Выхлопной газ: различия между версиями

Материал из wiki.otpuskura.ru
Перейти к навигации Перейти к поиску
(Выбросы от основных моторных транспортных средств)
(Летучие органические соединения)
Строка 116: Строка 116:
 
Полученная азотная кислота может быть смыта в почву, где она становится нитратом, что полезно для выращивания растений.
 
Полученная азотная кислота может быть смыта в почву, где она становится нитратом, что полезно для выращивания растений.
 
===Летучие органические соединения ===
 
===Летучие органические соединения ===
 +
[[Файл:Сольвентмок.JPG|300px|thumb|left|Непроходная техника-это в основном бензиновые и дизельные станции]]
 +
 
При взаимодействии оксидов азота (NOx) и летучих органических соединений (Лос) в присутствии солнечного света образуется приземный озон, являющийся основным ингредиентом смога . В докладе АООС США за 2005 год дорожные транспортные средства рассматриваются в качестве второго по величине источника Лос В США на уровне 26%, а 19% - это не дорожное оборудование, которое в основном является бензиновыми и дизельными станциями. 27% выбросов Лос приходится на растворители, которые используются в производстве красок и разбавителей краски и других видах применения.
 
При взаимодействии оксидов азота (NOx) и летучих органических соединений (Лос) в присутствии солнечного света образуется приземный озон, являющийся основным ингредиентом смога . В докладе АООС США за 2005 год дорожные транспортные средства рассматриваются в качестве второго по величине источника Лос В США на уровне 26%, а 19% - это не дорожное оборудование, которое в основном является бензиновыми и дизельными станциями. 27% выбросов Лос приходится на растворители, которые используются в производстве красок и разбавителей краски и других видах применения.
 +
 
===Озон===
 
===Озон===
  

Версия 21:41, 10 ноября 2019

Выхлопные газы или дымовые газы выделяются в результате сжигания таких видов топлива , как природный газ , бензин, бензин, биодизельные смеси , дизельное топливо , мазут или уголь . Согласно типу двигателя, он discharged в атмосферу через выхлопную трубу , стог газообразного отхода , или продвигая сопло . Он часто рассеивается по ветру в виде так называемого выхлопного шлейфа.

Это важнейший компонент выбросов автотранспорта (и от стационарных двигателей внутреннего сгорания ), который также может включать в себя::

  1. Продувка Картера
  2. Испарение неиспользованного бензина

Выбросы автотранспорта способствуют загрязнению воздуха и являются одним из основных компонентов в создании смога в некоторых крупных городах. Исследование 2013 года MIT показывает, что 53 000 ранних смертей происходят в год только в Соединенных Штатах из-за выбросов транспортных средств. Согласно другому исследованию из того же университета, одни только выхлопные газы вызывают смерть 5000 человек каждый год только в Соединенном Королевстве.

Композиция

Большая часть сгорания газа азота (Н2), водяной пар (Н2О) (за исключением чистого углеродного топлива) и углекислого газа (со2) (за исключением топлив без углерода); они не являются токсичными или вредными (хотя и водяного пара и углекислого газа , парниковых газов , которые способствуют глобальному потеплению). Относительно небольшая часть горючего газа является нежелательным, ядовитым или токсичным веществом, таким как окись углерода (CO) от неполного сгорания, углеводороды (правильно обозначенные как C x H y , но обычно показываемые просто как "HC" на пробных листах выбросов) от несгоревшего топлива, оксиды азота (нет x) от чрезмерных температур сгорания и твердых частиц (в основном сажи).

Температура выхлопных газов

Температура выхлопных газов (EGT) имеет важное значение для функционирования каталитического нейтрализатора двигателя внутреннего сгорания . Он может измеряться с помощью датчика температуры выхлопных газов . EGT также является показателем работоспособности двигателя в газотурбинных двигателях (см. ниже).

