद साधतात, विषारी हायड्रोपेरॉक्साइड संयुगे तयार करतात. जेव्हा त्यांची एकाग्रता 0.2 mg/m3 पेक्षा जास्त असते तेव्हा पाण्याची वाफ विषारी गुणधर्मांसह लहान धुके थेंबांच्या रूपात घनरूप होते. त्यांची संख्या वर्षाच्या हंगामावर, दिवसाची वेळ आणि इतर घटकांवर अवलंबून असते. उष्ण, कोरड्या हवामानात, धुके पिवळ्या बुरख्याच्या रूपात दिसून येते (रंग हवेत असलेल्या नायट्रोजन डायऑक्साइड NO2 द्वारे पिवळ्या द्रवाच्या थेंबाप्रमाणे दिले जाते). धुक्यामुळे श्लेष्मल त्वचेला, विशेषत: डोळ्यांना त्रास होतो आणि त्यामुळे डोकेदुखी, सूज, रक्तस्त्राव आणि श्वसनाच्या आजारांची गुंतागुंत होऊ शकते. यामुळे रस्त्यांवरील दृश्यमानता बिघडते, त्यामुळे वाहतूक अपघातांची संख्या वाढते. धुक्याचा मानवी जीवनाला मोठा धोका आहे. म्हणून, उदाहरणार्थ, 1952 च्या लंडन स्मॉगला आपत्ती म्हटले जाते, कारण 4 दिवसात सुमारे 4 हजार लोक धुक्यामुळे मरण पावले. वातावरणात क्लोराईड, नायट्रोजन, सल्फर संयुगे आणि पाण्याच्या थेंबांची उपस्थिती मजबूत विषारी संयुगे आणि आम्ल बाष्पांच्या निर्मितीमध्ये योगदान देते, ज्याचा वनस्पती आणि संरचनांवर हानिकारक प्रभाव पडतो, विशेषत: चुनखडीपासून बनवलेल्या ऐतिहासिक वास्तूंवर. धुक्याचे स्वरूप वेगळे असते. उदाहरणार्थ, न्यूयॉर्कमध्ये, पाण्याच्या थेंबांसह फ्लोराईड आणि क्लोराईड संयुगांच्या अभिक्रियाने धुके तयार होण्यास प्रोत्साहन दिले जाते; लंडनमध्ये, सल्फ्यूरिक आणि सल्फ्यूरस ऍसिडच्या धुराची उपस्थिती; लॉस एंजेलिसमध्ये (कॅलिफोर्निया किंवा फोटोकेमिकल स्मॉग) वातावरणात नायट्रोजन ऑक्साईड, हायड्रोकार्बन्सची उपस्थिती; जपानमध्ये, वातावरणात काजळी आणि धुळीच्या कणांची उपस्थिती.

डिझेल इंजिन, व्हॉल्यूम%

मूळ इंधनात (डिझेल इंधन) सल्फर असते तेव्हा एक्झॉस्ट वायूंमध्ये सल्फर डायऑक्साइड तयार होतो. टेबलमध्ये दिलेल्या डेटाचे विश्लेषण. 16, दर्शविते की एक्झॉस्टमध्ये सर्वात जास्त विषारीपणा आहे कार्बोरेटर अंतर्गत ज्वलन इंजिन CO, NO च्या जास्त उत्सर्जनामुळे x, सी nएच मीइ. डिझेल अंतर्गत ज्वलन इंजिन मोठ्या प्रमाणात काजळी उत्सर्जित करतात शुद्ध स्वरूपबिनविषारी. तथापि, काजळीचे कण, उच्च शोषण क्षमता असलेले, त्यांच्या पृष्ठभागावर कार्सिनोजेन्ससह विषारी पदार्थांचे कण वाहून नेतात. काजळी हवेत बर्याच काळासाठी निलंबित केली जाऊ शकते, ज्यामुळे एखाद्या व्यक्तीवर विषारी पदार्थांच्या संपर्कात येण्याची वेळ वाढते.

लीड गॅसोलीनचा वापर, ज्याच्या रचनामध्ये शिसे संयुगे असतात, अत्यंत विषारी शिसे संयुगे वायू प्रदूषणास कारणीभूत ठरतात. इथाइल द्रवासह गॅसोलीनमध्ये जोडलेले सुमारे 70% शिसे एक्झॉस्ट वायूंसह वातावरणात प्रवेश करतात, ज्यापैकी 30% कापल्यानंतर लगेच जमिनीवर स्थिर होतात. धुराड्याचे नळकांडेकार, ​​40% वातावरणात राहते. एक मध्यम-शुल्क ट्रक प्रतिवर्षी 2.5-3 किलो शिसे उत्सर्जित करतो. हवेतील शिशाची एकाग्रता गॅसोलीनमधील सामग्रीवर अवलंबून असते. लीड गॅसोलीनच्या जागी अनलेडेड वापरून वातावरणात अत्यंत विषारी शिसे संयुगेचा प्रवेश वगळणे शक्य आहे रशियाचे संघराज्यआणि काही पश्चिम युरोपीय देश.

अंतर्गत ज्वलन इंजिनच्या एक्झॉस्ट गॅसची रचना इंजिनच्या ऑपरेशनच्या मोडवर अवलंबून असते. गॅसोलीनवर चालणार्‍या इंजिनमध्ये, अस्थिर परिस्थितीत (प्रवेग, ब्रेकिंग) मिश्रण तयार करण्याच्या प्रक्रियेत व्यत्यय येतो, ज्यामुळे विषारी उत्पादनांचे प्रमाण वाढते. अतिरिक्त हवेच्या गुणांकावर अंतर्गत ज्वलन इंजिनच्या एक्झॉस्ट वायूंच्या रचनेचे अवलंबन अंजीरमध्ये दर्शविले आहे. ७७, ए. प्रवेग मोडमध्ये ज्वलनशील मिश्रणाचे अतिरिक्त हवेचे प्रमाण a = 0.6–0.95 पर्यंत पुन: संवर्धन केल्याने जळत नसलेले इंधन आणि त्याच्या अपूर्ण दहन उत्पादनांच्या उत्सर्जनात वाढ होते.

डिझेल इंजिनमध्ये, भार कमी झाल्यामुळे, ज्वलनशील मिश्रणाची रचना कमी होते, म्हणून कमी भाराने एक्झॉस्ट वायूंमधील विषारी घटकांचे प्रमाण कमी होते (चित्र 77, b). CO आणि C ची सामग्री nएच मीजास्तीत जास्त लोडवर काम करताना वाढते.

एक्झॉस्ट गॅसेसचा भाग म्हणून वातावरणात प्रवेश करणार्या हानिकारक पदार्थांचे प्रमाण वाहनांच्या सामान्य तांत्रिक स्थितीवर आणि विशेषत: इंजिनवर अवलंबून असते - सर्वात मोठे प्रदूषण. तर, कार्बोरेटर समायोजनाचे उल्लंघन केल्यास, CO उत्सर्जन 4-5 पट वाढते.

इंजिनच्या वयानुसार, सर्व कार्यक्षमता बिघडल्यामुळे उत्सर्जन वाढते. घातल्यावर पिस्टन रिंगत्यांच्याद्वारे वाढते. एक्झॉस्ट व्हॉल्व्ह गळती हा हायड्रोकार्बन उत्सर्जनाचा प्रमुख स्त्रोत असू शकतो.

कार्बोरेटेड इंजिनमधील उत्सर्जनावर परिणाम करणाऱ्या ऑपरेशनच्या पद्धती आणि डिझाइन वैशिष्ट्यांमध्ये खालील पॅरामीटर्स समाविष्ट आहेत:

3) गती;

4) टॉर्क नियंत्रण;

5) दहन चेंबरमध्ये काजळीची निर्मिती;

6) पृष्ठभागाचे तापमान;

7) एक्झॉस्ट बॅकप्रेशर;

8) वाल्व ओव्हरलॅप;

9) दरम्यान दबाव इनलेट पाइपलाइन;

10) पृष्ठभाग आणि खंड यांच्यातील संबंध;

11) सिलेंडरचे कार्यरत खंड;

12) कम्प्रेशन रेशो;

13) एक्झॉस्ट गॅस रीक्रिक्युलेशन;

14) दहन चेंबरची रचना;

15) पिस्टन स्ट्रोक आणि सिलेंडर व्यास यांच्यातील संबंध.

उत्सर्जित प्रदूषकांचे प्रमाण कमी करणे आधुनिक कारमध्ये इष्टतम डिझाइन सोल्यूशन्स, सर्व इंजिन घटकांचे सूक्ष्म समायोजन, इष्टतम ड्रायव्हिंग मोडची निवड, इंधनाचा अधिक वापर याद्वारे साध्य केले जाते. उच्च गुणवत्ता. कारमध्ये बसवलेल्या संगणकाचा वापर करून कारचे ड्रायव्हिंग मोड नियंत्रित केले जाऊ शकतात.

इंजिनच्या उत्सर्जनावर परिणाम करणारे कार्यप्रदर्शन आणि डिझाइन पॅरामीटर्स ज्यामध्ये मिश्रण कॉम्प्रेशनद्वारे प्रज्वलित केले जाते त्यामध्ये खालील वैशिष्ट्ये समाविष्ट आहेत:

1) अतिरिक्त हवेचे गुणांक;

2) इंजेक्शन आगाऊ;

3) येणार्या हवेचे तापमान;

4) इंधन रचना (अॅडिटीव्हसह);

5) टर्बोचार्जिंग;

6) हवा फिरणे;

7) दहन चेंबरचे डिझाइन;

8) नोजल आणि जेट वैशिष्ट्ये;

9) एक्झॉस्ट गॅस रीक्रिक्युलेशन;

10) क्रॅंककेस वायुवीजन प्रणाली.

