Создание научной методологии проектирования нейтрализатора современных автомобилей

Загрязнение воздуха вредными выбросами автомобилей в конце ХХ века стало одной из глобальных экологических проблем. Путь ее решения только один - автомобиль должен стать экологически чистым. Важное место здесь принадлежит системам нейтрализации, способным в несколько раз снизить токсичность выхлопных газов.

Всего в отработавших газах обнаружено около 280 компонентов. По своим химическим свойствам, характеру воздействия на организм человека вещества, содержащиеся в отработавших газах, подразделяются на несколько групп:

Таблица 1

Состав отработавших газов бензиновых и дизельных двигателей

СОСТАВ ОТРАБОТАВШИХ ГАЗОВ БЕНЗИНОВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ И ДИЗЕЛЕЙ

Компоненты отработавших газов

Концентрация, %

Бензиновый двигатель

Дизель

Азот

74-77

74-78

Кислород

0,3-8,0

2,0-18

Водяной пар

2,0-5,5

0,5-9,0

Оксиды углерода

0,5-12

0,005-0,4

Оксиды азота

0,01-0,8

0,004-0,6

Диоксид серы

-

0,002-0,02

Углеводороды

0,2-3,0

0,01-0,3

Альдегиды

0-0,2

0,001-0,009

Сажа, г/мз

0-0,04

0,01-1,1 и более

. Нетоксичные: азот, кислород, водород, водяные пары, а также диоксид углерода;

. Токсичные: оксид углерода, оксиды азота, многочисленная группа углеводородов, альдегиды, сажа. Причем сажа сама по себе нетоксична, но она адсорбирует на поверхности частиц канцерогенные полициклические углеводороды, в том числе наиболее вредный и токсичный бенз(а)пирен. При сгорании сернистых топлив образуются неорганические газы - диоксиды серы и сероводород.

Токсичные компоненты составляют 0,2-5% от объема отработавших газов, в зависимости от типа двигателя и режима его работы.

За долгое время существования проблемы автомобильных выбросов и загрязнения ими атмосферного воздуха было разработано множество методов и способов, позволяющих уменьшить количества выхлопов или снизить их токсичность.

В настоящее время разрабатываются и претворяются в жизнь мероприятия по снижению загрязнения атмосферы выбросами автомобильных двигателей, включающие в себя:

1.усовершенствование конструкций двигателей и повышение качеств изготовления;

2.поиск новых видов топлива, применение различных присадок к нему;

.создание энергосиловых установок для автомобилей, выбрасывающих меньшее количество вредных веществ;

.разработка устройств, снижающих содержание вредных компонентов в отработавших газах.

Практика показала, что при этом достичь уровня токсичности отработавших газов, требуемого законодательством развитых стран, первыми тремя способами нельзя. Поэтому получила широкое распространение нейтрализация отработавших газов в системе выпуска. В этом случае токсичные пары, вышедшие из цилиндров двигателя, нейтрализуются до выброса их в атмосферу.

Практическая реализация широкого применения современных нейтрализаторов сопровождается рядом трудностей. Нерешенными остаются многие вопросы теоретического обоснования основных параметров и рабочих процессов нейтрализатора. Снижение токсичности ОГ может быть достигнуто путем обработки их в выпускной системе.

Целью данной работы является создание научной методологии проектирования нейтрализатора современных автомобилей, позволяющей на стадии конструирования выбрать оптимальные технические решения, прогнозировать эксплуатационные и функциональные его параметры.

    Другие статьи

    Создание научной методологии проектирования нейтрализатора современных автомобилей
    Загрязнение воздуха вредными выбросами автомобилей в конце ХХ века стало одной из глобальных экологических проблем. Путь ее решения только один - автомобиль должен стать экологически чистым. ...

    Круговорот веществ и устойчивость природных экосистем
    Экологическая система - единый природный или природно-антропогенный комплекс, образованный живыми организмами и средой их обитания, в котором живые и косные экологические компоненты соединен ...

    Воздействие топливно-энергетического комплекса на окружающую среду
    При оценке экологических следствий жизнедеятельности городского населения ученые вывели так называемый экологический эквивалент современного человека. Это территория с частично или полностью ...