Холодные двигатели

В течение первых двух минут после запуска двигателя автомобиля, который не эксплуатировался в течение нескольких часов, количество выбросов может быть очень высоким. Это происходит по двум основным причинам:

   Богатые требования к соотношению воздух-топливо в холодных двигателях: при запуске холодного двигателя топливо не испаряется полностью, создавая более высокие выбросы углеводородов и окиси углерода , которые уменьшаются только по мере достижения двигателем рабочей температуры. Продолжительность этого этапа пуска была сокращена благодаря достижениям в области материалов и технологий, включая компьютерное управление впрыском топлива , сокращение длины впуска и предварительный нагрев топлива и/или индукционного воздуха.
   Неэффективный каталитический нейтрализатор в холодных условиях: каталитические нейтрализаторы очень неэффективны до достижения их рабочей температуры . Это время было значительно сокращено за счет перемещения преобразователя ближе к выпускному коллектору и еще более размещения небольшого, но быстро нагревающегося преобразователя непосредственно на выпускном коллекторе. Малый конвертер регулирует start-up излучения, которое позволяет достаточному времени для более большого главного конвертера нагреть вверх. Дальнейшие улучшения могут быть реализованы многими способами, [4] включая нагрев электрическим током, термальную батарею, подогрев химической реакции, топление пламени и суперинсуляцию.

Резюме выбросов легковых автомобилей

Агентство по охране окружающей среды США оценивает средний уровень выбросов легковых автомобилей в США за апрель 2000 года

Деталь интенсивность выбросов Ежегодные выбросы отравляющих веществ
Углеводородный 2.80 грамм / миля (1.75 г / км) 77,1 фунта (35,0 кг)
Окись углерода 20.9 грамм / миля (13.06 г / км 575 фунтов (261 кг)
Нет x 1.39 грамм / миля (0.87 г / км) 38,2 фунта (17,3 кг)
Углекислый газ-парниковый газ 415 грамм / миля (258 г / км) 11 450 фунтов (5190 кг)

Сопоставимо с европейскими стандартами выбросов Евро III, примененными в октябре 2000 года

В 2000 году Агентство по охране окружающей среды Соединенных Штатов Америки приступило к осуществлению более жестких норм выбросов для легковых транспортных средств. Эти требования были поэтапно введены начиная с 2004 года, и все новые легковые и легкие грузовые автомобили должны были соответствовать обновленным стандартам к концу 2007 года.

Соединенные Штаты Америки легковой автомобиль, легкий грузовик и средний легковой автомобиль-Уровень 2 нормы выбросов выхлопных газов (для бункера 5)

Деталь интенсивность выбросов Ежегодные выбросы отравляющих веществ
NMOG(летучие органические соединения 0.075 грамм / миля(0.046 г / км) 2,1 фунта (0,95 кг)
окись углерода 3,4 грамма / миля (2,1 г / км) 94 фунта (43 кг)
НЕТ X 0,05 г / милю (0,0305 г / км) 1,4 фунта (0,64 кг)
Формальдегид 0.015 грамм / миля (0.0092 г / км) 0,41 фунта (0,19 кг)

Типы

Двигатели внутреннего сгорания

Искровое зажигание и дизельные двигатели

Смотрите также: контроль за автомобильными выбросами

В двигателях с искровым зажиганием газы, образующиеся в результате сгорания топливовоздушной смеси, называются выхлопными газами. Состав варьируется от бензиновых до дизельных двигателей, но находится примерно на этих уровнях:

Соединение % Бензин % Дизельное солярка
азот 71 67
диоксид углерода 14 12
водяной пар 13 11
кислород Т 10
Микроэлементы < 0.6 ~ 0.3
окислы азота < 0.25 < 0.15
окись углерода 1 - 2 Тек < 0.045
твердые частицы Тек Т < 0.045
углеводородный < 0.25 < 0.03
диоксид серы возможные следы < 0.03

10% кислорода для "дизеля" вероятно, если двигатель работал на холостом ходу, например в испытательной установке. Это значительно меньше, если двигатель работает под нагрузкой, хотя дизельные двигатели всегда работают с избытком воздуха над топливом.[ необходима цитата ] Содержание CO для бензиновых двигателей варьируется от ~ 15ppm для хорошо настроенного двигателя с впрыском топлива и каталитическим нейтрализатором до 100 000 ppm (10%) для богато настроенного карбюраторного двигателя, таких как обычно встречаются на небольших генераторах и Садовом оборудовании.