टर्बोचार्जिंगमुळे सायकलचे तापमान वाढते आणि त्यामुळे ऑक्सिडेशन प्रतिक्रिया वाढते. या घटकांमुळे हायड्रोकार्बन उत्सर्जन कमी होते. सायकल तापमान कमी करण्यासाठी आणि अशा प्रकारे नायट्रोजन ऑक्साईडचे उत्सर्जन कमी करण्यासाठी, इंटरकूलिंगचा वापर टर्बोचार्जिंगसह केला जाऊ शकतो.

कार्बोरेटर इंजिनमधून विषारी पदार्थांचे उत्सर्जन कमी करण्याचा सर्वात आशादायक मार्ग म्हणजे बाह्य उत्सर्जन सप्रेशन पद्धतींचा वापर करणे, म्हणजे. ते दहन कक्ष सोडल्यानंतर. या उपकरणांमध्ये थर्मल आणि उत्प्रेरक अणुभट्ट्या समाविष्ट आहेत.

थर्मल अणुभट्ट्या वापरण्याचा उद्देश हा आहे की हायड्रोकार्बन्स आणि कार्बन मोनोऑक्साइडचे उत्प्रेरक नसलेल्या एकसंध वायू अभिक्रियांद्वारे ऑक्सिडायझेशन करणे. ही उपकरणे ऑक्सिडायझेशनसाठी डिझाइन केलेली आहेत, त्यामुळे ते नायट्रोजन ऑक्साईड काढून टाकण्यात परिणाम करत नाहीत. अशा अणुभट्ट्या ऑक्सिडेशन नंतरच्या कालावधीसाठी (सरासरी 100 एमएस पर्यंत) एक्झॉस्ट वायूंचे उच्च तापमान (900° से. पर्यंत) राखतात, जेणेकरून सिलेंडरमधून बाहेर पडल्यानंतर ऑक्सिडेशन प्रतिक्रिया चालू राहतील.

मध्ये उत्प्रेरक अणुभट्ट्या स्थापित केल्या आहेत एक्झॉस्ट सिस्टम, जे बर्‍याचदा इंजिनमधून काहीसे काढून टाकले जाते आणि डिझाइनवर अवलंबून, केवळ हायड्रोकार्बन्स आणि CO नाही तर नायट्रोजन ऑक्साईड देखील काढण्यासाठी वापरले जाते. ऑटोमोटिव्हसाठी वाहनप्लॅटिनम आणि पॅलेडियम सारख्या उत्प्रेरकांचा वापर हायड्रोकार्बन्स आणि CO चे ऑक्सिडायझेशन करण्यासाठी केला जातो. नायट्रोजन ऑक्साईड कमी करण्यासाठी रोडियमचा वापर उत्प्रेरक म्हणून केला जातो. नियमानुसार, केवळ 2-4 ग्रॅम उदात्त धातू वापरल्या जातात. मूलभूत धातू उत्प्रेरक अल्कोहोल इंधनासह प्रभावी असू शकतात, परंतु पारंपारिक हायड्रोकार्बन इंधनासह त्यांची उत्प्रेरक क्रिया वेगाने कमी होते. दोन प्रकारचे उत्प्रेरक वाहक वापरले जातात: गोळ्या (γ-alumina) किंवा मोनोलिथ्स (कॉर्डिएराइट किंवा गंज-प्रतिरोधक स्टील). कॉर्डिएराइट, जेव्हा वाहक म्हणून वापरला जातो, तेव्हा उत्प्रेरक धातूच्या पदच्युतीपूर्वी γ-alumina सह लेपित केले जाते.

उत्प्रेरक कन्व्हर्टर्समध्ये संरचनात्मकपणे इनलेट आणि आउटलेट उपकरणे असतात जी तटस्थ वायूचा पुरवठा आणि आउटपुट करण्यासाठी सेवा देतात, एक गृहनिर्माण आणि त्यात बंदिस्त एक अणुभट्टी, जो एक सक्रिय क्षेत्र आहे जिथे उत्प्रेरक प्रतिक्रिया घडतात. अणुभट्टी-न्युट्रलायझर मोठ्या तापमानातील फरक, कंपन भार आणि आक्रमक वातावरणाच्या परिस्थितीत कार्य करते. एक्झॉस्ट वायूंचे प्रभावी शुद्धीकरण प्रदान करणे, कन्व्हर्टर विश्वासार्हतेच्या बाबतीत इंजिनच्या मुख्य घटक आणि असेंब्लीपेक्षा निकृष्ट नसावे.

डिझेल इंजिनसाठी कन्व्हर्टर अंजीर मध्ये दर्शविले आहे. 78. न्यूट्रलायझरची रचना अक्षीय आहे आणि ती "पाईपमधील पाईप" सारखी दिसते. अणुभट्टीमध्ये बाह्य आणि आतील छिद्रित ग्रिड असतात, ज्यामध्ये ग्रॅन्युलर प्लॅटिनम उत्प्रेरकचा थर ठेवला जातो.

न्यूट्रलायझरचा उद्देश खोलवर (किमान
90 व्हॉल्यूम%) ओलावा, सल्फर संयुगे आणि शिसे यांच्या उपस्थितीत विस्तृत तापमान श्रेणी (250...800°C) मध्ये CO आणि हायड्रोकार्बन्सचे ऑक्सीकरण. या प्रकारचे उत्प्रेरक कमी सुरू होणारे तापमान द्वारे दर्शविले जाते. प्रभावी काम, उच्च थर्मल स्थिरता, टिकाऊपणा आणि उच्च वायू प्रवाह दरांवर स्थिरपणे कार्य करण्याची क्षमता. या प्रकारच्या कन्व्हर्टरचा मुख्य तोटा म्हणजे त्याची उच्च किंमत.

उत्प्रेरक ऑक्सिडेशन सामान्यपणे होण्यासाठी, ऑक्सिडायझिंग उत्प्रेरकांना काही प्रमाणात ऑक्सिजनची आवश्यकता असते आणि उत्प्रेरक कमी करण्यासाठी काही प्रमाणात CO, C आवश्यक असते. nएच मीकिंवा H 2 . उत्प्रेरक ऑक्सिडेशन-कपात च्या ठराविक प्रणाली आणि प्रतिक्रिया अंजीर मध्ये दर्शविल्या आहेत. 79. उत्प्रेरकाच्या निवडकतेनुसार, नायट्रोजन ऑक्साईड कमी करताना काही अमोनिया तयार होऊ शकतात, जे नंतर NO वर ऑक्सिडाइझ केले जाते, ज्यामुळे NO नाशाची कार्यक्षमता कमी होते. x.

सल्फ्यूरिक ऍसिड हे अत्यंत अवांछित मध्यवर्ती असू शकते. जवळजवळ स्टोइचियोमेट्रिक मिश्रणासाठी, ऑक्सिडायझिंग आणि कमी करणारे दोन्ही घटक एक्झॉस्ट गॅसमध्ये एकत्र असतात.

उत्प्रेरकांची कार्यक्षमता धातूच्या संयुगेच्या उपस्थितीत कमी केली जाऊ शकते जी इंधन, स्नेहक ऍडिटीव्ह आणि धातूंच्या पोकळ्यामुळे एक्झॉस्ट वायूंमध्ये सोडली जाऊ शकते. या घटनेला उत्प्रेरक विषबाधा म्हणून ओळखले जाते. टेट्राइथिल लीडचे अँटी-नॉक अॅडिटीव्ह विशेषतः उत्प्रेरकाची क्रिया लक्षणीयरीत्या कमी करतात.

इंजिनच्या एक्झॉस्ट गॅसच्या उत्प्रेरक आणि थर्मल कन्व्हर्टर व्यतिरिक्त, द्रव कन्व्हर्टर देखील वापरले जातात. लिक्विड न्यूट्रलायझर्सच्या ऑपरेशनचे सिद्धांत विषारी वायू घटकांच्या विघटन किंवा रासायनिक परस्परसंवादावर आधारित आहे जेव्हा ते विशिष्ट रचनांच्या द्रवातून जातात: पाणी, पाणी उपायसोडियम सल्फाइट, सोडियम बायकार्बोनेट जलीय द्रावण. डिझेल इंजिनच्या एक्झॉस्ट वायूंच्या उत्सर्जनाच्या परिणामी, अल्डीहाइड्सचे उत्सर्जन सुमारे 50%, काजळी - 60-80% कमी होते आणि बेंझो(ए)पायरीनच्या सामग्रीमध्ये थोडीशी घट होते. लिक्विड कन्व्हर्टरचे मुख्य तोटे म्हणजे त्यांचे मोठे परिमाण आणि बहुतेक एक्झॉस्ट गॅस घटकांसाठी अपुरा उच्च प्रमाणात शुद्धीकरण.

बसेसची कार्यक्षमता वाढवणे आणि ट्रकप्रामुख्याने डिझेल अंतर्गत ज्वलन इंजिनच्या वापराद्वारे प्राप्त केले जाते. गॅसोलीन अंतर्गत ज्वलन इंजिनच्या तुलनेत त्यांचे पर्यावरणीय फायदे आहेत, कारण त्यांचा विशिष्ट इंधन वापर 25-30% कमी आहे; याव्यतिरिक्त, एक्झॉस्ट वायूंची रचना डिझेल अंतर्गत ज्वलन इंजिनकमी विषारी.

