В автомобиле существует три вида выбросов загрязняющих веществ: отработанные газы двигателей, картерные газы, топливные испарения. Наиболее объемными из них являются отработанные газы. Основными токсичными компонентами отработанных газов являются оксид углерода, оксиды азота, несгоревшие углеводороды, диоксид серы, сажа, соединения свинца (при этилированном бензине), полициклические ароматические углеводороды, бенз(а)пирен. Оксид углерода образуется в результате неполного сгорания топлива в камере сгорания в обогащенной смеси из-за неполного окисления, а в сильно обедненной смеси — из-за неполного распространения пламени. Этому способствует также переохлаждение топливно-воздушной смеси на стенках камеры сгорания. Количество оксидов азота, образующихся в камере сгорания, зависит от температуры, времени и коэффициента избытка воздуха. Обедненные топливно-воздушные смеси дают наивысшие концентрации NOX. поскольку в них имеется некоторое количество избыточного кислорода при относительно высоких значениях температуры горения. Основной причиной неполного сгорания углеводородов является охлаждение топливной смеси стенками камеры сгорания, неравномерное смешивание топлива и воздуха во время впрыска и сгорания, низкая летучесть дизельного топлива. При этом в атмосферу поступают более 400 видов углеводородных соединений. Существенные выбросы SO2 в дизельных двигателях обусловлены высоким содержанием серы в дизельном топливе. Сажевый аэрозоль состоит из частиц углерода и тяжелых (жидких) углеводородов. При больших нагрузках на двигатель сажевый аэрозоль в основном составляют частицы углерода, при малых — увеличивается количество тяжелых углеводородов. Токсичность выбросов двигателей внутреннего сгорания обусловлена адсорбированными на поверхности частиц углерода полициклическими ароматическими углеводородами, из которых многие являются канцерогенами. При использовании этилированных сортов бензина в атмосферу попадают тетраэтилсвинец и другие его соединения, являющиеся сильно действующими токсичными веществами. Количество выбросов загрязняющих веществ от двигателя внутреннего сгорания определяется по формуле: Qi = QTBi ,т/год, Qi — количество выбро-
Раздел 4. Воздушная среда города
179
сов загрязняющего вещества; QT — количество сгоревшего топлива, т/год; Вi — удельное количество выбросов при сгорании 1 т бензина или дизельного топлива (табл. 4.5). Таблица 4.5. Удельный выброс загрязняющих веществ при сгорании топлива, т/т
Наименование загрязняющего вещества Удельный выброс, т/т дизельное топливо бензин Оксид углерода Диоксид азота Углеводороды Диоксид серыСажаСоединения свинца Бенз(а)пирен 0,10,040,030,02 0,0155—0,31•10-6 0,60,040,10,002 0,00058 0,0003 0,23•10-6 Удельные выбросы токсичных веществ зависят от мощности и типа двигателя, режима его работы, технического состояния автомобиля, скорости движения, состояния и уклона дороги, качества топлива. Выбросы загрязняющих веществ от двигателей внутреннего сгорания автомобилей при работе в режиме стационарных источников (внутригаражные разъезды, посты технического обслуживания и мойки) определяются в количестве 0,5% от выбросов при расходовании заданного количества топлива, в том числе на гаражные разъезды приходится 70%, на техническое обслуживание - 30%.
Ви переглядаєте статтю (реферат): «Автомобильный транспорт» з дисципліни «Екологія міста»
