Velká, industrializovaná města, megalopolis s průmyslovými oblastmi, lesy továrních komínů, nekonečné elektrické vedení a hodinové dopravní zácpy se staly pro miliony lidí přírodní prostředí biotopy a samozřejmě vzduch na takových místech naší planety je velmi znečištěný. Všechny mozkové děti vědecký a technologický pokrok vypouštět do atmosféry každý den po celém světě množství tun jedovaté plyny, páry, produkty spalování chemikálií shromážděné z celé periodické tabulky.
Jsou vedlejším produktem práce různé motory Vozidlo pomocí uhlovodíkových paliv. Jejich vzdělávání je jedním z nejdůležitějších problémů ekologického stavu měst.
Složení a vliv na životní prostředí
Spolu s výfukovými plyny se do atmosféry dostává obrovské množství toxinů a karcinogenů. Podle ekologů vzniká téměř 90 % znečištění ovzduší ve městech kvůli emisím výfukových plynů. silniční doprava.
Sloučenina výfukové plyny
(%)
* - Toxiny
** - Karcinogeny
V závislosti na typu benzínu se složení výfukových plynů liší, je známo, že benzín obsahující síru může uvolňovat oxid síry a olovnatý benzín může vypouštět olovo, chlór, brom a další sloučeniny na bázi těchto látek.
: vliv na tělo
Při jejich vstupu do lidského těla je nejvíce postižen dýchací systém, což může následně způsobit řadu nebezpečných, akutních i chronických onemocnění. Lékaři také spojují nárůst vrozených chronických onemocnění u dětí, jako jsou alergie, záněty průdušek, záněty dutin atd., se stále se zhoršujícími podmínkami prostředí a znečištěním ovzduší ve městech.
Oxidy dusíku mají škodlivý účinek na dýchací soustavu, dráždí dýchací cesty, podporují vznik nádorů a zánětlivých procesů.
Oxidy uhlíku mohou způsobit nedostatek kyslíku v tkáních a snížit účinek hemoglobinu v krvi. Mají destruktivní účinek na nervový a kardiovaskulární systém. Časté neduhy, bolesti hlavy, dušnost, závratě, letargie, podrážděnost, poruchy spánku a mnoho dalších poruch organismu tak či onak souvisí s ekologickým stavem životního prostředí.
Výfukové plyny obsahují mnoho těžkých kovů, které mají tendenci se usazovat v těle a postupně se hromadit. Nebezpečí spočívá v tom, že ke struskování těla dochází nepozorovaně a v budoucnu může zcela nečekaně vést k vážnému onemocnění, zejména je zaznamenán prudký nárůst výskytu rakovinných nádorů dýchacího systému u lidí ve velkých městech to lékaři připisují neustálému vstřebávání toxických látek z atmosféry našimi plicemi.
Vysoká koncentrace výfukových plynů ve vzduchu v uzavřeném prostoru může být pro člověka smrtelná. Došlo k mnoha případům otrav a udušení výfukovými plyny v garážích, kde jejich nahromadění vysoce přesáhlo přípustnou mez.
Planeta je nyní díky médiím pod velkou pozorností veřejnosti, konkrétně její saturaci a znečištění výfukovými plyny automobilů. Lidé obzvláště pečlivě sledují a diskutují o takovém vedlejším produktu rozšířené motorizace, který se široce šířil v tisku, jako je „skleníkový efekt“ a škodlivost výfukových plynů z dieselových aut.
Jak však víme, výfukové plyny jsou jiné, přestože jsou všechny nebezpečné pro lidské tělo a další formy života na Zemi. Co je tedy činí nebezpečnými? A čím se od sebe liší? Podívejme se pod mikroskop, z čeho se skládá modrý smog vylétající z výfukového potrubí. Oxid uhličitý, saze, oxid dusíku a některé další stejně nebezpečné prvky.
Vědci poznamenávají, že environmentální situace v mnoha průmyslových a rozvojových zemích se za posledních 25 let výrazně zlepšila. Může za to především postupné, ale nevyhnutelné utahování environmentální normy, stejně jako přesun výroby na jiné kontinenty a další země včetně východní Asie. V Rusku, na Ukrajině a v dalších zemích SNS velký počet podniky byly uzavřeny kvůli politickým a ekonomickým otřesům, které na jedné straně vytvořily extrémně obtížnou socioekonomickou situaci, ale výrazně zlepšily environmentální výkonnost těchto zemí.
Podle vědců z výzkumu však největší nebezpečí pro naši zelenou planetu představují auta. I při postupném zpřísňování norem pro emise škodlivých látek do ovzduší se v důsledku nárůstu počtu automobilů výsledky této práce bohužel vyrovnávají.
