Состав отработавших газов автомобиля

Статья (04.01.1999)
Выхлопная труба авто
Выхлопная труба авто

Когда говорят о составе отработавших газов (ОГ) автомобильных двигателей, называют одни и те же вещества: окись углерода, оксиды азота, частички сажи и углеводороды. Но очень редко упоминают о том, что эти компоненты составляют только небольшую часть общей массы отработавших газов. Поэтому, прежде чем описывать отдельные компоненты, следует показать их приблизительную долю в общей массе отработавших газов бензиновых двигателей и дизелей.

Состав ОГ бензиновых и дизельных двигателей
 

Состав ОГ бензиновых и дизельных двигателей

В ОГ бензиновых двигателей может также присутствовать в небольшом количестве двуокись серы SO2.

N2       азот 
O2       кислород 
H2O    вода 
CO2    углекислый газ 
CO     окись углерода 
NOX   оксиды азота 
SO2    двуокись серы 
Pb      свинец 
HC     углеводороды 
PM    частицы сажи

Поступающие в двигатель вещества и покидающие его компоненты отработавших газов

Приведенная ниже схема должна дать общее представление о поступающих в двигатель веществах и веществах, покидающих его в составе отработавших газов.

Поступающие в двигатель вещества и покидающие его компоненты отработавших газов

Поступающие в двигатель вещества и покидающие его компоненты отработавших газов

Характеристики компонентов отработавших газов

N2 – азот

N2 – азот
 

Азот негорюч, бесцветен и не имеет запаха. Азот входит в элементарный состав воздуха, которым мы дышим (78% воздуха приходится на азот, 21% на кислород и 1% на прочие газы). В составе воздуха он поступает в двигатель и присутствует при сгорании топлива в нем. Основная часть поступившего в двигатель азота вновь выбрасывается в неизмененном состоянии в составе ОГ, но небольшая его часть вступает в реакцию с rислородом, образуя оксиды (NOX).

O2 – кислород

O2 – кислород

Это бесцветный газ, не имеющий запаха и привкуса. Он является важнейшим компонентом воздуха, которым мы дышим (доля кислорода в воздухе равна 21%). Он поступает в двигатель вместе с азотом через воздушный фильтр.

H2O – вода

H2O – вода

Частично попадает в двигатель в виде содержащейся в воздухе влаги и возникает при сгорании в процессе прогрева двигателя. На эту часть ОГ не стоит обращать внимание.

CO2 – двуокись углерода (углекислый газ)

CO2 – двуокись углерода (углекислый газ)
 

Этот бесцветный и негорючий газ возникает в результате сгорания топлива, содержащего углерод, (например, бензина или дизельного топлива). При этом углерод соединяется с кислородом поступившего в двигатель воздуха. Этот газ попал в поле зрения общественности в связи с дискуссиями о возможных изменениях климата в результате действия парникового эффекта. Углекислый газ CO2 уменьшает слой атмосферы, который защищает ее землю от ультрафиолетовых лучей, испускаемых солнцем (в результате нагрев земной поверхности должен увеличиваться).

CO – окись углерода

CO – окись углерода

Возникает в результате неполного сгорания содержащих углерод топлив. Он не имеет цвета и запахе, взрывоопасен и очень ядовит. Он блокирует транспорт кислорода красными тельцами крови. Способен вызвать смерть человека уже при относительно малой концентрации в воздухе. При обычных концентрациях в окружающем воздухе он относительно быстро окисляется до углекислого газа CO2.

NOX – оксиды азота

NOX – оксиды азота

Являются соединениями азота N2 и кислорода O2 (NO, NO2, N2O и другие). Оксиды азота образуются при сгорании в двигателе под действием высоких температур и давлений и наличии избытка кислорода. Некоторые из оксидов азота токсичны. Направленные на снижение расхода топлива мероприятия, к сожалению, вызывают в ряде случаев повышение концентрации оксидов азота в ОГ, так как повышение эффективности сгорания сопровождается ростом температур. А повышенные температуры приводят к росту выброса оксидов азота.

SO2 – двуокись серы

SO2 – двуокись серы

Это бесцветный негорючий газ с резким запахом. Двуокись серы вызывает заболевания дыхательных путей, однако, в ОГ ее концентрация обычно очень мала. Снижение выброса двуокиси серы достигается уменьшением ее содержания в топливе.