मोटार वाहतूक उत्सर्जनाद्वारे वायू प्रदूषणाचे मूल्यांकन करण्यासाठी, वायू उत्सर्जनाची विशिष्ट मूल्ये स्थापित केली गेली आहेत. अशा पद्धती आहेत ज्या विशिष्ट उत्सर्जन आणि कारच्या संख्येवर आधारित, वातावरणात वाहनांच्या उत्सर्जनाचे प्रमाण मोजण्यासाठी परवानगी देतात. विविध परिस्थिती.

आता, प्रसारमाध्यमांचे आभार, ग्रह लोकांच्या बारीक लक्षाखाली आहे, म्हणजे त्याचे संपृक्तता आणि कार एक्झॉस्ट गॅससह प्रदूषण. विशेषत: लोक "ग्रीनहाऊस इफेक्ट" आणि डिझेल एक्झॉस्ट गॅसेसच्या हानीसारख्या व्यापक मोटरायझेशनच्या उप-उत्पादनाचे निरीक्षण करतात आणि चर्चा करतात, जे प्रेसमध्ये प्रसारित केले गेले आहेत.

तथापि, एक्झॉस्ट वायू ज्ञात आहेत म्हणून, एक्झॉस्ट वायू भिन्न आहेत, जरी ते सर्व मानवी शरीरासाठी आणि पृथ्वीवरील इतर जीवसृष्टीसाठी धोकादायक आहेत. मग त्यांना काय धोकादायक बनवते? आणि त्यांना एकमेकांपासून वेगळे काय करते? एक्झॉस्ट पाईपमधून उडणाऱ्या निळ्या धुक्यात काय असते ते सूक्ष्मदर्शकाखाली पाहू. कार्बन डायऑक्साइड, काजळी, नायट्रिक ऑक्साईड आणि इतर काही तितकेच धोकादायक घटक.

शास्त्रज्ञांनी नोंदवले आहे की अनेक औद्योगिक आणि विकसनशील देशांमधील पर्यावरणीय परिस्थितीत गेल्या 25 वर्षांत लक्षणीय सुधारणा झाली आहे. हे प्रामुख्याने हळूहळू पण अपरिहार्य घट्ट होण्यामुळे होते पर्यावरणीय मानके, तसेच पूर्व आशियासह इतर खंड आणि इतर देशांमध्ये उत्पादनाचे हस्तांतरण. रशिया, युक्रेन आणि इतर सीआयएस देशांमध्ये, राजकीय आणि आर्थिक उलथापालथींमुळे मोठ्या संख्येने उद्योग बंद झाले, ज्याने एकीकडे अत्यंत कठीण सामाजिक-आर्थिक वातावरण तयार केले, परंतु या देशांच्या पर्यावरणीय कामगिरीमध्ये मोठ्या प्रमाणात सुधारणा झाली.

तथापि, संशोधन शास्त्रज्ञांच्या मते, आपल्या हिरव्या ग्रहासाठी सर्वात मोठा धोका मोटारी आहेत. वातावरणात हानिकारक पदार्थांच्या उत्सर्जनासाठी मानके हळूहळू घट्ट करूनही, कारच्या संख्येत वाढ झाल्यामुळे, या कार्याचे परिणाम, अरेरे, समतल आहेत.

ग्रहावर सध्या अस्तित्वात असलेल्या विविध वाहनांच्या एकूण वस्तुमानाचे वर्गीकरण केल्यास, सर्वात घाणेरडे राहतील, नायट्रोजन ऑक्साईडपेक्षा जास्त इंधन असलेल्या कार विशेषतः धोकादायक आहेत. अनेक दशकांचा विकास आणि ऑटोमेकर्सचे आश्वासन असूनही ते डिझेल स्वच्छ करू शकतात, नायट्रस ऑक्साईड आणि बारीक काजळी हे डिझेलचे सर्वात मोठे शत्रू आहेत.

डिझेल इंजिनच्या वापराशी संबंधित या समस्यांशी संबंधित आहे की स्टटगार्ट आणि म्युनिक सारख्या मोठ्या जर्मन शहरांमध्ये सध्या जड इंधन वाहनांच्या वापरावर बंदी घालण्यावर चर्चा होत आहे.

एक्झॉस्ट वायूंमधील हानिकारक पदार्थांची आणि श्वास घेताना मानवी आरोग्यास होणारी हानी यांची सर्वसमावेशक यादी येथे आहे.

वाहतुकीचा धूर

एक्झॉस्ट वायू हे वायूयुक्त कचरा आहेत जे द्रव हायड्रोकार्बन इंधनाचे उर्जेमध्ये रूपांतरित करण्याच्या प्रक्रियेत उद्भवतात ज्यावर अंतर्गत दहन इंजिन दहनाने चालते.

बेंझिन

बेंझिन गॅसोलीनमध्ये कमी प्रमाणात आढळते. रंगहीन, पारदर्शक, सहज मोबाइल द्रव.

तुम्ही तुमच्या कारची टाकी गॅसोलीनने भरताच, तुमच्या संपर्कात येणारी पहिली गोष्ट म्हणजे टाकीतून बाष्पीभवन होणारे बेंझिन. परंतु इंधन ज्वलन दरम्यान बेंझिन सर्वात धोकादायक आहे.

बेंझिन हा त्या पदार्थांपैकी एक आहे ज्यामुळे मानवांमध्ये कर्करोग होऊ शकतो. तथापि, त्रि-मार्गी उत्प्रेरकाने अनेक वर्षांपूर्वी हवेतील घातक बेंझिनमध्ये निर्णायक घट साधली गेली.

बारीक धूळ (घन कण)

हा वायु प्रदूषक एक अपरिभाषित पदार्थ आहे. असे म्हणणे चांगले आहे की हे पदार्थांचे एक जटिल मिश्रण आहे, जे मूळ, फॉर्म आणि रासायनिक रचनांमध्ये भिन्न असू शकते.

कारमध्ये, अल्ट्रा-फाईन अॅब्रेसिव्ह सर्व प्रकारच्या ऑपरेशनमध्ये असते, उदाहरणार्थ, जेव्हा टायर आणि ब्रेक डिस्क संपतात. पण सर्वात मोठा धोका काजळीचा आहे. पूर्वी, केवळ डिझेल इंजिनांना ऑपरेशनमध्ये या अप्रिय क्षणाचा सामना करावा लागला होता. पार्टिक्युलेट फिल्टर्सच्या स्थापनेबद्दल धन्यवाद, परिस्थितीत लक्षणीय सुधारणा झाली आहे.

आता एक समान समस्या दिसून आली आणि पेट्रोल मॉडेल, ते वाढत्या प्रमाणात थेट इंधन इंजेक्शन प्रणाली वापरतात, परिणामी डिझेल इंजिनपेक्षा अगदी सूक्ष्म कणांचे सह-उत्पादन होते.

तथापि, समस्येचे स्वरूप तपासणार्‍या शास्त्रज्ञांच्या मते, फुफ्फुसात जमा झालेल्या सूक्ष्म धूळांपैकी केवळ 15% कार, शेतीपासून, लेझर प्रिंटर, फायरप्लेस आणि अर्थातच, सिगारेटपर्यंत, कोणत्याही मानवी क्रियाकलापांद्वारे तयार केली जाते. धोकादायक घटनेचा स्रोत.

मेगासिटीच्या रहिवाशांचे आरोग्य

एक्झॉस्ट वायूंमधून मानवी शरीरावर वास्तविक भार वाहतूक आणि प्रमाणावर अवलंबून असतो हवामान परिस्थिती. गजबजलेल्या रस्त्यावर राहणाऱ्या व्यक्तीला नायट्रोजन ऑक्साईड किंवा बारीक धुळीचा जास्त धोका असतो.

एक्झॉस्ट धूर सर्व रहिवाशांसाठी तितकेच धोकादायक नसतात. निरोगी लोकांना कोणत्याही प्रकारे "गॅसचा झटका" जाणवणार नाही, जरी यातून लोडची तीव्रता कमी होणार नाही, परंतु दम्याचा किंवा हृदय व रक्तवाहिन्यासंबंधी रोग असलेल्या व्यक्तीचे आरोग्य एक्झॉस्ट गॅसच्या उपस्थितीमुळे लक्षणीयरीत्या बिघडू शकते.

कार्बन डायऑक्साइड (CO2)

ग्रहाच्या संपूर्ण हवामानासाठी हानिकारक, गॅस अपरिहार्यपणे जीवाश्म इंधन जसे की डिझेल किंवा गॅसोलीनच्या ज्वलनातून उद्भवते. CO2 च्या संदर्भात, डिझेल इंजिन गॅसोलीन इंजिनपेक्षा किंचित "स्वच्छ" असतात कारण ते सामान्यतः कमी इंधन वापरतात.

CO2 मानवांसाठी निरुपद्रवी आहे, परंतु निसर्गासाठी नाही. ग्रीनहाऊस वायू CO2 ग्लोबल वॉर्मिंगसाठी जबाबदार आहे. जर्मनीच्या पर्यावरण मंत्रालयाच्या मते, 2015 मध्ये एकूण हरितगृह वायू उत्सर्जनात कार्बन डायऑक्साइडचा वाटा 87.8 टक्के होता.

1990 पासून, कार्बन डाय ऑक्साईड उत्सर्जन जवळजवळ सतत कमी होत आहे, एकूण 24.3 टक्के घट झाली आहे. मात्र, उत्पादन असूनही अधिक किफायतशीर इंजिन, मोटारीकरणाची वाढ आणि मालवाहतूक वाढल्याने हानी कमी करण्यासाठी शास्त्रज्ञ आणि अभियंते यांचे प्रयत्न कमी होतात. परिणामी, कार्बन डायऑक्साइड उत्सर्जन जास्त राहते.