Pokud segmentujete Celková váha z různých vozidel, která se v současnosti na planetě vyskytují, zůstávají nejšpinavější, zvláště nebezpečná jsou auta s tímto typem paliva překračujícím oxid dusíku. Navzdory desetiletím vývoje a ujištěním ze strany automobilek, že dokážou udělat dieselové motory čistšími, jsou oxidy dusíku a jemné částice sazí stále největšími nepřáteli nafty.
Právě kvůli těmto problémům spojeným s používáním naftových motorů v současné době velká německá města jako Stuttgart a Mnichov diskutují o zákazu používání těžkých palivových vozidel.
Zde je obsáhlý seznam škodlivých látek obsažených ve výfukových plynech a škod způsobených lidskému zdraví při vdechování
Výpary z dopravy
Spaliny jsou plynné odpady vznikající při přeměně kapaliny uhlovodíkové palivo do energie, na kterou spalovací motor spalováním pracuje.
Benzen
Benzen se v malém množství vyskytuje v benzínu. Bezbarvá, průhledná, snadno přenosná kapalina.
Jakmile naplníte nádrž svého auta benzínem, první nebezpečnou látkou, se kterou přijdete do styku, je benzen vypařující se z nádrže. Při spalování paliva je ale nejnebezpečnější benzen.
Benzen je jednou z látek, které mohou způsobit rakovinu u lidí. Rozhodujícího snížení vzdušného nebezpečného benzenu však bylo dosaženo před mnoha lety pomocí tříprůchodového katalyzátoru.
Jemný prach (částice)
Tato látka znečišťující ovzduší je neidentifikovaná látka. Lepší je říci, že se jedná o komplexní směs látek, které se mohou lišit původem, formou i chemickým složením.
V automobilech je ultrajemné abrazivo přítomno ve všech formách provozu, například při opotřebení pneumatik a brzdové kotouče. Ale největším nebezpečím jsou saze. Dříve tímto nepříjemným momentem v provozu trpěly pouze dieselové motory. Díky instalaci filtrů pevných částic se situace výrazně zlepšila.
Nyní se objevil podobný problém a benzínové modely, protože stále více využívají systémy přímého vstřikování paliva, což má za následek produkci ještě jemnějších částic než dieselové motory.
Podle vědců studujících podstatu problému však pouze 15 % jemného prachu usazeného v plicích produkují automobily zdrojem nebezpečného jevu může být jakákoli lidská činnost, od; Zemědělství, do laserových tiskáren, krbů a samozřejmě cigaret.
Zdraví obyvatel megaměst
Skutečné zatížení lidského těla výfukovými plyny závisí na objemu dopravy a povětrnostních podmínkách. Každý, kdo bydlí na rušné ulici, je vystaven mnohem většímu množství oxidů dusíku nebo jemného prachu.
Výpary z dopravy není stejně nebezpečný pro všechny obyvatele. Zdraví lidé „plynový záchvat“ téměř vůbec nepocítí, intenzita zátěže se sice nesníží, ale zdravotní stav astmatika nebo člověka s kardiovaskulárním onemocněním se může přítomností výfukových plynů výrazně zhoršit.
oxid uhličitý (CO2)
Plyn, škodlivý pro celé klima planety, nevyhnutelně vzniká při spalování fosilních paliv, jako je nafta nebo benzín. Z hlediska CO2 jsou vznětové motory o něco čistší než zážehové motory, protože obecně spotřebují méně paliva.
CO2 je neškodný pro lidi, ale ne pro přírodu. Za většinu globálního oteplování je zodpovědný skleníkový plyn CO2. Podle německého spolkového ministerstva životního prostředí činil v roce 2015 podíl oxidu uhličitého na celkových emisích skleníkových plynů 87,8 procenta.
Emise oxidu uhličitého od roku 1990 téměř nepřetržitě klesají, celkem se snížily o 24,3 procenta. Nicméně i přes produkci stále více úsporné motory, růst motorizace a nárůst nákladní doprava neutralizuje pokusy vědců a inženýrů snížit škody. V důsledku toho zůstávají emise oxidu uhličitého vysoké.
Mimochodem: všechna motorová vozidla řekněme v Německu jsou zodpovědná za „pouze“ 18 procent emisí CO2. Více než dvojnásobek, 37 procent, jde na energetické emise. V USA je obrázek opačný, kde nejvážnější škody na přírodě způsobují auta.