Добавка нитрометана

Выхлопной газ от двигателя внутреннего сгорания, топливо которого включает нитрометан, будет содержать пары азотной кислоты, которые являются коррозионными, и при вдыхании вызывает мышечную реакцию, делающую невозможным дыхание. Люди, которые, вероятно, подвергнутся воздействию этого вещества, должны носить противогаз .

Дизельные двигатели

Газотурбинные двигатели

  • В авиационных газотурбинных двигателях "температура выхлопных газов" (EGT) является основным показателем работоспособности двигателя. Типично EGT сравнено при первичная вызванная индикация силы двигателя "коэффициентом давления двигателя" (EPR). Например: при полной мощности EPR будет максимально разрешенный предел EGT. Как только двигатель достигает этапа в своей жизни, где он достигает этого предела EGT, двигатель потребует специального обслуживания для устранения проблемы. Сумма, на которую EGT находится ниже предела EGT, называется маржей EGT. Запас EGT двигателя будет наибольшим, когда двигатель является новым или был капитально отремонтирован. Для большинства авиакомпаний эта информация также контролируется удаленно отделом технического обслуживания авиакомпании с помощью ACARS .

Реактивные двигатели и ракетные двигатели

В реактивных двигателях и ракетных двигателях, вытыхание от сопел пропеллера которое в некоторых применениях показывает диаманты удара .

Другие типы

От сжигания угля

  1. Дымовой газ
  2. Выбросы дымовых газов при сжигании ископаемого топлива

Паровые двигатели

В терминологии парового двигателя выхлопной газ-это пар, который теперь настолько низок по давлению, что он больше не может выполнять полезную работу.

Выбросы от основных моторных транспортных средств

Нет x

Моно - оксиды азота NO и NO2(NOx) (независимо от того , образуются ли они таким образом или естественным образом молнией ) вступают в реакцию с аммиаком, влагой и другими соединениями с образованием паров азотной кислоты и связанных частиц. Мелкие частицы могут глубоко проникать в чувствительную легочную ткань и повреждать ее, вызывая в крайних случаях преждевременную смерть. Вдыхание NO видов увеличивает риск развития рака легких и колоректального рака. и вдыхание таких частиц может вызвать или усугубить респираторные заболевания, такие как эмфизема и бронхит, а также болезни сердца и пяток.

В исследовании АООС США за 2005 год наибольшие выбросы NOx приходились на дорожные автотранспортные средства, причем вторым по величине источником выбросов является внедорожное оборудование, которое в основном состоит из бензиновых и дизельных станций.

Полученная азотная кислота может быть смыта в почву, где она становится нитратом, что полезно для выращивания растений.

Летучие органические соединения

Непроходная техника-это в основном бензиновые и дизельные станции

При взаимодействии оксидов азота (NOx) и летучих органических соединений (Лос) в присутствии солнечного света образуется приземный озон, являющийся основным ингредиентом смога . В докладе АООС США за 2005 год дорожные транспортные средства рассматриваются в качестве второго по величине источника Лос В США на уровне 26%, а 19% - это не дорожное оборудование, которое в основном является бензиновыми и дизельными станциями. 27% выбросов Лос приходится на растворители, которые используются в производстве красок и разбавителей краски и других видах применения.

Озон

Озон полезен в верхних слоях атмосферы , но на уровне земли Озон раздражает дыхательную систему, вызывая кашель, удушье и снижение емкости легких. он также имеет много отрицательных последствий по всей экосистеме.

Окись углерода (CO)

Отравление угарным газом является наиболее распространенным видом смертельного отравления воздуха во многих странах. окись углерода бесцветна, непахуча и безвкусна, но сильно токсична. Он совмещает с гемоглобином для произведения карбоксигемоглобина, который преграждает переход кислорода. При концентрациях выше 1000ppm он считается непосредственно опасным и является наиболее непосредственной опасностью для здоровья от работы двигателей в плохо вентилируемом пространстве. В 2011 году 52% выбросов окиси углерода было создано мобильными транспортными средствами в США

Опасные загрязнители воздуха (токсичные вещества)

Хроническое (длительное) воздействие бензола (с 6 ч 6 ) повреждает костный мозг . Он также может вызвать чрезмерное кровотечение и подавить иммунную систему , увеличивая вероятность инфицирования . Бензол вызывает лейкемию и связан с другими видами рака крови и предраками крови.