तसे: जर्मनीतील सर्व वाहने CO2 उत्सर्जनाच्या “केवळ” 18 टक्के साठी जबाबदार आहेत. दुप्पट पेक्षा जास्त, 37 टक्के, ऊर्जा उत्सर्जनावर जाते. यूएसमध्ये, चित्र उलट आहे, जिथे निसर्गाचे सर्वात गंभीर नुकसान करणाऱ्या कार आहेत.

कार्बन मोनोऑक्साइड (Co, कार्बन मोनोऑक्साइड)

ज्वलनाचे एक अत्यंत घातक उप-उत्पादन. कार्बन मोनोऑक्साइड हा रंगहीन, चवहीन आणि गंधहीन वायू आहे. कार्बन आणि ऑक्सिजनचे मिश्रण कार्बनयुक्त पदार्थांच्या अपूर्ण ज्वलनाच्या वेळी होते आणि ते अत्यंत धोकादायक विष आहे. म्हणून, गॅरेजमध्ये उच्च-गुणवत्तेचे वायुवीजन आणि भूमिगत पार्किंगत्यात आहे महत्त्वत्यांच्या वापरकर्त्यांच्या जीवनासाठी.

अगदी थोड्या प्रमाणात कार्बन मोनॉक्साईड शरीराला हानी पोहोचवते, कार चालवताना खराब हवेशीर गॅरेजमध्ये घालवलेले काही मिनिटे एखाद्या व्यक्तीचा जीव घेऊ शकतात. अत्यंत सावध रहा! वेंटिलेशनशिवाय बंद बॉक्स आणि खोल्यांमध्ये उबदार होऊ नका!

पण घराबाहेर कार्बन मोनोऑक्साइड किती धोकादायक आहे? बव्हेरियामध्ये केलेल्या प्रयोगात असे दिसून आले आहे की 2016 मध्ये मापन केंद्रांद्वारे दर्शविलेली सरासरी मूल्ये 0.9-2.4 mg/m 3 च्या दरम्यान होती, जी मर्यादेच्या मूल्यांपेक्षा खूपच कमी होती.

ओझोन

सामान्य माणसासाठी, ओझोन हा काही प्रकारचा धोकादायक किंवा विषारी वायू नाही. मात्र, प्रत्यक्षात तसे होत नाही.

सूर्यप्रकाशाच्या संपर्कात आल्यावर हायड्रोकार्बन्स आणि नायट्रिक ऑक्साईड ओझोनमध्ये रूपांतरित होतात. श्वसनमार्गाद्वारे, ओझोन शरीरात प्रवेश करते आणि पेशींचे नुकसान करते. ओझोनचे परिणाम, परिणाम: श्वसनमार्गाची स्थानिक जळजळ, खोकला आणि श्वास लागणे. ओझोनच्या लहान प्रमाणात, शरीराच्या पेशींच्या नंतरच्या पुनर्संचयित करण्यात कोणतीही समस्या येणार नाही, परंतु उच्च सांद्रतामध्ये, हा निरुपद्रवी वायू निरोगी व्यक्तीला सुरक्षितपणे मारू शकतो. रशियामध्ये हा वायू सर्वोच्च धोका वर्ग म्हणून वर्गीकृत आहे असे काही नाही.

हवामान बदलामुळे ओझोनच्या उच्च सांद्रतेचा धोका वाढत आहे. शास्त्रज्ञांचा असा विश्वास आहे की 2050 पर्यंत ओझोनचा भार झपाट्याने वाढला पाहिजे. समस्येचे निराकरण करण्यासाठी, वाहतुकीद्वारे उत्सर्जित नायट्रोजन ऑक्साईड लक्षणीयरीत्या कमी करणे आवश्यक आहे. याव्यतिरिक्त, ओझोनच्या प्रसारावर प्रभाव टाकणारे अनेक घटक आहेत, उदाहरणार्थ, पेंट्स आणि वार्निशमधील सॉल्व्हेंट्स देखील सक्रियपणे समस्येमध्ये योगदान देतात.

सल्फर डायऑक्साइड (SO2)

सल्फर इंधनात जाळल्यावर हे प्रदूषक तयार होते. हे दहन, उर्जा प्रकल्प आणि उद्योगातील उत्कृष्ट वातावरणातील प्रदूषकांपैकी एक आहे. SO2 हे प्रदूषकांपैकी एक मुख्य "घटक" आहे जे धुके तयार करतात, ज्याला "लंडन स्मॉग" देखील म्हणतात.

वातावरणात, सल्फर डायऑक्साइड रूपांतरण प्रक्रियेच्या मालिकेतून जातो ज्यामुळे सल्फ्यूरिक ऍसिड, सल्फाइट्स आणि सल्फेट्स तयार होतात. SO2 प्रामुख्याने डोळ्यांच्या श्लेष्मल त्वचेवर आणि वरच्या श्वसनमार्गावर कार्य करते. वातावरणात, सल्फर डायऑक्साइड झाडांना नुकसान करू शकते आणि मातीचे आम्लीकरण होऊ शकते.

नायट्रोजन ऑक्साइड (NOx)

नायट्रोजन ऑक्साइड प्रामुख्याने अंतर्गत ज्वलन इंजिनमध्ये ज्वलन प्रक्रियेदरम्यान तयार होतात. डिझेल वाहनेमुख्य स्त्रोत मानले जाते. उत्प्रेरक कन्व्हर्टर आणि डिझेल पार्टिक्युलेट फिल्टर्सचा परिचय सतत वाढत आहे, त्यामुळे उत्सर्जन लक्षणीयरीत्या कमी होईल, परंतु हे केवळ भविष्यात होईल.

वाहनांच्या उत्सर्जनाचे मुख्य स्त्रोत म्हणजे अंतर्गत ज्वलन इंजिन, वायुवीजन प्रणालीद्वारे इंधनाचे बाष्पीभवन. इंधनाची टाकी, तसेच चेसिस: टायरच्या घर्षणाचा परिणाम म्हणून फरसबंदी, परिधान ब्रेक पॅडआणि धातूच्या भागांचे गंज, इंजिन उत्सर्जनाकडे दुर्लक्ष करून, सूक्ष्म धूळ कण तयार होतात. उत्प्रेरक इरोशन प्लॅटिनम, पॅलेडियम आणि रोडियम सोडते, तर क्लच अस्तर परिधान देखील शिसे, तांबे आणि अँटीमनी सारखे विषारी पदार्थ सोडते. या दुय्यम वाहन उत्सर्जनासाठी मर्यादा मूल्ये देखील सेट केली पाहिजेत.

हानिकारक पदार्थ

तांदूळ. एक्झॉस्ट वायूंची रचना

कारच्या एक्झॉस्ट (एक्झॉस्ट) वायूंच्या रचनेत अनेक पदार्थ किंवा पदार्थांचे गट समाविष्ट असतात. एक्झॉस्ट गॅस घटकांचा मुख्य भाग सामान्य हवेमध्ये असलेले गैर-विषारी वायू आहेत. आकृतीमध्ये दर्शविल्याप्रमाणे, एक्झॉस्ट गॅसचा फक्त एक छोटासा भाग पर्यावरण आणि मानवी आरोग्यासाठी हानिकारक आहे. असे असूनही, एक्झॉस्ट गॅसच्या विषारी घटकांच्या एकाग्रतेत आणखी घट करणे आवश्यक आहे. जरी आधुनिक कार आज अतिशय स्वच्छ एक्झॉस्ट तयार करतात (युरो 5 कार काही बाबतीत इंटेक एअरपेक्षाही स्वच्छ आहेत), वापरात असलेल्या मोठ्या संख्येने कार, ज्यापैकी एकट्या जर्मनीमध्ये सुमारे 56 दशलक्ष युनिट्स आहेत, लक्षणीय प्रमाणात विषारी आणि उत्सर्जित करतात. हानिकारक पदार्थ. परिस्थिती सुधारण्यासाठी नवीन तंत्रज्ञान आणि एक्झॉस्ट गॅसच्या पर्यावरण मित्रत्वासाठी अधिक कठोर आवश्यकतांचा परिचय दिला जातो.

कार्बन मोनोऑक्साइड (CO)

कार्बन मोनॉक्साईड(कार्बन मोनोऑक्साइड) CO हा रंगहीन आणि गंधहीन वायू आहे. हे श्वसन प्रणालीसाठी एक विष आहे, मध्यवर्ती मज्जासंस्था आणि हृदय व रक्तवाहिन्यासंबंधी प्रणालींचे कार्य व्यत्यय आणते. मानवी शरीरात, ते लाल रक्तपेशी बांधतात आणि ऑक्सिजन उपासमार घडवून आणतात, ज्यामुळे थोड्याच वेळात गुदमरून मृत्यू होतो. आधीच हवेत 0.3% च्या एकाग्रतेमध्ये, कार्बन मोनोऑक्साइड फारच कमी वेळेत एखाद्या व्यक्तीला मारतो. कृती हवेतील CO च्या एकाग्रतेवर, इनहेलेशनच्या कालावधीवर आणि खोलीवर अवलंबून असते. केवळ CO च्या शून्य एकाग्रता असलेल्या वातावरणात ते शरीरातून फुफ्फुसाद्वारे उत्सर्जित केले जाऊ शकते.

जेव्हा ऑक्सिजनची कमतरता आणि अपूर्ण ज्वलन असते तेव्हा कार्बन मोनोऑक्साइड नेहमीच उद्भवते.