Oxid uhelnatý (Co, oxid uhelnatý)
Extrémně nebezpečné vedlejší produkt spalování. Oxid uhelnatý je bezbarvý plyn bez chuti a zápachu. Ke spojení uhlíku a kyslíku dochází při nedokonalém spalování látek obsahujících uhlík a je extrémně nebezpečným jedem. Proto je kvalitní větrání v garážích a podzemních parkovištích důležité pro život jejich uživatelů.
I malé množství oxidu uhelnatého způsobí poškození těla, pár minut strávených ve špatně větrané garáži s běžícím autem může člověka zabít. Buďte extrémně opatrní! Nezahřívejte se v uzavřených boxech nebo místnostech bez větrání!
Ale jak nebezpečný je oxid uhelnatý? venku? Experiment provedený v Bavorsku ukázal, že v roce 2016 se průměrné hodnoty měřicích stanic pohybovaly mezi 0,9-2,4 mg/m 3 a byly výrazně pod limitními hodnotami.
Ozón
Pro běžného člověka není ozón nějakým nebezpečným nebo toxickým plynem. Ve skutečnosti tomu tak však není.
Při vystavení slunečnímu záření se uhlovodíky a oxidy dusíku přeměňují na ozón. Ozón proniká do těla dýchacími cestami a způsobuje poškození buněk. Následky, účinky ozonu: lokální záněty dýchacích cest, kašel a dušnost. Při malých objemech ozónu nevzniknou problémy s následnou obnovou tělesných buněk, ale ve vysokých koncentracích může tento zdánlivě neškodný plyn snadno zabít zdravého člověka. Ne nadarmo je v Rusku tento plyn klasifikován jako jeden z nejvíce vysoká třída nebezpečí.
Se změnou klimatu se zvyšuje riziko vysokých koncentrací ozonu. Vědci se domnívají, že do roku 2050 by se zátěž ozonem měla prudce zvýšit. K vyřešení tohoto problému je třeba výrazně snížit oxidy dusíku emitované dopravou. Kromě toho existuje mnoho faktorů, které ovlivňují šíření ozonu, například rozpouštědla v barvách a lacích k problému aktivně přispívají.
oxid siřičitý (SO2)
Tato znečišťující látka vzniká při spalování síry v palivu. Patří mezi klasické atmosférické znečišťující látky vznikající při spalování, elektrárnách a průmyslu. SO2 je jednou z nejdůležitějších „složek“ znečišťujících látek, které tvoří smog, nazývaný také „londýnský smog“.
V atmosféře prochází oxid siřičitý řadou transformačních procesů, jejichž výsledkem může být tvorba kyseliny sírové, siřičitanů a síranů. SO2 působí především na sliznice oka a horních cest dýchacích. Na straně životního prostředí může oxid siřičitý poškodit rostliny a způsobit okyselení půdy.
Oxidy dusíku (NOx)
Oxidy dusíku vznikají především při procesu spalování v motorech s vnitřním spalováním. Dieselová auta považovány za hlavní zdroj. Zavedení katalyzátorů a filtry pevných částic se stále zvyšuje, takže emise výrazně klesnou, ale k tomu dojde až v budoucnu.
Odvoz, zpracování a likvidace odpadů z 1. až 5. třídy nebezpečnosti
Spolupracujeme se všemi regiony Ruska. Platná licence. Plný set uzavření dokumentů. Individuální přístup ke klientovi a flexibilní cenová politika.
Pomocí tohoto formuláře můžete zanechat poptávku na služby, žádost Komerční nabídka nebo získejte bezplatnou konzultaci od našich specialistů.
Dopad výfukových plynů na atmosféru je naléhavým problémem životního prostředí. Mnoho lidí používá auta a ani si neuvědomují, jak moc znečišťují ovzduší. Pro posouzení poškození stojí za to studovat složení výfukových plynů a důsledky jejich vlivu na životní prostředí.
Z čeho jsou výfukové plyny vyrobeny?
Výfukové plyny automobilů vznikají při chodu motoru, stejně jako při neúplném resp úplné spalování použité palivo. Celkem se v nich nachází přes dvě stě různých složek: některé existují jen pár minut, jiné se rozkládají roky a dlouho se vznášejí ve vzduchu.
Klasifikace
Všechny výfuky, podle jejich vlastností, složek a stupně vlivu na životní prostředí a lidský organismus, budou rozděleny do několika skupin:
- První skupina sdružuje všechny látky, které nemají toxické vlastnosti. To zahrnuje vodní páru i přírodní a inherentní složky atmosférický vzduch, nevyhnutelně pronikající do motorů automobilů. Do této kategorie patří i emise CO2 – oxidu uhličitého, který je rovněž netoxický, ale snižuje koncentraci kyslíku ve vzduchu.
