Автомобиль — источник отработавших газов
При движении автомобили потребляют большое количество кислорода для сжигания топлива в цилиндрах двигателей. Так, например, при движении со скоростью 40 км/ч автомобиль сжигает такое количество кислорода, которым могли бы дышать в течение этого времени более одной тысячи человек.
Потребляя большое количество кислорода, автомобили сильно загрязняют воздух отработавшими газами, так как при сгорании 1 л топлива в цилиндрах двигателя выброс газов через глушитель составляет 300 г. Кроме отработавших газов в воздух попадают картерные газы и углеводороды вследствие испарения топлива из топливных баков, карбюраторов и топливопроводов. При этом испарившиеся углеводороды составляют примерно 20 % всех углеводородов, попавших в воздух из автомобилей. А из всех видов газов (промышленные, транспортные и др.), выбрасываемых в окружающую среду, 75 % составляют отработавшие газы автомобилей.
Отработавшие газы, поступающие в воздух, содержат до 280 различных веществ, в том числе азот и его оксиды, углекислый и сернистый газы, оксид углерода, альдегиды (кислотосодержащие органические вещества), углеводороды, свинец, марганец и их соединения, сложные соединения углерода и водорода, сажу и многие другие вещества. Все вещества, содержащиеся в отработавших газах, находятся в различных состояниях: газообразном, жидком или твердом.
Состав отработавших газов зависит от сорта топлива, вида присадок к нему, режима работы двигателя, его технического состо-
яния, условий и режима движения автомобиля и т.п. Больше всего ядовитых веществ автомобиль выбрасывает в окружающую среду при трогании с места и торможении.
В составе отработавших газов автомобилей наибольшая объемная доля, %, принадлежит оксиду углерода (0,5... 10), а также содержатся оксиды азота (до 0,8), несгоревшие углеводороды (0,2... 3), альдегиды (до 0,2) и сажа, в мельчайшие твердые частицы которой входит чистый углерод (до 99 %). При сжигании 1000 л топлива бензиновые (карбюраторные) двигатели выбрасывают в окружающую среду с отработавшими и картерными газами 200 кг оксида углерода, 25 кг углеводородов, 20 кг оксидов азота, 1 кг сажи, 1 кг сернистых соединений. Если вредность оксида углерода принять за единицу, то вредность оксидов азота равна 10, а углеводородов — 0,65.
Токсичные вещества отработавших газов, попадая в организм человека, поражают его центральную нервную систему, дыхательные пути, кровь, все органы и ткани и вызывают тяжелые и неизлечимые болезни.
Воздух, отравленный отработавшими газами автомобилей, губителен и для природы. Он замедляет рост растений, сокращает сроки их жизни и приводит к гибели. Так, в условиях города, насыщенного автомобильным транспортом, рост растений замедляется в 2 раза, а срок жизни таких деревьев, как вяз и липа, сокращается в 5—6 раз. Особенно губительными для растений являются углеводороды, сернистый газ и сероводород.
Токсичность отработавших газов во многом зависит от технического состояния автомобиля, его систем и механизмов. Полностью исправный автомобиль расходует меньше топлива и не столь значительно загрязняет окружающую среду.
Однако даже при хорошем техническом состоянии двигателя и правильно отрегулированных его механизмах и системах содержание токсичных веществ в отработавших газах может достичь следующих значений:
Бензиновый Дизель
двигатель
Оксид углерода, %................ 6,0 0,2
Оксиды азота, % .................. 0,46 0,35
Углеводороды, %.................. 0,4 0,04
Сажа, мг/л............................. 0,05 0,3
Видно, что токсичность дизелей определяется главным образом наличием в отработавших газах оксидов азота, а у бензиновых двигателей зависит от концентрации оксидов углерода и азота.
Из этих данных также следует, что токсичность отработавших газов дизелей значительно ниже, чем у бензиновых двигателей, по всем показателям, кроме выброса сажи. Поэтому повышенная
экологичность и топливная экономичность дизелей предопределяют их более широкое (по сравнению с бензиновыми двигателями) применение на автомобилях.
Токсичность отработавших газов существенно зависит от режима движения автомобиля. Для установившегося движения характерно наименьшее загрязнение воздуха, но в этом случае при работе двигателя с постоянной нагрузкой в его отработавших газах образуется наибольшее количество оксидов азота: их объемное содержание в 30 — 35 раз выше, чем на холостом ходу. Торможение двигателем приводит к повышению содержания альдегидов в отработавших газах в 10 раз.
Из изложенного следует, что токсичность отработавших газов во многом зависит от конструктивных и эксплуатационных факторов. Поэтому, учитывая эти факторы и воздействуя на них, можно добиться значительного снижения токсичности отработавших газов и улучшения экологичности автомобилей.
Дата добавления: 2021-12-14; просмотров: 599;