हायड्रोकार्बन्स (CH)

हायड्रोकार्बन्स जळत नसलेल्या इंधनाच्या रूपात वातावरणात उत्सर्जित होतात. एखाद्या व्यक्तीच्या श्लेष्मल झिल्ली आणि श्वसन अवयवांवर त्यांचा त्रासदायक प्रभाव असतो. इंजिनच्या वर्कफ्लोचे पुढील ऑप्टिमायझेशन केवळ सुधारित उत्पादन तंत्रज्ञान आणि दहन प्रक्रियेच्या सुधारित ज्ञानाद्वारे शक्य आहे.

हायड्रोकार्बन संयुगे पॅराफिन, ऑलेफिन, अरोमा, अल्डीहाइड्स (विशेषतः फॉर्मल्डिहाइड्स) आणि पॉलीसायक्लिक संयुगे म्हणून उद्भवतात. 20 पेक्षा जास्त पॉलीसायक्लिक सुगंधी हायड्रोकार्बन्सचे प्रायोगिकरित्या सिद्ध झालेले कार्सिनोजेनिक आणि म्युटेजेनिक गुणधर्म, जे त्यांच्या लहान आकारामुळे फुफ्फुसाच्या वेसिकल्समध्ये प्रवेश करण्यास सक्षम आहेत. सर्वात धोकादायक हायड्रोकार्बन संयुगेबेंझिन (C6H6), टोल्यूनि (मिथाइलबेन्झीन) आणि xylene (डायमिथाइलबेन्झिन, सामान्य सूत्र C6H4 (CH3) 2) मानले जातात. उदाहरणार्थ, बेंझिन एखाद्या व्यक्तीच्या रक्तातील चित्रात बदल घडवून आणू शकते आणि रक्त कर्करोग (ल्युकेमिया) होऊ शकते.

वातावरणात हायड्रोकार्बन्स सोडण्याचे कारण नेहमी इंधनाचे अपूर्ण ज्वलन, ऑक्सिजनची कमतरता आणि अत्यंत पातळ मिश्रणाच्या बाबतीत, इंधनाचे खूप मंद ज्वलन असते.

नायट्रोजन ऑक्साइड (NOx)

उच्च ज्वलन तापमानात (1100°C पेक्षा जास्त), हवेतील प्रतिक्रिया-निष्क्रिय नायट्रोजन सक्रिय होते आणि दहन कक्षातील मुक्त ऑक्सिजनसह प्रतिक्रिया देते, ऑक्साइड तयार करते. ते पर्यावरणासाठी अत्यंत हानिकारक आहेत: ते धुके, जंगलातील मृत्यू, आम्लाचा पाऊस पाडतात; नायट्रोजन ऑक्साइड देखील ओझोनच्या निर्मितीसाठी संक्रमणकालीन पदार्थ आहेत. ते रक्तासाठी विष आहेत, कर्करोगास कारणीभूत आहेत. ज्वलन प्रक्रियेत, विविध नायट्रोजन ऑक्साईड - NO, NO2, N2O, N2O5 - तयार होतात, ज्यांचे सामान्य पदनाम NOx असते. पाण्याबरोबर एकत्र केल्यावर नायट्रिक (HNO3) आणि नायट्रस (HNO2) आम्ल तयार होतात. नायट्रोजन डायऑक्साइड (NO2) हा तिखट गंध असलेला लाल-तपकिरी विषारी वायू आहे जो श्वसन प्रणालीला त्रास देतो आणि रक्त हिमोग्लोबिनसह संयुगे तयार करतो.

हे सर्व नायट्रोजन ऑक्साईड्सपैकी सर्वात समस्याप्रधान आहे आणि भविष्यात त्यासाठी परवानगी असलेल्या एकाग्रतेसाठी स्वतंत्र मानके लागू होतील. भविष्यात एकूण नायट्रोजन ऑक्साईड उत्सर्जनामध्ये NO2 चा वाटा 20% पेक्षा कमी असावा. 2010 पासून, निर्देश 1999/30/EC ने N02 साठी 40 µg/m मर्यादा मूल्य सेट केले आहे. या मर्यादेचे पालन केल्याने हानिकारक उत्सर्जनापासून संरक्षणासाठी विशेष मागणी केली जाते.

नायट्रोजन ऑक्साईड्सच्या निर्मितीसाठी सर्वात अनुकूल परिस्थिती आहेत उष्णतालीन एअर-इंधन मिश्रणाचे ज्वलन. एक्झॉस्ट गॅस रीक्रिक्युलेशन सिस्टम वाहनांच्या निकासमध्ये नायट्रोजन ऑक्साईडचे प्रमाण कमी करतात.

सल्फर ऑक्साईड्स (SOx)

इंधनामध्ये असलेल्या सल्फरपासून सल्फर ऑक्साईड तयार होतात. ज्वलनाच्या वेळी, सल्फर ऑक्सिजन आणि पाण्याशी प्रतिक्रिया देऊन सल्फर ऑक्साइड, सल्फ्यूरिक (H2SO4) आणि सल्फर (H2SO3) ऍसिड तयार करते. सल्फर ऑक्साईड हा आम्ल पावसाचा मुख्य घटक आहे आणि जंगलाच्या मृत्यूचे कारण आहे. हा एक पाण्यात विरघळणारा कॉस्टिक वायू आहे, ज्याचा परिणाम मानवी शरीरावर लालसरपणा, सूज आणि डोळ्यांच्या ओलसर श्लेष्मल त्वचेच्या आणि वरच्या श्वसनमार्गाच्या वाढीव स्रावाने प्रकट होतो. सल्फर डायऑक्साइड नासोफरीनक्स, ब्रॉन्ची आणि डोळ्यांच्या श्लेष्मल झिल्लीवर परिणाम करते. "हल्ला" सल्फर डायऑक्साइडची सर्वात सामान्य साइट ब्रॉन्ची आहेत. दमट वातावरणात सल्फरस ऍसिड तयार झाल्यामुळे श्वसनमार्गावर तीव्र त्रासदायक परिणाम होतो. सल्फर डायऑक्साइड SO2 बारीक धुळीत मुरवलेले आणि सल्फ्यूरिक ऍसिड एरोसोल श्वसनमार्गामध्ये खोलवर जाते. दम्याचे रुग्ण आणि लहान मुले हवेतील सल्फर डाय ऑक्साईडच्या वाढत्या एकाग्रतेसाठी सर्वात संवेदनशील असतात. इंधनातील उच्च सल्फर सामग्री गॅसोलीन इंजिनमधील उत्प्रेरकांचे आयुष्य कमी करते.

इंधनातील सल्फरचे प्रमाण मर्यादित करून सल्फर डायऑक्साइड उत्सर्जन कमी केले जाते. सल्फरमुक्त इंधन हे ध्येय आहे.

हायड्रोजन सल्फाइड (H2S)

सेंद्रिय जीवनावर या वायूच्या प्रभावाचे परिणाम अद्याप विज्ञानासाठी पूर्णपणे स्पष्ट नाहीत, परंतु हे ज्ञात आहे की मानवांमध्ये ते गंभीर विषबाधा होऊ शकते. गंभीर प्रकरणांमध्ये, गुदमरणे, चेतना नष्ट होणे आणि मध्यभागी अर्धांगवायू होण्याचा धोका असतो मज्जासंस्था. तीव्र विषबाधामध्ये, डोळे आणि श्वसनमार्गाच्या श्लेष्मल त्वचेची जळजळ लक्षात येते. हायड्रोजन सल्फाइडचा वास 0.025 ml/m3 च्या प्रमाणात हवेतील एकाग्रतेवर आधीच जाणवतो.

एक्झॉस्ट वायूंमध्ये हायड्रोजन सल्फाइड विशिष्ट परिस्थितींमध्ये उद्भवते आणि उत्प्रेरक असूनही, आणि इंधनातील सल्फर सामग्रीवर अवलंबून असते.

अमोनिया (NH3)

अमोनियाच्या श्वासोच्छवासामुळे श्वासोच्छवासाची जळजळ, खोकला, श्वासोच्छवास आणि गुदमरल्यासारखे होते. अमोनियामुळे त्वचेवर लालसरपणा देखील येतो. थेट अमोनिया विषबाधा दुर्मिळ आहे, कारण त्यातील मोठ्या प्रमाणात देखील वेगाने युरियामध्ये रूपांतरित होते. जेव्हा मोठ्या प्रमाणात अमोनिया थेट इनहेल केला जातो तेव्हा फुफ्फुसाचे कार्य बर्‍याच वर्षांपर्यंत बिघडते. हा वायू डोळ्यांसाठी विशेषतः धोकादायक आहे. डोळ्यांवर अमोनियाच्या तीव्र प्रभावाने, कॉर्नियाचे ढग आणि अंधत्व येऊ शकते.

विशिष्ट परिस्थितीत, अमोनिया उत्प्रेरकामध्ये देखील तयार होऊ शकतो. त्याच वेळी, अमोनिया एससीआर उत्प्रेरकांसाठी कमी करणारे एजंट म्हणून उपयुक्त आहे.

काजळी आणि कण

काजळीशुद्ध कार्बन आहे आणि हायड्रोकार्बन्सच्या अपूर्ण ज्वलनाचे अनिष्ट उत्पादन आहे. काजळी तयार होण्याचे कारण म्हणजे ज्वलन दरम्यान ऑक्सिजनची कमतरता किंवा ज्वलन वायूंचे अकाली थंड होणे. काजळीचे कण बर्‍याचदा न जळलेले इंधन आणि इंजिन तेल तसेच पाणी, इंजिन पोशाख, सल्फेट्स आणि राख यांना बांधतात. कण आकार आणि आकारात मोठ्या प्रमाणात बदलतात.