- Do druhé skupiny složek automobilových výfukových plynů patří oxid uhelnatý, tedy oxid uhelnatý. Je produktem nedokonalého spalování paliva a má výrazné jedovaté a toxické vlastnosti. Tato látka, která vstupuje do lidského těla vdechováním, proniká do krve a reaguje s hemoglobinem. V důsledku toho je koncentrace kyslíku značně snížena, dochází k hypoxii a v těžkých případech ke smrti.
- Do třetí skupiny patří oxidy dusíku, které mají nahnědlý odstín a nepříjemný, štiplavý zápach. Takové látky jsou pro člověka nebezpečné, protože mohou dráždit sliznice a poškozovat membrány vnitřní orgány, zejména plíce.
- Čtvrtá skupina složek výfukových plynů je nejpočetnější a zahrnuje uhlovodíky, které vznikají v důsledku nedokonalého spalování paliva použitého při motory automobilů. A právě tyto látky tvoří namodralý nebo světle bílý kouř.
- Pátou skupinu výfukových složek představují aldehydy. Nejvyšší koncentrace těchto látek jsou pozorovány při minimálním zatížení nebo při tzv. volnoběžných otáčkách, kdy teplotní režim spalování v motoru se vyznačuje nízkými rychlostmi.
- Šestá skupina součástí výfuku automobilové plyny– jedná se o různé rozptýlené částice včetně sazí. Jsou považovány za produkty opotřebení součástí motoru a mohou také zahrnovat částice oleje, aerosoly a uhlíkové usazeniny. Saze samy o sobě nejsou nebezpečné, ale mohou se usazovat v dýchacích cestách a při vyčerpání zhoršovat viditelnost.
- Sedmou skupinou látek tvořících výfukové plyny jsou různé sloučeniny síry vznikající při spalování paliv obsahujících síru v motorech (patří sem především nafta). Tyto složky mají ostrý, charakteristický zápach a mohou dráždit sliznice, narušovat metabolické procesy a oxidační reakce.
- Osmou skupinou jsou různé sloučeniny olova. Objevují se při provozu karburátorových motorů za předpokladu, že se používá olovnatý benzín s přísadami, které pomáhají zvýšit oktanové číslo.
Důsledky expozice výfukovým plynům
Vliv výfukových plynů na lidské zdraví, životní prostředí a ovzduší je extrémně destruktivní. Nejdříve, škodlivé emise, vznikající při spalování paliva v automobilových motorech, silně znečišťuje vzduch a tvoří smog. Některé malé a lehké částice jsou schopny stoupat a dosahovat atmosférických vrstev, měnit jejich složení a zhutňovat strukturu.
Výfukové plyny jsou jedním z důvodů skleníkový efekt, která se vyvíjí rychlým tempem a představuje skutečnou hrozbu pro životní prostředí a celé lidstvo. Způsobuje anomálie počasí, oteplování, tání ledovců a zvyšování hladiny moří.
Dalším směrem negativního vlivu výfukových plynů je podpora tvorby kyselých dešťů. V poslední době začínají přicházet stále častěji a velmi škodí ekosystému. Srážky, které jsou vysoce kyselé, mění složení půdy, což ji může učinit nevhodnou pro pěstování rostlin a pěstování plodin.
Flóra tím velmi trpí: déšť doslova požírá listy a plody. Kyselé srážení je také škodlivé a nebezpečné pro člověka: má dráždivý a toxický účinek na pokožku a pokožku hlavy.
Expozice výfukovým plynům automobilů je pro lidské tělo extrémně nebezpečná. Složky plynů se téměř okamžitě dostávají do dýchacího systému, dráždí sliznice plic a průdušek, narušují a inhibují dýchací funkce a také způsobují celá řada chronická onemocnění, včetně astmatu a bronchitidy. Ale látky z dýchacích cest se vstřebávají do krve a mění její složení, například výrazně snižují koncentraci kyslíku. Sloučeniny také pronikají do všech tkání a orgánů a některé jsou schopny způsobit degeneraci a mutaci buněk a jejich destrukci v budoucnu.
Jak se vyhnout vážným následkům výfukových emisí
Aby se minimalizovaly nebezpečné a vážné důsledky negativních účinků výfukových plynů automobilů, měla by být přijata řada opatření:
- Kompetentní, racionální a umírněný provoz motorových vozidel. Nenechte to dlouhá práce na volnoběh, vyhněte se jízdě vysoké rychlosti, pokud je to možné, opustit vůz ve prospěch užívání veřejná doprava, a to trolejbusy a tramvaje.
