Определение запаха отработавших газов

Запах - трудноуловимое свойство, поэтому единого метода его измерения в настоящее время нет. Запах отработавших газов зависит от присутствия в них многих компонентов. Химическое определение запаха отдельных компонентов пока еще не доходит до уровня отдельных соединений. Один и тот же запах в зависимости от концентрации пахучего вещества или определения его разными людьми воспринимается по-разному, и нет возможности четко разделить все запахи на какие-либо группы (приятные, неприятные и т. д.), то наиболее важно определить порог восприятия запаха.

В основном запах определяется органолептическим методом, т. е. с помощью людей-анализаторов (дегустаторов, как например, при определении продукции парфюмерии) по порогу восприятия запаха. В настоящее время за рубежом в ряде фирм проводятся работы по замене органолептических методов оценки запаха газов прямыми физическими или химическими методами.

Химические методы базируются на регистрации запаха отработавших газов путем адсорбции в хроматографической колонне ароматических и кислородсодержащих веществ. Преимущество данного метода в сравнении с сенсорным (органолептическим) состоит в том, что запах ароматических соединений можно определить отдельно от запаха соединений, содержащих кислород, при этом отпадает необходимость привлекать к определению запаха специальных опытных испытателей - дегустаторов, вдыхающих вредные смеси разбавленных воздухом отработанные газы.

При выборе метода химической регистрации запахов отработавших газов дизелей необходимо иметь в виду, что способ отбора газов - ответственный этап, от него во многом зависит надежность получаемых результатов и точность воспроизведения полученных данных на установившихся и неустановившихся режимах работы двигателя.

Так как еще не принято единой методики определения запаха отработавших газов, то в научно-технической литературе можно встретить различную классификацию запахов. Так, например, есть подходы к нормированию запахов отработавших газов по четырем качественным характеристикам: А - альдегидно-ароматический, В - дымный запах, О - маслянистый, Р - острый. При этом эталонами для них выбраны четыре смеси различного химического состава. Каждая качественная характеристика запаха соответствует четырем концентрациям эталонных смесей: легкий (очень слабый запах), умеренный (слабый запах), сильный и предельный (очень сильный запах). Кроме того, для дизелей разработана 12-балльная классификация интенсивности запаха отработавших газов.

Как было указано выше, твердые частицы в отработавших газах представляют собой сажу, а также минеральные (пыль, зола) и металлические включения (продукты износа).

Способность молекул сажи к поглощению и рассеиванию света зависит не только от их количества, но и от их размеров. Так, при одном и том же массовом содержании сажи в исследуемых отработавших газах результаты измерений могут значительно различаться, т. е. при относительно больших размерах молекул и неравномерном распределении сажи в пробе степень дымности отработавших газов меньше и наоборот. Поэтому точное определение массы сажи (массы твердых частиц) весьма важно.

Основным методом для определения содержания твердых частиц в отработавших газах двигателей является фильтрация. Твердые частицы, выбрасываемые с отработавшими газами, улавливаются специальными фильтрами при температуре порядка 52 ⁰С после разбавления газов воздухом в процессе отбора проб.

Одновременно с замером твердых частиц определяют содержание в отработавших газах ароматических углеводородов, например, бензапирена. Трудности метода отбора проб углеводородов состоят в том, что они могут находиться как в газовой фазе отработавших газов, так и на сажевых частицах. Например, концентрация бензапирена в дисперсных частицах в 3-4 раза выше, чем в потоке газов.