टेबल. कण वर्गीकरण

टेबल वर्गीकरण आणि कण आकार दर्शविते. बहुतेकदा, इंजिन चालू असताना, सुमारे 100 नॅनोमीटर (0.0000001 मीटर किंवा 0.1 मायक्रॉन) व्यासाचे कण तयार होतात; असे कण नैसर्गिकरित्या एखाद्या व्यक्तीच्या फुफ्फुसात प्रवेश करू शकतात. काजळीच्या कणांचे एकमेकांशी आणि इतर घटकांसह एकत्रीकरण (ग्लूइंग) दरम्यान, हवेतील कणांचे वस्तुमान, संख्या आणि वितरण लक्षणीय बदलू शकते. कणांचे मुख्य घटक आकृतीमध्ये दर्शविले आहेत.

तांदूळ. कणांचे मुख्य घटक

त्याच्या स्पंजी रचनेमुळे, काजळीचे कण इंजिन सिलेंडरमध्ये इंधनाच्या ज्वलनाच्या वेळी तयार होणारे सेंद्रिय आणि अजैविक दोन्ही पदार्थ कॅप्चर करू शकतात. परिणामी, काजळीच्या कणांचे वस्तुमान तीन पटीने वाढू शकते. हे यापुढे कार्बनचे वैयक्तिक कण नसतील तर आण्विक आकर्षणामुळे तयार होणारे नियमित आकाराचे एकत्रित कण असतील. अशा समूहाचा आकार 1 μm पर्यंत पोहोचू शकतो. ज्वलनाच्या वेळी काजळी आणि इतर कणांचे उत्सर्जन विशेषतः सक्रिय असतात डिझेल इंधन. हे उत्सर्जन कार्सिनोजेनिक मानले जाते. घातक नॅनोकण कणांच्या परिमाणात्मकदृष्ट्या मोठ्या प्रमाणाचे प्रतिनिधित्व करतात, परंतु वस्तुमानानुसार केवळ एक लहान टक्केवारी. या कारणास्तव, एक्झॉस्ट गॅसमधील कणांची सामग्री वस्तुमानानुसार नव्हे तर प्रमाण आणि वितरणाद्वारे मर्यादित करण्याचा प्रस्ताव आहे. भविष्यात, कण आकार आणि कण वितरण मधील फरक कल्पना केली आहे.

तांदूळ. कण रचना

गॅसोलीन इंजिनमधून कण उत्सर्जन हे डिझेल इंजिनच्या तुलनेत दोन ते तीन ऑर्डर कमी असते. तथापि, हे कण गॅसोलीन इंजिनच्या निकासमध्ये देखील आढळतात थेट इंजेक्शनइंधन म्हणून, वाहनांच्या एक्झॉस्ट गॅसमध्ये कणांची कमाल सामग्री मर्यादित करण्याचे प्रस्ताव आहेत. उदात्तीकरण म्हणजे पदार्थाचे घनतेपासून वायू स्थितीत थेट संक्रमण आणि उलट. उदात्तीकरण म्हणजे वायू थंड झाल्यावर त्याचा घन अवक्षेप असतो.

बारीक धूळ

अंतर्गत दहन इंजिनच्या ऑपरेशन दरम्यान, विशेषत: सूक्ष्म कण देखील तयार होतात - धूळ. यात प्रामुख्याने पॉलीसायक्लिक हायड्रोकार्बन्सचे कण असतात, अवजड धातूआणि सल्फर संयुगे. धूळ अपूर्णांकांचा काही भाग फुफ्फुसात प्रवेश करण्यास सक्षम असतो, इतर अंश फुफ्फुसात प्रवेश करत नाहीत. 7 मायक्रॉनपेक्षा मोठे अपूर्णांक कमी धोकादायक असतात, कारण ते मानवी शरीराच्या स्वतःच्या गाळण यंत्रणेद्वारे फिल्टर केले जातात.

लहान अंशांची भिन्न टक्केवारी (7 मायक्रॉनपेक्षा कमी) श्वासनलिका आणि फुफ्फुसीय वेसिकल्स (अल्व्होली) मध्ये प्रवेश करते, ज्यामुळे स्थानिक चिडचिड होते. पल्मोनरी वेसिकल्सच्या प्रदेशात, विरघळणारे घटक रक्तप्रवाहात प्रवेश करतात. शरीराची स्वतःची गाळण्याची प्रक्रिया यंत्रणा बारीक धुळीच्या सर्व अंशांचा सामना करत नाही. वातावरणातील धूळ प्रदूषणाला एरोसोल देखील म्हणतात. ते घन किंवा द्रव स्थितीत असू शकतात आणि आकारानुसार, अस्तित्वाचा वेगळा कालावधी असू शकतो. हलताना, सर्वात लहान कण वातावरणात तुलनेने स्थिर कालावधीसह मोठ्या कणांमध्ये एकत्र होऊ शकतात. हे गुणधर्म प्रामुख्याने 0.1 µm ते 1 µm व्यासाचे कण असतात.

ऑटोमोबाईल इंजिनच्या ऑपरेशनच्या परिणामी बारीक धूळ तयार होण्याचे मूल्यांकन करताना, ही धूळ नैसर्गिकरित्या उद्भवणार्या धूळांपासून वेगळे केली पाहिजे: वनस्पतींचे परागकण, रस्त्यावरील धूळ, वाळू आणि इतर अनेक पदार्थ. ब्रेक पॅड आणि टायर्स यांसारख्या शहरांमधील बारीक धुळीचे स्त्रोत कमी लेखू नयेत. त्यामुळे डिझेल एक्झॉस्ट हा वातावरणातील धुळीचा एकमेव "स्रोत" नाही.

निळा आणि पांढरा धूर

निळा धूरसर्वात लहान कंडेन्सिंग तेलाच्या थेंबांमुळे 180 डिग्री सेल्सियसपेक्षा कमी तापमानात डिझेल इंजिनच्या ऑपरेशन दरम्यान उद्भवते. 180 डिग्री सेल्सियसपेक्षा जास्त तापमानात, हे थेंब बाष्पीभवन करतात. जळलेले हायड्रोकार्बन इंधन घटक निर्मितीमध्ये गुंतलेले आहेत निळा धूरआणि 70°C ते 100°C पर्यंत तापमानात. मोठ्या प्रमाणात निळा धूर सिलेंडर-पिस्टन गट, रॉड आणि वाल्व मार्गदर्शकांचा मोठा पोशाख दर्शवितो. इंधन पुरवठा खूप उशीरा सुरू झाल्याने देखील निळा धूर येऊ शकतो.

पांढर्‍या धुरात इंधनाच्या ज्वलनाच्या वेळी निर्माण होणारी पाण्याची वाफ असते आणि 70°C पेक्षा कमी तापमानात ते सहज लक्षात येते. विशेषतः वैशिष्ट्यपूर्ण देखावा आहे पांढरा धूरकोल्ड स्टार्टनंतर प्री-चेंबर आणि व्हर्टेक्स-चेंबर डिझेल इंजिनसाठी. न जळलेले हायड्रोकार्बन घटक आणि कंडेन्सेटमुळेही पांढरा धूर होतो.

कार्बन डायऑक्साइड (CO2)

कार्बन डाय ऑक्साइडहा रंगहीन, ज्वलनशील, आंबट-चविष्ट वायू आहे. याला कधीकधी चुकीने कार्बोनिक ऍसिड म्हटले जाते. CO2 ची घनता हवेच्या घनतेपेक्षा 1.5 पट जास्त आहे. कार्बन डायऑक्साइड आहे अविभाज्य भागएखाद्या व्यक्तीने सोडलेली हवा (3-4%) 4-6% CO2 असलेली हवा श्वास घेत असताना, एखाद्या व्यक्तीला डोकेदुखी, टिनिटस आणि हृदयाची धडधड होते आणि CO2 (8-10%) च्या उच्च सांद्रतेवर, दम्याचा झटका येतो, नुकसान होते चेतना आणि श्वसन बंद होणे. 12% पेक्षा जास्त एकाग्रतेवर, ऑक्सिजन उपासमारीने मृत्यू होतो. उदाहरणार्थ, एक जळणारी मेणबत्ती आवाजानुसार 8-10% च्या CO2 एकाग्रतेवर निघून जाते. जरी कार्बन डाय ऑक्साईड एक श्वासोच्छ्वास करणारा आहे, तरीही तो इंजिन एक्झॉस्टचा घटक म्हणून विषारी मानला जात नाही. समस्या अशी आहे की आकृतीमध्ये दर्शविल्याप्रमाणे कार्बन डायऑक्साइड, जागतिक हरितगृह परिणामामध्ये महत्त्वपूर्ण योगदान देते.

तांदूळ. ग्रीनहाऊस इफेक्टमध्ये वायूंचा वाटा

त्यासोबत मिथेन, नायट्रस ऑक्साईड (लाफिंग गॅस, डायनायट्रोजन ऑक्साईड), फ्लोरोकार्बन्स आणि सल्फर हेक्साफ्लोराइड हरितगृह परिणामाच्या विकासास हातभार लावतात. कार्बन डाय ऑक्साईड, पाण्याची वाफ आणि सूक्ष्म वायू पृथ्वीच्या किरणोत्सर्ग संतुलनावर परिणाम करतात. वायू दृश्यमान प्रकाश प्रसारित करतात परंतु पृथ्वीच्या पृष्ठभागावरून परावर्तित होणारी उष्णता शोषून घेतात. या उष्णता-धारण क्षमतेशिवाय, पृथ्वीच्या पृष्ठभागावर सरासरी तापमान -15 डिग्री सेल्सियस असेल.