- Nejúčinnějším způsobem je opustit paliva obsahující ropu a přejít na alternativní zdroje energie. V posledních letech vědci začali vyvíjet auta, která jezdí na elektřinu a dokonce i na solární panely.
- Neustále sledujte provozuschopnost vozu a zejména stav motoru a všech jeho částí a také činnost výfukového systému.
- Dostupný moderní prostředky, snížení koncentrace škodlivých látek ve výfukových plynech automobilů. Patří mezi ně tzv katalyzátory výfukové plyny. Pokud se budou používat nepřetržitě, emise budou méně nebezpečné pro atmosféru a lidstvo.
Při používání automobilu musí každý majitel dbát nejen na jeho provozuschopnost, ale také na vliv dopravy a emisí na zdraví a životní prostředí. Pouze v tomto případě bude možné vyhnout se smutným následkům.
Výpary z dopravy(nebo výfukové plyny) – hlavním zdrojem toxických látek ve spalovacím motoru je heterogenní směs rozličný plynných látek s různými chemickými a fyzikální vlastnosti skládající se z produktů úplného a nedokonalého spalování paliva, přebytečného vzduchu, aerosolů a různých mikronečistot (jak plynných, tak ve formě kapalných a pevných částic) přicházejících z válců motoru do jeho výfukový systém. Obsahují asi 300 látek, z nichž většina je toxických. Hlavní regulované toxické složky výfukových plynů motoru jsou oxidy uhlíku, dusíku a uhlovodíky. S výfukovými plyny se navíc do atmosféry dostávají nasycené a nenasycené uhlovodíky, aldehydy, karcinogenní látky, saze a další složky. Přibližné složení výfukové plyny jsou uvedeny v .
Když motor běží na olovnatý benzín, olovo je přítomno ve výfukových plynech au motorů běžících na dálku nafta- saze.
| Součásti výfukových plynů | Obsah podle objemu, % | Poznámka | |
|---|---|---|---|
| Motory | |||
| benzín | diesely | ||
| Dusík | 74,0 - 77,0 | 76,0 - 78,0 | netoxický |
| Kyslík | 0,3 - 8,0 | 2,0 - 18,0 | netoxický |
| Vodní pára | 3,0 - 5,5 | 0,5 - 4,0 | netoxický |
| Oxid uhličitý | 5,0 - 12,0 | 1,0 - 10,0 | netoxický |
| Kysličník uhelnatý | 0,1 - 10,0 | 0,01 - 5,0 | toxický |
| Uhlovodíky nejsou karcinogenní | 0,2 - 3,0 | 0,009 - 0,5 | toxický |
| Aldehydy | 0 - 0,2 | 0,001 - 0,009 | toxický |
| Oxid sírový | 0 - 0,002 | 0 - 0,03 | toxický |
| Saze, g/m3 | 0 - 0,04 | 0,01 - 1,1 | toxický |
| Benzopyren, mg/m3 | 0,01 - 0,02 | až 0,01 | karcinogen |
Oxid uhelnatý (CO – oxid uhelnatý)
Průhledný jedovatý plyn bez zápachu, mírně lehčí než vzduch, špatně rozpustný ve vodě. Oxid uhelnatý je produktem nedokonalého spalování paliva, na vzduchu hoří modrým plamenem za vzniku oxidu uhličitého (oxidu uhličitého).
Ve spalovacím prostoru motoru vzniká CO v důsledku neuspokojivé atomizace paliva, v důsledku reakcí studeného plamene, při spalování paliva s nedostatkem kyslíku a také v důsledku disociace oxidu uhličitého při vysoké teploty. Při následném spalování po zapálení (po vr mrtvý střed během expanzního zdvihu) je možné spalování oxidu uhelnatého v přítomnosti kyslíku za vzniku oxidu. V tomto případě pokračuje proces vyhoření CO ve výfukovém potrubí.
Je třeba poznamenat, že při provozu naftových motorů je koncentrace CO ve výfukových plynech nízká (cca 0,1 - 0,2 %), proto se koncentrace CO stanovuje zpravidla pro benzínové motory.
Oxidy dusíku (NO, NO 2, N 2 O, N 2 O 3, N 2 O 5, dále jen NO x)
Oxidy dusíku patří mezi nejjedovatější složky výfukových plynů. Za normálních atmosférických podmínek je dusík vysoce inertní plyn. Při vysokých tlacích a zejména teplotách dusík aktivně reaguje s kyslíkem. Ve výfukových plynech motoru tvoří více než 90 % celkového množství NO x oxid dusíku NO, který se ve výfukovém systému a následně v atmosféře snadno oxiduje na oxid (NO 2).
