|
Вследствие, загрязнения среды обитания вредными веществами, отработавших газов двигателей внутреннего сгорания, зоной экологического бедствия для населения становятся целые регионы, в особенности крупные города. Проблема дальнейшего снижения вредных выбросов двигателей все более обостряется ввиду непрерывного увеличения парка эксплуатируемых автотранспортных средств, уплотнения автотранспортных потоков, нестабильности показателей самих мероприятий по снижению образования вредных веществ в процессе эксплуатации.
Принцип работы автомобильных двигателей основан на превращении химической энергии жидких и газообразных топлив нефтяного происхождения в тепловую, а затем – в механическую энергию. Жидкие топлива в основном состоят из углеводородов, газообразные, наряду с углеводородами, содержат негорючие газы, такие как азот и углекислый газ. При сгорании топлива в цилиндрах двигателей образуются нетоксичные (водяной пар, углекислый газ) и токсичные вещества. Последние являются продуктами сгорания или побочных реакций, протекающих при высоких температурах. К ним относятся окись углерода СО, углеводороды CmHn, окиси азота (NO и NO2) обычно обозначаемые NOX. Кроме перечисленных веществ, вредное воздействие на организм человека оказывают выделяемые при работе двигателей соединения свинца, канцерогенные вещества, сажа и альдегиды. В таблице 1 приведено содержание основных токсичных веществ в отработавших газах бензиновых двигателей.
Таблица 1.
Содержание основных токсичных веществ в отработавших газах бензиновых двигателей |
Токсичные вещества |
Содержание | |
Окись углерода % |
до 10,0 | |
Углеводороды, % |
до 3,0 | |
Окиси азота % |
до 0,5 | |
Альдегиды % |
0,03 | |
Сажа г/м3 |
до 0,04 | |
Бензапирен мкг / м |
до 20 | |
Двуокись серы % |
0,008 |
Основным токсичным компонентом отработавших газов, выделяющихся при работе бензиновых двигателей, является окись углерода. Она образуется при неполном окислении углерода топлива из-за недостатка кислорода во всем объеме цилиндра двигателя или в отдельных его частях.
Основным источником токсичных веществ, выделяющихся при работе дизельных двигателей, являются отработавшие газы. Картерные газы дизеля содержат значительно меньшее количество углеводородов по сравнению с бензиновым двигателем в связи с тем, что в дизеле сжимается чистый воздух, а прорвавшиеся в процессе расширения газы содержат небольшое количество углеводородных соединений, являющихся источником загрязнений атмосферы.
Примерное содержание токсичных компонентов в отработавших газах дизеля приведено в таблице 2.
Таблица 2.
Содержание токсичных компонентов в отработавших газах дизеля |
Токсичные вещества |
Содержание | |
Окись углерода % |
0,2 | |
Углеводороды, % |
0,01 | |
Окиси азота % |
0,25 | |
Альдегиды % |
0,002 | |
Сажа г/м3 |
0,01 - 1,1 | |
Бензапирен мкг / м |
до 10 | |
Двуокись серы % |
0,03 |
Загрязнение воздуха автомобильным транспортом происходит в результате сжигания топлива. Химический состав выбросов зависит от вида и качества топлива, технологии производства, способа сжигания в двигателе и его технического состояния. Один автомобиль ежегодно поглощает из атмосферы в среднем более 4 т кислорода, выбрасывая при этом с отработанными газами примерно 800 кг угарного газа, 40 кг оксидов азота и почти 200 кг различных углеродов.
|