Причины образования токсичных компонентов в ОГ ДВС (стр. 4 из 4)
В дизелях также наблюдается заниженное содержание продуктов окисления в пробах газа, отобранных в зоне слоя, расположенного около стенки цилиндра. На рис. 6 приведена зависимость различных компонентов в пробе газа, отбираемой из цилиндра дизеля 1Ч 12/14 с камерой сгорания в поршне, от объема пробы за цикл. Изменение концентрации NОХ имеет такой же характер, как и для двигателей с электрическим зажиганием.
Все проведенные исследования по образованию NОХ в цилиндрах двигателей внутреннего сгорания подтверждают термический характер данной реакции.
В последние годы были высказаны предположения о том, что образование окиси азота может происходить во фронте пламени, в котором наблюдаются концентрации атомарного кислорода (О) и гидроксильного радикала (ОН), на несколько порядков превышающие равновесные в зоне продуктов сгорания. Однако для условий сгорания в двигателях, в цилиндрах которых температура продуктов сгорания в процессе сгорания повышается также в результате "поджатая" сгоревших элементов заряда, образование NО во фронте пламени незначительно влияет на общее выделение N.
Расчетные данные образования NO в цилиндре двигателей по двум реакциям цепного механизма (через О и N) и реакции бимолекулярного механизма по равновесным концентрациям О2 и О в зоне продуктов сгорания достаточно хорошо согласуются с экспериментальными. Это также является подтверждением того, что в основном NO в цилиндре двигателей образуется в зоне продуктов сгорания по термическому механизму (при работе на топливах без содержания азотистых соединений).
Сера, которая содержится в автомобильном топливе, во время горения интенсивно окисляется до двуокиси серы по способу, похожему на механизм образования СО. Двуокись серы может окисляться (с намного меньшей скоростью) до SO3по следующему уравнению:
SO2+0,5O2→SO3(21)
Далее происходит реакция SO3 с парами воды, приводящая к образованию H2SO4, которая протекает на стенках при температуре ниже 815К.
Свинец в составе твердых частиц (из-за использования этилированных бензинов) присутствует в виде соединений галогенидов свинца, которые образуются по сходному механизму образования сажи.
Альдегиды RCHO
В дизелях альдегиды образуются в период предпламенных реакций, протекающих в период подготовки топливовоздушной смеси к сгоранию, когда процесс окисления протекает при низких температурах (их называют также холодным пламенем). Альдегиды и пероксиды (перекиси) являются типичными продуктами этих реакций. При образовании альдегидов выделяется тепло. В процессе самовоспламенения топлива они активной роли не играют. Как в дизелях, так и в двигателях с искровым зажиганием могут образоваться альдегиды, если часть процесса сгорания протекает при низких температурах, что наблюдается при охлаждении горящей смеси сравнительно холодными поверхностями, ограничивающими камеру сгорания, или при сгорании очень обедненной смеси, характерной для малых нагрузок у дизеля, или сгорание последней порции топлива в бензиновых двигателях, или в конце процесса сгорания в двигателях с послойным смесеобразованием. В процессе сгорания, происходящем при высоких температурах, альдегиды могут сгорать.
Заключение
Я думаю, что когда немецкие изобретатели Г.Даймлер и К.Бенц сделали и запатентовали первый автомобили с бензиновыми двигателями внутреннего сгорания, они не думали к каким серьезным экологическим проблемам придет их детище. В идеале при полном сгорании углеводородного топлива, в частности бензина, конечными продуктами должны являться углекислый газ и водяные пары. Но, к сожалению, в реальной жизни полного сгорания добиться пока технически невозможно. Кроме того, любое топливо содержит множество добавок, которые отнюдь не улучшают свойства отработанных газов.
Количество и состав отработанных газов определяются и конструктивными особенностями автомашин, режимом работы их двигателей, техническим состоянием, качеством дорожных покрытий, метеоусловиями. Особенность работы автомобильных двигателей - переменные нагрузки, то есть периодические изменения режима работы: холостой ход, разгон, установившееся движение и торможение.
Но меры, направленные на улучшение экологической обстановки все же предпринимаются. Правительство Российской Федерации одобрило специальный технический регламент <О требованиях к выбросам автомобильной техникой, выпускаемой в обращение на территории РФ, вредных (загрязняющих) веществ> (ПОСТАНОВЛЕНИЕ от 12 октября 2005 г. N 609(в ред. Постановления Правительства РФ от 27.11.2006 N 718). В соответствии с регламентом вводятся экологические классы указанной техники, в зависимости от уровня выбросов вредных веществ; определены сроки введения в действие в отношении выпускаемой в обращение на территории РФ нормативов автомобильной техники: экологического класса 2 (ЕВРО-2) - с даты вступления в силу данного Регламента, экологического класса 3 (ЕВРО-3) - с 1 января 2008 года, экологического класса 4 (ЕВРО-4) - с 1 января 2010 года, экологического класса 5 (ЕВРО-5) - с 1 января 2014 года.
Одновременно устанавливаются основные технические требования к характеристикам бензина и дизельного топлива, позволяющие обеспечить введение вышеперечисленных экологических классов автомобильной техники.
Также широкое применение в настоящее время нашли нейтрализаторы. Они бывают разных видов и различаются по назначению, конструкции и механизмам действия. Я считаю, это существенный и эффективный шаг по снижению токсичности отработавших газов на автомобильном транспорте.
Будем верить, что в ближайшем будущем будет предприняты все вышеперечисленные методы по улучшению экологической обстановки. Желательно, чтобы все эти методы были приведены в действие в комплексе, ибо как мы знаем из медицины только комплексное лечение дает существенные результаты по улучшению здоровья больного, в нашем случае матушки-Земли.
Список используемой литературы
1. Кульчикий А.Р. "Токсичность автомобильных и транспортных двигателей", 2004г.
2. Лукашин В.Н., Трофименко Ю.В. "Промышленно-транспортная экология", 2001г.
3. Звонов В.А. "Токсичность двигателей внутреннего сгорания", 1981г.