Oxidy dusíku dráždí sliznice očí a nosu a ničí lidské plíce, protože při pohybu dýchacími cestami interagují s vlhkostí horních cest dýchacích a tvoří kyseliny dusičné a dusité. Otrava NO x v lidském těle se zpravidla neprojevuje okamžitě, ale postupně a neexistují žádné neutralizační látky.
Oxid dusičitý(N 2 O - hemioxid, rajský plyn) - plyn příjemného zápachu, vysoce rozpustný ve vodě. Má narkotický účinek.
NO 2 (oxid)– světle žlutá kapalina podílející se na tvorbě smogu. Oxid dusičitý se používá jako okysličovadlo v raketovém palivu.
Předpokládá se, že oxidy dusíku jsou pro lidské tělo přibližně 10krát nebezpečnější než CO a 40krát nebezpečnější, pokud se vezmou v úvahu sekundární přeměny.
Oxidy dusíku představují nebezpečí pro listy rostlin. Bylo zjištěno, že k jejich přímému toxickému účinku na rostliny dochází při koncentracích NO x v ovzduší v rozmezí 0,5 – 6,0 mg/m 3 . Kyselina dusičná je vysoce korozivní pro uhlíkové oceli.
Množství emisí oxidů dusíku je výrazně ovlivněno teplotou ve spalovací komoře. Při zvýšení teploty z 2500 na 2700 K se tedy reakční rychlost zvýší 2,6krát a při poklesu z 2500 na 2300 K se sníží 8krát, tzn. čím vyšší je teplota, tím vyšší je koncentrace NO x. Předčasný vstřik paliva popř vysoký tlak komprese ve spalovací komoře také přispívá k tvorbě NOx. Čím vyšší je koncentrace kyslíku, tím vyšší je koncentrace oxidů dusíku.
Uhlovodíky (C n H m – ethan, metan, etylen, benzen, propan, acetylen atd.)
Uhlovodíky – organické sloučeniny, jejichž molekuly jsou stavěny pouze z atomů uhlíku a vodíku, jsou toxické látky. Výfukové plyny obsahují více než 200 různých CH, které se dělí na alifatické (otevřený nebo uzavřený řetězec) a ty, které obsahují benzenový nebo aromatický kruh. Aromatické uhlovodíky obsahují v molekule jeden nebo několik cyklů o 6 atomech uhlíku, které jsou navzájem spojeny jednoduchými nebo dvojnými vazbami (benzen, naftalen, antracen atd.). Mají příjemnou vůni.
Přítomnost CH ve výfukových plynech motorů je vysvětlena skutečností, že směs ve spalovací komoře je heterogenní, proto v blízkosti stěn, v příliš obohacených zónách, plamen zhasne a řetězové reakce se přeruší (viz).
Rýže. 1 – Schéma vzniku CH ve výfukových plynech
1 – píst; 2 – rukáv; 3 – stěnové vrstvy směsi
Neúplně spálený CH, vypouštěný výfukovými plyny a představující směs několika stovek chemické sloučeniny, mít zápach. CH jsou příčinou mnoha chronických onemocnění.
Jedovaté jsou také benzínové výpary, což jsou uhlovodíky. Přípustná průměrná denní koncentrace benzinových par je 1,5 mg/m3. Obsah CH ve výfukových plynech se zvyšuje při škrcení a když motor pracuje v nucených režimech. nečinný pohyb(HH, například při brzdění motorem.). Při provozu motoru v uvedených režimech se zhoršuje proces tvorby směsi (směšování náplně paliva a vzduchu), klesá rychlost spalování, zhoršuje se zapalování a v důsledku toho dochází k častým vynechávání zapalování.
Uvolňování ÚT je způsobeno nedokonalým spalováním u studených stěn, pokud se do konce spalování vyskytují místa se silným lokálním nedostatkem vzduchu, nedostatečným rozprášením paliva, s nevyhovujícím vířením vzduchové náplně a nízké teploty(například klidový režim).
Uhlovodíky se tvoří v přebohatých zónách, kde je omezený přístup kyslíku, a také v blízkosti relativně studených stěn spalovací komory. Aktivně se podílejí na tvorbě biologicky aktivních látek, které způsobují podráždění očí, krku, nosu a jejich onemocnění a poškozují flóru a faunu.
Uhlovodíkové sloučeniny mají narkotický účinek na centrální nervový systém, může způsobit chronická onemocnění a některé aromatické CH mají jedovaté vlastnosti.
Uhlovodíky (olefiny) a oxidy dusíku se za určitých meteorologických podmínek aktivně podílejí na vzniku.