याला नैसर्गिक हरितगृह परिणाम म्हणतात. वातावरणातील सूक्ष्म वायूंच्या एकाग्रतेत वाढ झाल्यामुळे, शोषलेल्या थर्मल रेडिएशनचे प्रमाण वाढते आणि अतिरिक्त हरितगृह परिणाम होतो. तज्ञांच्या मते, 2050 पर्यंत पृथ्वीवरील सरासरी तापमान +4 डिग्री सेल्सियसने वाढेल. यामुळे समुद्राच्या पातळीत 30 सेंटीमीटरपेक्षा जास्त वाढ होऊ शकते, परिणामी पर्वतीय हिमनद्या आणि ध्रुवीय बर्फ वितळण्यास सुरवात होईल, समुद्राच्या प्रवाहांची दिशा (गल्फ प्रवाहासह) बदलेल, हवेचे प्रवाह बदलतील, आणि समुद्र मोठ्या प्रमाणात पसरतील. मानवी क्रियाकलापांमुळे तयार होणारे हरितगृह वायू यामुळे होऊ शकतात.

एकूण मानववंशजन्य CO2 उत्सर्जन प्रतिवर्ष 27.5 अब्ज टन आहे. त्याच वेळी, जर्मनी जगातील CO2 च्या सर्वात मोठ्या स्त्रोतांपैकी एक आहे. ऊर्जा-संबंधित CO2 उत्सर्जन प्रति वर्ष सरासरी एक अब्ज टन. हे जगातील सर्व CO2 उत्पादनापैकी 5% आहे. जर्मनीतील सरासरी 3 जणांचे कुटुंब दरवर्षी 32.1 टन CO2 तयार करते. ऊर्जा आणि इंधनाचा वापर कमी करून CO2 उत्सर्जन कमी केले जाऊ शकते. जोपर्यंत जीवाश्म इंधने जाळून ऊर्जा निर्माण होत आहे, तोपर्यंत कार्बन डायऑक्साईडच्या जास्त प्रमाणात निर्माण होण्याची समस्या कायम राहील. त्यामुळे पर्यायी ऊर्जा स्रोतांचा शोध तातडीने घेण्याची गरज आहे. ऑटोमोटिव्ह उद्योग या समस्येचे निराकरण करण्यासाठी तीव्रतेने काम करत आहे. तथापि, हरितगृह परिणामाचा मुकाबला केवळ जागतिक स्तरावर केला जाऊ शकतो. जरी EU मध्ये कार्बन डाय ऑक्साईड उत्सर्जन कमी करण्यात मोठी प्रगती झाली असली तरी, इतर देश, त्याउलट, येत्या काही वर्षांत उत्सर्जनात लक्षणीय वाढ पाहू शकतात. हरितगृह वायू उत्पादनात यूएस मोठ्या फरकाने आघाडीवर आहे, परिपूर्ण अटींमध्ये आणि दरडोई आधारावर. जगाच्या लोकसंख्येच्या केवळ 4.6% भागासह, ते जगातील 24% कार्बन डायऑक्साइड उत्सर्जन करतात. हे चीनच्या तुलनेत दुप्पट आहे, ज्याचा जगाच्या लोकसंख्येमध्ये हिस्सा 20.6% आहे. यूएस मधील 130 दशलक्ष कार (ग्रहावरील एकूण कारच्या 20% पेक्षा कमी) जगातील चौथ्या क्रमांकाचे CO2 उत्सर्जक असलेल्या जपानमधील संपूर्ण उद्योगाइतके कार्बन डायऑक्साइड तयार करतात.

अतिरिक्त हवामान संरक्षण उपायांशिवाय, जागतिक CO2 उत्सर्जन 2020 पर्यंत (2004 च्या तुलनेत) 39% ने वाढेल आणि दरवर्षी 32.4 अब्ज टन होईल. पुढील 15 वर्षांमध्ये, युनायटेड स्टेट्समध्ये कार्बन डायऑक्साइड उत्सर्जन 13% ने वाढेल आणि 6 अब्ज टनांपेक्षा जास्त होईल. चीनमध्ये, आम्ही CO2 उत्सर्जनात 58% ने, 5.99 अब्ज टन, आणि भारतात - 107 ने वाढ होण्याची अपेक्षा केली पाहिजे. %, ते 2.29 अब्ज टन. मी. EU मध्ये, त्याउलट, वाढ फक्त एक टक्के असेल.

गॅसोलीन मूलत: कार्बन आणि ऑक्सिजन रेणूंनी बनलेले असते. इंजिनच्या सिलिंडरमध्ये गॅसोलीनच्या ज्वलनाच्या वेळी, कार्बन हवेतील ऑक्सिजनसह एकत्रित होते, परिणामी कार्बन डायऑक्साइड (कार्बन डायऑक्साइड CO2) तयार होतो, हायड्रोजन ऑक्सिजनसह एकत्र होते, पाणी (H2O) तयार होते.

1 लिटर गॅसोलीनपासून, अंदाजे 0.9 लीटर पाणी मिळते, जे सहसा दृश्यमान नसते, कारण ते वाफेच्या स्वरूपात एक्झॉस्ट सिस्टममधून बाहेर पडते, जे उच्च तापमानाच्या प्रभावाखाली बदलते. इंजिन थंड असतानाच, विशेषत: थंडीच्या काळात, घनरूप पाण्याने तयार होणारे एक्झॉस्ट वायूंचे पांढरे ढग दिसतात.
जेव्हा हवा आणि इंधन इष्टतम गुणोत्तरामध्ये (14.7:1) मिसळले जाते तेव्हा ही ज्वलन उत्पादने तयार होतात. परंतु, दुर्दैवाने, हे प्रमाण नेहमीच राखले जात नाही, आणि म्हणून आहेत हानिकारक पदार्थएक्झॉस्ट वायूंमध्ये.

फिएस्टा नियंत्रित थ्री-वे कॅटॅलिटिक कन्व्हर्टरसह सुसज्ज आहे, डिझेल इंजिन ऑक्सिडायझिंग कॅटॅलिटिक कन्व्हर्टरसह सुसज्ज आहे

अपवाद न करता, सर्व वाहने नियंत्रित तीन-मार्गी उत्प्रेरक कनवर्टरसह सुसज्ज आहेत, एंडुरा-डीई डिझेल इंजिन असलेली वाहने ऑक्सिडायझिंग कॅटॅलिटिक कनवर्टरसह सुसज्ज आहेत. व्यवस्थापित उत्प्रेरक कनवर्टरकार्बन ऑक्साईडची सामग्री सुमारे 85%, हायड्रोकार्बन्स - 80%, नायट्रोजन ऑक्साईड - 70% कमी करते.

ऑक्सिडेशन उत्प्रेरक कन्व्हर्टरचा नायट्रोजन ऑक्साईडच्या एकाग्रतेवर कोणताही परिणाम होत नाही. वाढत्या मायलेजसह, उत्प्रेरक कनवर्टरची कार्यक्षमता कमी होते. "नियंत्रित" पदनाम सूचित करते की इंजिन ऑपरेशन दरम्यान, ऑक्सिजन एकाग्रता सेन्सरचा वापर करून एक्झॉस्ट वायूंच्या संरचनेचे सतत परीक्षण केले जाते आणि वायूंमधील हानिकारक पदार्थांची सामग्री कायद्याने निर्धारित केलेल्या मानकांपर्यंत कमी केली जाते.

ऑक्सिजन एकाग्रता सेन्सरचे कार्य (लॅम्बडा प्रोब)

Fiesta वर ऑक्सिजन एकाग्रता सेन्सर (HO2S) समोरच्या कॅटॅलिटिक कन्व्हर्टरच्या आधी स्थापित केला जातो. धुराड्याचे नळकांडे (तांदूळ ११.४) आणि झिर्कोनियम डायऑक्साइड आणि यट्रियम ऑक्साईडपासून बनवलेल्या सिरेमिक सामग्रीच्या स्वरूपात घन इलेक्ट्रोलाइटसह गॅल्व्हॅनिक सेलच्या तत्त्वावर कार्य करते. सेन्सरची सिरेमिक सामग्री बाहेरून एक्झॉस्ट वायूंच्या संपर्कात येते, आतील पृष्ठभागआसपासच्या हवेशी जोडलेले.

सेन्सरला सामान्य ऑपरेटिंग मोडमध्ये आणण्यासाठी लागणारा वेळ कमी करण्यासाठी, ते इलेक्ट्रिकल हीटिंगसह सुसज्ज आहे. एक्झॉस्ट वायू आणि सभोवतालच्या हवेतील ऑक्सिजन सामग्रीमधील फरकामुळे, सेन्सरमध्ये संभाव्य फरक उद्भवतो, जो एक्झॉस्ट वायूंमधील विशिष्ट अवशिष्ट ऑक्सिजन सामग्रीवर मोठ्या प्रमाणात वाढतो.

ही व्होल्टेज जंप इंधन आणि हवेच्या l=1 च्या गुणोत्तराने होते. ऑक्सिजनच्या कमतरतेसह (एल<1), т.е. при богатой топливовоздушной смеси, напряжение составляет 0,9–1,1 В. При бедной смеси (l>1) व्होल्टेज 0.1 V पर्यंत कमी होते.

ऑक्सिजन एकाग्रता सेन्सरचा सिग्नल इंधन इंजेक्शन सिस्टम कंट्रोल युनिटमध्ये प्रसारित केला जातो. इंधन-ते-हवा गुणोत्तर इष्टतम l=1 च्या शक्य तितक्या जवळ ठेवण्यासाठी युनिट हवा-इंधन मिश्रण समृद्ध करते किंवा झुकते.

