Отработавшие газы

Отработавшие газы
Выхлопная труба легкового автомобиля

Выхлопные газы (отходящие газы) — отработавшее в двигателе рабочее тело. Являются продуктами окисления и неполного сгорания углеводородного топлива. Выбросы выхлопных газов — основная причина превышения допустимых концентраций токсичных веществ и канцерогенов в атмосфере крупных городов, образования смогов, являющихся частой причиной отравления в замкнутых пространствах.

Количество выделяемых в атмосферу автомобилями загрязняющих веществ определяется массовым выбросом газов и составом отходящих газов.

Содержание

Количество отходящих газов автомобилей

В основном определяется массовым расходом топлива автомобилями. Расход по расстоянию нормируется и обычно указывается производителем (одна из потребительских характеристик).

ВАЗ 2110 к 1,5 литра ВАЗ 2110 и 1,5 литра Mitsubishi Colt 5-D и 1.1 литра ВАЗ 11113 к 0,75 литра ВАЗ 21055 д 1,5 литра
Расход в «городском» режиме, л/100км 9,1 8,6 7,0 6,4 5,7
Расход, равномерно 60 км/ч, л/100км 4,5 3,5 3,7 3,2 3,8
  • к — карбюраторный двигатель
  • и — инжекторный двигатель
  • д — дизельный двигатель
  • плотность бензина при +20С колеблется от 0,69 до 0,81 г/см3
  • плотность дизельного топлива при +20С по ГОСТ 305-82 не более 0,86 г/см3

Состав автомобильных выхлопных газов

Бензиновые двигатели Дизельные двигатели
N2, об.% 74—77 76—78
O2, об.% 0,3—8,0 2,0—18,0
H2O (пары), об.% 3,0—5,5 0,5—4,0
CO2, об.% 0,0—12,0 1,0—10,0
CO*, об.% 0,1—12,0 0,01—0,5
Окислы азота*, об.% 0,0—0,8 0,0002—0,5000
Углеводороды*, об.% 0,2—3,0 0,09—0,500
Альдегиды*, об.% 0,0—0,2 0,001—0,009
Сажа**, г/м3 0,0—0,04 0,01—1,10
Бензпирен—3,4**, г/м3 10—20×10-6 10×10-6

* Токсичные компоненты

** Канцерогены

Влияние выхлопных газов на здоровье человека

Наибольшую опасность представляют оксиды азота, примерно в 10 раз более опасные, чем угарный газ, доля токсичности альдегидов относительно невелика и составляет 4—5% от общей токсичности выхлопных газов. Токсичность различных углеводородов сильно отличается, однако особенно, что непредельные углеводороды в присутствии диоксида азота фотохимически окисляются образуя ядовитые кислородсодержащие соединения — составляющие смогов.

Качество дожигания на современных катализаторах таково, что доля СО после катализатора обычно менее 0,1%.

Обнаруженные в газах полициклические ароматические углеводороды — сильные канцерогены. Среди них наиболее изучен бензпирен, кроме него обнаружены производные антрацена:

  • 1,2—бензантрацен
  • 1,2,6,7—дибензантрацен
  • 5,10—диметил—1,2—бензантрацен

Кроме того при использовании сернистых бензинов в отходящие газы могут входить оксиды серы, при применении этилированных бензинов — свинец (Тетраэтилсвинец), бром, хлор, их соединения. Считается, что аэрозоли галоидных соединений свинца могут подвергаться каталитическим и фотохимическим превращениям, участвуя в образовании смога.

Длительный контакт со средой, отравленной выхлопными газами автомобилей, вызывает общее ослабление организма – иммунодефицит. Кроме того, газы сами по себе могут стать причиной различных заболеваний. Например, дыхательной недостаточности, гайморита, ларинготрахеита, бронхита, бронхопневмонии, рака лёгких. Кроме того, выхлопные газы вызывают атеросклероз сосудов головного мозга. Опосредованно через легочную патологию могут возникнуть и различные нарушения сердечно-сосудистой системы.

Отравления в замкнутом пространстве

Довольно часты случаи отравления выхлопными газами в том числе со смертельными исходами автомобилистов в гаражах, закрытых стоянках и внутри автомобилей (утечки в салон) при отсутствии или плохой вентиляции. Для борьбы с такими случаями вводятся строительные нормы на вентиляцию сооружений связанных с эксплуатацией и обслуживанием автомобилей, а также рекомендации автомобилистам.

Пути снижения выбросов и токсичности

Стимулом к сокращению объёмов предполагается заинтересованность в сокращении расхода топлива (крупная статья расходов в автомобильном транспорте).

  • Колоссальное влияние на количество выбросов (не считая сжигания топлива и времени) играет организация движения автомобилей в городе (значительная часть выбросов происходит в пробках и на светофорах). При удачной организации возможно применение менее мощных двигателей, при невысоких (экономичных) промежуточных скоростях.
  • Существенно снизить содержание углеводородов в отходящих газах, более чем в 2 раза, возможно применением в качестве топлива попутных нефтяных (пропан, бутан), или природного газов, при том, что главный недостаток природного газа — низкий запас хода, для города не столь значим.
  • Кроме состава топлива, на токсичность влияет состояние и настройка двигателя (особенно дизельного — выбросы сажи могут увеличиваться до 20 раз и карбюраторного — до 1,5—2 раз изменяются выбросы окислов азота).
  • Значительно снижены выбросы (снижен расход топлива) в современных конструкциях двигателей с инжекторным питанием стабильной обеднённой смесью неэтилированного бензина с установкой катализатора, газовых двигателях, агрегатах с нагнетателями и охладителями воздуха, применением гибридного привода. Однако подобные конструкции сильно удорожают автомобили.
  • Испытания SAE показали, что эффективный способ снижения выбросов окислов азота (до 90%) и в целом токсичных газов — впрыск в камеру сгорания воды.