Smog
Smog(Smog, z kouře - kouř a mlha - mlha) - toxická mlha vznikající ve spodní vrstvě atmosféry, znečištěná škodlivé látky z průmyslových podniků, výfukové plyny z vozidel a zařízení produkujících teplo za nepříznivých podmínek povětrnostní podmínky.
Jedná se o aerosol skládající se z kouře, mlhy, prachu, částic sazí a kapiček kapaliny (ve vlhké atmosféře). Vyskytuje se v atmosféře průmyslových měst za určitých meteorologických podmínek.
Vypuštěno do atmosféry škodlivé plyny vzájemně reagují a tvoří nové, včetně toxických sloučenin. V atmosféře probíhají reakce fotosyntézy, oxidace, redukce, polymerace, kondenzace, katalýza atd.
V důsledku složitých fotochemických procesů stimulovaných ultrafialovým zářením ze Slunce vznikají z aldehydů a dalších látek fotooxidanty (oxidační činidla).
Nízké koncentrace NO 2 mohou vytvářet velké množství atomárního kyslíku, který zase tvoří ozón a opět reaguje s látkami znečišťujícími ovzduší. Přítomnost formaldehydu, vyšších aldehydů a dalších uhlovodíkových sloučenin v atmosféře rovněž přispívá spolu s ozonem k tvorbě nových peroxidových sloučenin.
Produkty disociace interagují s olefiny a tvoří toxické nitroperoxidové sloučeniny. Při jejich koncentraci větší než 0,2 mg/m 3 dochází ke kondenzaci vodní páry ve formě drobných kapiček mlhy s toxickými vlastnostmi. Jejich počet závisí na ročním období, denní době a dalších faktorech. V horkém suchém počasí je pozorován smog ve formě žlutého závoje (barva je dána NO 2 přítomným ve vzduchu - kapičky žluté kapaliny).
Smog způsobuje podráždění sliznic, zejména očí, a může způsobit bolest hlavy, otoky, krvácení, komplikace onemocnění dýchacích cest. Snižuje viditelnost na silnicích a tím zvyšuje počet dopravních nehod.
Nebezpečí smogu pro lidský život je velké. Například londýnský smog z roku 1952 se nazývá katastrofou, protože na smog zemřelo za 4 dny asi 4 tisíce lidí. Přítomnost chloridů, dusíku, sloučenin síry a kapiček vody v atmosféře přispívá ke vzniku silných toxických sloučenin a kyselých par, což má škodlivý vliv na rostliny, ale i budovy, zejména historické památky z vápence.
Povaha smogu je jiná. Například v New Yorku je tvorba smogu usnadněna reakcí fluoridových a chloridových sloučenin s vodními kapkami; v Londýně - přítomnost výparů kyselin sírové a siřičité; v Los Angeles (Kalifornie nebo fotochemický smog) - přítomnost oxidů dusíku a uhlovodíků v atmosféře; v Japonsku - přítomnost sazí a prachových částic v atmosféře.
K tvorbě toxických látek - produktů nedokonalého spalování a oxidů dusíku ve válci motoru při procesu spalování dochází zásadně odlišnými způsoby. První skupina toxických látek je spojena s chemickými reakcemi oxidace paliva, probíhajícími jak v době předhoření, tak během procesu spalování – expanze. Druhá skupina toxických látek je tvořena kombinací dusíku a přebytku kyslíku ve zplodinách hoření. Reakce tvorby oxidů dusíku je tepelné povahy a přímo nesouvisí s oxidačními reakcemi paliva. Proto je vhodné zvážit mechanismus vzniku těchto toxických látek samostatně.
Mezi hlavní toxické emise z automobilu patří: výfukové plyny (EG), plyny z klikové skříně a palivové výpary. Výfukové plyny emitované motorem obsahují oxid uhelnatý (CO), uhlovodíky (C X H Y), oxidy dusíku (NO X), aldehydy a saze. Plyny z klikové skříně jsou směsí části výfukových plynů, které pronikly netěsnostmi pístní kroužky do klikové skříně motoru, s párou motorový olej. Palivové páry se dostávají do prostředí z energetického systému motoru: spoje, hadice atd. Rozdělení hlavních emisních složek karburátorový motor následující: výfukové plyny obsahují 95 % CO, 55 % C X H Y a 98 % NO X, plyny z klikové skříně obsahují 5 % C X H Y, 2 % NO X a palivové páry obsahují až 40 % C X H Y. V obecný případ Výfukové plyny motoru mohou obsahovat tyto netoxické a toxické složky: O, O 2, O 3, C, CO, CO 2, CH 4, C n H m, C n H m O, NO, NO 2, N, N2, NH3, HN03, HCN, H, H2, OH, H20.
