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.