Законодательное регулирование

  • Контролируется качественный состав изготавливаемого и реализуемого топлива (в России это стандарты на топливо, региональные требования, в Европе нормативы ЕВРО).
  • Предусмотрен контроль за состоянием и регулировками автомобилей. В России является обязанностью органов технического осмотра ГАИ периодически контролировать доли оксидов углерода и углеводородов в выхлопе на двух частотах вращения, состояние предусмотренных систем нейтрализации на бензиновых двигателях (по ГОСТ Р 52033-2003) и дымность на дизельных двигателях (по ГОСТ Р 52160-2003).
  • В России вводятся повышенные ставки транспортного налога на мощность двигателя автомобиля.
  • Топливо облагается специальными акцизами.
  • Предусмотрены нормативы на выпускаемые автомобили. В России и европейских странах приняты стандарты ЕВРО, задающие как токсичность, так и количественные показатели, например:
    • По Евро-3 выбросы: СH до 0,2 г/км, CO до 2,3 г/км и NOy до 0,15 г/км
    • По Евро-4 выбросы: СH до 0,1 г/км, CO до 1,0 г/км и NOy до 0,08 г/км
  • В некоторых регионах вводятся ограничения на движение большегрузного автотранспорта (например в г.Москва)

Считается, что распространение подобных норм на районы с нормальной экологической обстановкой может создавать лишние затраты.

См. также

Ссылки

Статьи

Влияние выхлопных газов на здоровье человека


Wikimedia Foundation. 2010.

Поможем студентам сделать чертеж

Полезное


Смотреть что такое "Отработавшие газы" в других словарях:

  • ОТРАБОТАВШИЕ ГАЗЫ — смесь газов с примесью взвешенных частиц, образовавшихся в результате сгорания моторного топлива (проект федерального закона Об обеспечении экологической безопасности автомобильного транспорта . ) EdwART. Термины и определения по охране… …   Экологический словарь

  • отработавшие газы (ОГ) — отработавшие газы (ОГ): Смесь газообразных продуктов полного сгорания, избыточного воздуха и различных микропримесей (газообразных, жидких и твердых частиц), поступающая из цилиндров двигателя в его выпускную систему. Источник …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • ОТРАБОТАВШИЕ ГАЗЫ — Смесь газов с примесью взвешенных частиц, образовавшихся в результате сгорания моторного топлива Словарь бизнес терминов. Академик.ру. 2001 …   Словарь бизнес-терминов

  • отработавшие газы — 3.1 отработавшие газы: Смесь газообразных продуктов полного сгорания, избыточного воздуха и различных микропримесей (газообразных, жидких и твердых частиц), поступающая из цилиндров дизеля в его выпускную систему. Источник …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • Отработавшие газы —         образуются при сгорании топлива в двигателях внутреннего сгорания (См. Двигатель внутреннего сгорания). В составе О. г. содержится ряд токсичных компонентов (например, CO, NO2). Содержание CO в О. г. карбюраторных двигателей колеблется от …   Большая советская энциклопедия

  • Отработавшие газы двигателя — смесь газов с примесью взвешенных частиц, удаляемая из цилиндров или камер сгорания двигателя. Источник …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • отработавшие газы двигателя автомобиля — отработавшие газы Ндп. выпускные газы выхлопные газы отработанные газы отходящие газы Смесь газов с примесью взвешенных частиц, удаляемая из цилиндров или камер сгорания двигателя автомобиля. [ГОСТ 17.2.1.02 76] Недопустимые, нерекомендуемые… …   Справочник технического переводчика

  • Отработавшие газы двигателя автомобиля — Отработавшие газы двигателя смесь газов с примесью взвешенных частиц, удаляемая из цилиндров или камер сгорания двигателя... Источник: ПОСТАНОВЛЕНИЕ Госгортехнадзора РФ от 26.11.2001 N 53 ОБ УТВЕРЖДЕНИИ ИНСТРУКЦИИ О ПОРЯДКЕ ОРГАНИЗАЦИИ И ВЕДЕНИЯ… …   Официальная терминология

  • Отработавшие газы двигателя автомобиля — 6. Отработавшие газы двигателя автомобиля* Отработавшие газы Ндп. Выпускные газы Выхлопные газы Отработанные газы Отходящие газы D. Abgas E. Exhaust gases F. Gaz d échappement Смесь газов с примесью взвешенных частиц, удаляемая из цилиндров или… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • сухие отработавшие газы — 3.2 сухие отработавшие газы: Отработавшие газы, влагосодержание которых меньше или равно равновесному при температуре 298 К и атмосферном давлении 101,3 кПа. Источник …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Книги



Поделиться ссылкой на выделенное

Прямая ссылка:
Нажмите правой клавишей мыши и выберите «Копировать ссылку»