Процесс сгорания и процесс образования токсичных компонентов

Потенциальная химическая энергия топлива в процессе его сгорания в цилиндрах двигателя преобразуется в тепловую энергию.

Процесс сгорания топлива в ДВС протекает очень быстро. Реакции сгорания углеводородов в камере сгорания двигателя является весьма сложным и при этом недостаточно изученным. Характер протекания реакции зависит от температуры и давления в камере сгорании, от способа образования рабочей смеси и способа ее воспламенения.

Конечной стадией сгорания углеводородов является реакция дожигания окиси углерода, в действительности начинающаяся уже в начальной стадии сгорания. Даже при сгорании бедных смесей со значительным избытком воздуха вследствие локальных различий в составе смеси образуется окись углерода. Процесс дожигания СО в углеводородном пламени определяет время реакции. Присутствие углеводородов сильно затормаживает процесс окисления СО.

Процесс образования сажи можно предупредить, оказывая тормозящее воздействие на предпламенные процессы.

Известно, что при неполной нагрузке двигателя с искровым зажиганием эффективность процесса сгорания снижается и наблюдается увеличение количества углеводородов в ОГ. Основной причиной этого является торможение процесса дегидрогенизации, происходящее в топливе как по всему объему камеры, так и в зоне соприкосновения фронта пламени со стенками камеры сгорания.

Продуктами сгорания являются и окислы азота. В результате взаимодействия окислов азота и ненасыщенных углеводородов образуются нитросоединения. Наличия окислов азота в ОГ может быть связано с процессами, происходящими не только внутри камеры сгорания, но и в выпускной системе двигателя. Окислы азота могут образовываться также в результате процессов фотосинтеза, происходящих в атмосферном воздухе.

Точно определить количество вредных выбросов в атмосферу двиготелями практически невозможно. Величина выброса зависит от многих факторов (конструктивные параметры, процессы подготовки и сгорания смеси, режим работы двигателя, …) Однако на основании данных о среднем статистическом составе смеси для отдельных видов двигателей и соответствующих им величин выброса токсичных веществ на 1 кг израсходованного топлива, зная расход отдельных топлив, можно определить суммарную эмиссию.

Другие статьи

Связь загрязнений окружающей среды со здоровьем взрослого и детского населения
Актуальность проблемы. Среди других загрязнителей биосферы доля окислов азота и свинца увеличивается постоянно. Ежегодно выброс этих соединений в атмосферу Земли достиг 50 млн.т. 30% из них ...

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. ...

Влияние выбросов автотранспорта на здоровье человека
Автомобильный транспорт занимает важное место в единой транспортной системе страны. Он перевозит более 80% народнохозяйственных грузов, что обусловлено высокой маневренностью автомобильного транспорта ...