Pb – свинец

Pb – свинец

В последнее время в ОГ автомобильных двигателей отсутствует. Еще в 1985 году в атмосферу было выброшено 3000 т свинца в результате сжигания этилированного бензина. Содержащийся в топливе свинец противодействовал детонации при сгорании топлива и снижал износ выпускных клапанов. Применение экологически чистых присадок позволило практически сохранить антидетонационную стойкость бензина на уровне этилированного топлива.

HC – углеводороды

HC – углеводороды

Появляются в ОГ в результате неполного сгорания углеводородного топлива. Углеводороды HC могут проявляться в различных формах (например, C6H6, C8H18) и их действие на организм человека различно. Некоторые раздражают органы чувств, другие вызывают развитие злокачественных опухолей (например, бензол).

Частички сажи PM

Частички сажи PM
 

Частички сажи PM (по-английски particulate matter) выбрасываются главным образом дизелями. Их действие на организм человека раскрыто еще не полностью.

Изменение состава ОГ по годам

В последние годы в Федеративной Республике Германии, а также в других странах Европы и всего мира были приняты постановления и законы, направленные на снижение выброса вредных веществ в атмосферу. Естественно, что при этом особое внимание должно быть обращено на автомобильный транспорт. В ответ на ужесточение норм на токсичность в США и Европе, автомобильная промышленность проводит новые разработки, направленные на снижение и полное предотвращение выброса вредных веществ с ОГ.

Выброс наиболее важных компонентов ОГ автомобильным транспортом в 1990–1998 годах (в ФРГ)

Выброс наиболее важных компонентов ОГ автомобильным транспортом в 1990–1998 годах (в ФРГ)

Данные о выбросах вредных веществ свидетельствуют о снижении в период с 1990 по 1998 годы загрязнения воздуха автомобильным транспортом. Преследуемые законодательными органами цели были достигнуты частично с запасом, и работы по снижению выбросов вредных веществ продолжаются. Однако, исключением в этом развитии является ситуация с выбросом двуокиси углерода CO2. Выброс двуокиси углерода CO2 зависит непосредственно от расхода топлива автомобилем. Новые разработки позволили снизить расход топлива, но увеличение зарегистрированных автомобилей и продолжающаяся тенденция к увеличению мощности двигателей и массы автомобилей сводят все последние достижения на нет. Прирост выбросов CO2 в последнее время замедлился и появилась тенденция к его будущему снижению.

Сравнение выбросов вредных веществ двигателей легковых и грузовых автомобилей

При разработке перспективных конструкций авто следует помимо прочих факторов учитывать, какая их группа ответственна за преимущественный выброс того или иного компонента ОГ. Несмотря на существенно меньший парк и суммарный пробег грузовых автомобилей на них приходится преимущественный выброс определенных компонентов ОГ. Ввиду применения мощных дизелей на грузовые автомобили приходится большая часть выбросов оксидов азота NOx и сажи PM.

Процентное распределение выбросов вредных веществ по видам автомобильного транспорта в 1998 году (в ФРГ)

Процентное распределение выбросов вредных веществ по видам автомобильного транспорта в 1998 году (в ФРГ)
 


Теги: Автобус, Грузовой автомобиль, Двигатель, Заправочные жидкости, Легковой автомобиль,





Acura
ALF
Alfa_Romeo
Alpina
Aston_Martin
Audi
BAW
BelAZ
Bentley_
Berliet_
BMW
Bugatti
Buick
BYD
Cadillac
Caterpillar
Chery
Chevrolet
Chrysler
Citroen
Dacia
Daewoo
DAF
Datsun
Dodge
FAW
Ferrari
Fiat
Ford
GAZ
Geely
Goldhofer
Great_Wall
Honda
Hyundai
IG
Infiniti
Isuzu
Iveco
Jaguar
Jeep
Kamaz
Kawei
Kia
Lamborghini
Lancia
Land_Rover
Lexus
Lifan
Lincoln
Magirus
Mahindra
MAN
Maserati
Maybach
MAZ
Mazda
Mercedes-Benz
Mini
Mitsubishi
Moscwich
Nissan
Opel
Packard
Peugeot
Porsche
Renault
Rolls-Royce
SAAB
Scania
Scheuerle
SEAT_
Simba_
Skoda
Smart
SsangYong
Subaru
Suzuki
Tata
Tatra
Tesla_
Toyota
UAZ
Ural
VAZ
Vema
Volkswagen
Volvo
Youxia
ZAZ
ZIL



 

 





Наши баннеры

© 2008-2018autoholding.net



Яндекс.Метрика
Автомобиль Спецавтомобиль Зеленый автомобиль Устройство автомобиля Автохимия Тюнинг Темы Архив Контакты