Škodlivé toxické emise lze rozdělit na regulované a neregulované. Na lidský organismus působí různými způsoby. Škodlivé toxické emise: CO, NO X, C X H Y, R X CHO, SO 2, saze, kouř. CO (oxid uhelnatý)- Tento plyn je bezbarvý a bez zápachu, lehčí než vzduch. Vzniká na povrchu pístu a na stěně válce, ve kterém nedochází k aktivaci v důsledku intenzivního odvodu tepla ze stěny, špatné atomizace paliva a disociace CO 2 na CO a O 2 při vysokých teplotách.
NO X (oxidy dusíku)– nejjedovatější výfukový plyn.
N – inertní plyn at normální podmínky. Aktivně reaguje s kyslíkem při vysokých teplotách.
Emise výfukových plynů závisí na okolní teplotě. Jak větší zátěž motoru, tím vyšší je teplota ve spalovací komoře a v souladu s tím se zvyšují emise oxidů dusíku.
Vodíky (C x H y)– ethan, metan, benzen, acetylen a další toxické prvky. EG obsahuje asi 200 různých vodíků.
U vznětových motorů vznikají C x H y ve spalovacím prostoru vlivem heterogenní směsi, tzn. plamen zhasne ve velmi bohaté směsi, kde není dostatek vzduchu v důsledku nesprávné turbulence, nízké teploty, špatné atomizace.
ICE vyhazuje velké množství C x H y při volnoběhu, kvůli špatné turbulenci a snížené rychlosti spalování.
Kouř- neprůhledný plyn. Kouř může být bílý, modrý, černý. Barva závisí na stavu výfukových plynů.
Bílý a modrý kouř– jedná se o směs kapky paliva s mikroskopickým množstvím páry; vzniklé v důsledku nedokonalého spalování a následné kondenzace.
bílý kouř tvoří se při studeném motoru a poté mizí vlivem zahřívání. Rozdíl bílý kouř od modré je určena velikostí kapky: je-li průměr kapky větší než vlnová délka modré barvy, pak oko vnímá kouř jako bílý.
Modrý kouř pochází z ropy. Přítomnost kouře naznačuje, že teplota není dostatečná pro úplné spálení paliva. Černý kouř je tvořen sazemi. Kouř negativně ovlivňuje lidské tělo, zvířata a vegetaci.
Saze– je beztvaré těleso bez krystalové mřížky; ve výfukových plynech dieselový motor saze se skládají z nedefinovaných částic o velikosti 0,3...100 mikronů.
Důvodem vzniku sazí je, že energetické poměry ve válci naftového motoru jsou dostatečné k úplnému zničení molekuly paliva. Lehčí atomy vodíku difundují do vrstvy bohaté na kyslík, reagují s ní a jakoby izolují atomy uhlovodíků od kontaktu s kyslíkem. Tvorba sazí závisí na teplotě, tlaku ve spalovací komoře, druhu paliva a poměru paliva a vzduchu.
SO 2 (oxid síry)– vzniká při provozu motoru z paliva získaného z kyselé ropy (zejména u dieselových motorů); tyto emise dráždí oči a dýchací orgány. SO 2 ,H 2 S jsou velmi nebezpečné pro vegetaci.
Olovo je hlavní znečišťující látka v ovzduší Ruská Federace v současné době se v automobilové dopravě používá olovnatý benzín: 70 až 87 % celkových emisí olova o různé odhady. PbO (oxidy olova)– vyskytují se ve výfukových plynech karburátorových motorů při použití olovnatého benzínu. Při spalování jedné tuny olovnatého benzínu se do atmosféry uvolní přibližně 0,5...0,85 kg oxidů olova. Podle předběžných údajů se problém znečištění olovem z emisí vozidel stává závažným ve městech s více než 100 000 obyvateli a v místních oblastech podél silně frekventovaných dálnic. Radikální metodou boje proti znečištění olovem emisemi ze silniční dopravy je přestat používat olovnatý benzín.
Aldehydy (R x CHO)– vznikají při spalování paliva při nízkých teplotách nebo při velmi chudé směsi a také v důsledku oxidace tenké vrstvy oleje ve stěně válce. Při spalování paliva při vysokých teplotách tyto aldehydy mizí.
Ke znečištění ovzduší dochází třemi kanály: 1) výfukovými plyny emitovanými skrz výfukové potrubí(65 %); 2) plyny z klikové skříně (20 %); 3) uhlovodíky v důsledku odpařování paliva z nádrže, karburátoru a potrubí (15 %).