उत्प्रेरक कनवर्टरचे कार्य क्षेत्र

उत्प्रेरक कनवर्टरची कार्यक्षमता हे ऑपरेटिंग तापमानाचे कार्य आहे. कनव्हर्टर अंदाजे 300 डिग्री सेल्सिअस तापमानात काम करण्यास सुरवात करतो, जे 25-30 सेकंदांच्या हालचालीनंतर पोहोचते. कार्यरत तापमान 400-800 °C च्या श्रेणीमध्ये जास्तीत जास्त कार्यक्षमता आणि कन्व्हर्टरची दीर्घ सेवा आयुष्य मिळविण्यासाठी अनुकूल परिस्थिती प्रदान करते.

सिरॅमिक उत्प्रेरक कनवर्टर अत्यंत उष्णतेसाठी संवेदनाक्षम आहे. जर त्याचे तापमान 900 डिग्री सेल्सिअसपेक्षा जास्त असेल तर, गहन वृद्धत्वाची प्रक्रिया सुरू होते आणि 1200 डिग्री सेल्सिअसपेक्षा जास्त तापमानात त्याची कार्यक्षमता पूर्णपणे बिघडते.

सक्रिय लेयरमध्ये अशा धातूंचा समावेश होतो जे इंधनातील शिशाच्या सामग्रीस संवेदनशील असतात, ज्याचे संचयन उत्प्रेरक स्तराची क्रिया वेगाने कमी करते. म्हणून, उत्प्रेरक कन्व्हर्टर असलेली इंजिने केवळ अनलेड पेट्रोलवर चालवली पाहिजेत.

उत्प्रेरक कन्व्हर्टरमध्ये मौल्यवान धातू - प्लॅटिनम आणि रोडियमसह सच्छिद्र सिरेमिक बेस लेपित आहे आणि स्टेनलेस स्टीलच्या शेलमध्ये बंद आहे. वायर जाळीवर स्थित सिरेमिक बेस मोठ्या प्रमाणात समांतर चॅनेलद्वारे घुसला आहे. उत्प्रेरक कनवर्टरची सक्रिय पृष्ठभाग वाढविण्यासाठी चॅनेलच्या भिंतींवर एक मध्यवर्ती स्तर लागू केला जातो ( तांदूळ 11.5).

उत्प्रेरक कनवर्टरमध्ये 2-3 ग्रॅम असते मौल्यवान धातू, आणि प्लॅटिनम ऑक्सिडेशनमध्ये योगदान देते, आणि रोडियम - नायट्रोजन ऑक्साईड कमी करते.

उत्प्रेरक कनव्हर्टर कार्बन मोनोऑक्साइड, हायड्रोकार्बन्स आणि नायट्रोजनचे ऑक्साईड (म्हणूनच त्याला त्रि-मार्गी उत्प्रेरक कनवर्टर म्हणतात) यांसारख्या हानिकारक पदार्थांना तटस्थ करते.

व्यावहारिक सल्ला

उत्प्रेरक कनवर्टरसह वाहनांचे ऑपरेशन
जर इंजिन कार फिएस्टाजास्त चार्जिंगमुळे सुरू होणार नाही बॅटरी, वाहन ढकलून किंवा टोइंग करून इंजिन सुरू करण्याचा प्रयत्न करू नका. बरेच जळलेले इंधन उत्प्रेरक कनव्हर्टरमध्ये जाईल, जे शेवटी ते निरुपयोगी बनवेल.

चुकीचे फायरिंग किंवा चुकीचे फायरिंग झाल्यास, इग्निशन सिस्टम ताबडतोब तपासा आणि पुढे गाडी चालवताना जास्त इंजिनचा वेग टाळा.
अंडरबॉडीला संरक्षणात्मक मस्तकी लावण्यापूर्वी उत्प्रेरक कन्व्हर्टर काळजीपूर्वक बंद करा, अन्यथा आग लागू शकते.

प्रत्येक वेळी वाहन उचलताना हीट शील्ड तपासण्याची खात्री करा.
ऑक्सिजन एकाग्रता सेन्सरच्या अपस्ट्रीममध्ये एक्झॉस्ट सिस्टम (बर्न गॅस्केट, उच्च तापमान क्रॅक, इ.) गळतीमुळे चुकीचे मापन परिणाम (उच्च ऑक्सिजन सामग्री) होतात. म्हणून, इंजिन कंट्रोल युनिट मिश्रण समृद्ध करेल, ज्यामुळे इंधनाचा वापर वाढेल आणि अकाली पोशाखउत्प्रेरक कनवर्टर.

तांत्रिक शब्दकोश

एक्झॉस्ट वायूंची रचना
कार्बन मोनोऑक्साइड (कार्बन मोनोऑक्साइड - CO).
हवा-इंधन मिश्रण जितके समृद्ध असेल तितके जास्त कार्बन मोनोऑक्साइड तयार होते. इंजेक्टेड इंधनाच्या प्रमाणात अचूक नियंत्रण, योग्यरित्या प्रज्वलन वेळ सेट करणे आणि दहन कक्षातील मिश्रणाचे वितरण देखील एक्झॉस्ट वायूंमध्ये कार्बन मोनोऑक्साइडचे प्रमाण कमी करते.

कार्बन मोनॉक्साईड घरामध्ये कधीही मोजू नका, कारण कार्बन मोनोऑक्साइड विषारी आहे आणि घरामध्ये लहान प्रमाणात सांद्रता देखील घातक ठरू शकते. हवेत, कार्बन मोनॉक्साईड ऑक्सिजनशी तुलनेने द्रुतगतीने एकत्रित होऊन कार्बन डायऑक्साइड तयार होतो. कार्बन डाय ऑक्साईड विषारी नाही हे असूनही, ते "ग्रीनहाऊस" प्रभावाच्या निर्मितीमध्ये सामील आहे.

हायड्रोकार्बन्स (CH).

हायड्रोकार्बन संयुगे एकत्रितपणे एकत्रित केले जातात. CH ची सामग्री इंजिनच्या डिझाइनवर अवलंबून असते (अपरिवर्तनीय मूल्य). खूप समृद्ध किंवा खूप दुबळे वायु-इंधन मिश्रण देखील एक्झॉस्ट वायूंमध्ये CH सामग्रीचे प्रमाण वाढवते. त्यापैकी काही सुरक्षित आहेत, इतरांना कर्करोग होऊ शकतो. नायट्रोजन ऑक्साईड (NOx) सह सर्व हायड्रोकार्बन संयुगे धुके (एक्झॉस्ट वायूंचे खराब विद्रव्य धुके ढग) तयार करतात.

नायट्रोजन ऑक्साइड (NOx किंवा NO) -
दहन कक्ष (3/4 पेक्षा जास्त) मध्ये प्रवेश करणार्या हवेतील नायट्रोजनच्या उपस्थितीमुळे प्रामुख्याने तयार होतात. इंजिन डिझाइनमध्ये त्यांची एकाग्रता विशेषतः उच्च आहे कमी प्रवाहएक्झॉस्ट वायूंमध्ये इंधन आणि CO आणि CH ची कमी सामग्री. ही इंजिने उच्च ज्वलन तापमान आणि दुबळे वायु-इंधन मिश्रण द्वारे वैशिष्ट्यीकृत आहेत. उच्च सांद्रतामध्ये, नायट्रोजन ऑक्साईड श्वसन प्रणालीला हानी पोहोचवू शकतात. पाण्यासोबत एकत्र केल्यावर आम्ल पाऊस तयार होतो.

कार्बन डायऑक्साइड (CO2).

हे कार्बनयुक्त इंधनाच्या ज्वलनाच्या वेळी तयार होते, जेव्हा वातावरणातील ऑक्सिजन एकत्र केले जाते. कार्बन डाय ऑक्साईड पृथ्वीच्या ओझोन थराचा फायदेशीर प्रभाव कमी करते, जे सूर्यापासून हानिकारक अल्ट्राव्हायोलेट किरणोत्सर्गापासून संरक्षण करते.

डिझेल इंजिनच्या एक्झॉस्ट गॅसमध्ये असलेले विषारी पदार्थ.
डिझेल इंजिनच्या ऑपरेशन दरम्यान, थोड्या प्रमाणात CO आणि CH तयार होते. उच्च कम्प्रेशनमुळे, डिझेल इंजिन कमी नायट्रोजन ऑक्साईड उत्सर्जित करते. परंतु डिझेल इंजिन दहन उत्पादनांमध्ये इतर हानिकारक पदार्थांद्वारे वैशिष्ट्यीकृत आहे. उदाहरणार्थ, काजळी एक वैशिष्ट्यपूर्ण आहे घटकडिझेल एक्झॉस्ट वायू. काजळी न जळलेली कार्बन आणि राख यांनी बनलेली असते.

काजळीचे कण, जेव्हा श्वसनाच्या अवयवांमध्ये श्वास घेतात तेव्हा ते कर्करोगाचे कारक घटक बनतात. सल्फर डायऑक्साइड (SO2) देखील सल्फरच्या उपस्थितीत, प्रामुख्याने डिझेल इंधनामध्ये तयार होतो. पावसामध्ये सल्फ्यूरिक किंवा सल्फ्यूरस ऍसिड दिसण्यासाठी योगदान देते (ऍसिड पाऊस). डिझेल वाहनांमुळे 3% ऍसिड वर्षाव होतो.

कार्बन डाय ऑक्साईड डिझेल इंधनाच्या ज्वलनाच्या वेळीच जास्त प्रमाणात तयार होतो.