Твердые частицы (ТЧ 10 и ТЧ 2.5)

Воздействие вдыхания аэрозольных твердых частиц на здоровье человека и животных широко изучено и включает в себя астму , рак легких , сердечно-сосудистые заболевания, преждевременную смерть . из-за размера частиц они могут проникать в самую глубокую часть легких.[27] исследование 2011 года в Великобритании оценивает 90 смертей в год из-за легкового транспортного средства PM. в публикации 2006 года Федеральное управление автомобильных дорог США (FHWA) заявило, что в 2002 году около 1% всех выбросов ТЧ 10 и 2% всех выбросов ТЧ 2.5 приходилось на выхлопные газы автотранспортных средств на дорогах (главным образом дизельных двигателей ).

Двуокись углерода (CO 2 )

Углекислый газ-это парниковый газ . Выбросы СО2 автотранспортом являются частью антропогенного вклада в рост концентраций СО2 в атмосфере, который, по мнению подавляющего большинства научного сообщества, вызывает изменение климата .[30] по расчетам, на автотранспортные средства приходится около 20% антропогенных выбросов CO2 в Европейском Союзе, а на легковые автомобили-около 12%. европейские стандарты выбросов ограничивают выбросы CO2 новыми легковыми автомобилями и легкими транспортными средствами. Европейский Союз средний новый автомобиль CO 2 показатель выбросов снизился на 5,4% в годовом исчислении к первому кварталу 2010 года, до 145,6 г/км.

Водяной пар

Выхлопные газы автомобиля содержат много водяного пара .

Восстановление воды

Были проведены исследования того, как военнослужащие в пустынях могут извлекать питьевую воду из выхлопных газов своих транспортных средств.[33]

Сокращение загрязнения

Смотрите также: воздушный всасывающий клапан

Нормы выбросов направлены на сокращение выбросов загрязняющих веществ, содержащихся в выхлопных газах транспортных средств , а также промышленных дымовых газовых труб и других источников загрязнения воздуха в различных крупных промышленных объектах, таких как нефтеперерабатывающие заводы, заводы по переработке природного газа, нефтехимические заводы и заводы химического производства.[34] [35] однако они часто называются дымовыми газами . Каталитические нейтрализаторы в автомобилях предназначены для разрушения загрязнения выхлопных газов с помощью катализатора. Скрубберы на судах предназначены для удаления диоксида серы (SO 2) морских выхлопных газов. Правила, регулирующие выбросы диоксида серы на море, ужесточаются, однако лишь небольшое число специальных районов во всем мире были предназначены только для использования дизельного топлива с низким содержанием серы.

Одним из преимуществ, заявленных для современных паровых технологических двигателей, является то, что они производят меньшее количество токсичных загрязняющих веществ (например, оксидов азота), чем бензиновые и дизельные двигатели той же мощности. они производят более большие количества углекислого газа но меньше окиси углерода должной к более эффективному сгоранию.

Исследования в области здравоохранения

Исследователи из Калифорнийского университета, Лос-Анджелесской Школы общественного здравоохранения говорят, что предварительные результаты их статистического исследования детей, включенных в Калифорнийский онкологический регистр, родившихся между 1998 и 2007 годами, показали, что загрязнение дорожного движения может быть связано с увеличением вероятности некоторых видов рака на 5-15%. исследование Всемирной организации здравоохранения показало, что дизельные пары вызывают рост рака легких.

Локализованные эффекты

Совет по воздушным ресурсам Калифорнии обнаружил в исследованиях, что 50% или более загрязнения воздуха ( смог ) в Южной Калифорнии связано с выбросами автомобилей. концентрации загрязняющих веществ, выбрасываемых двигателями внутреннего сгорания, могут быть особенно высокими вблизи сигнализируемых перекрестков из-за холостого хода и ускорений. Компьютерные модели часто пропускают такого рода детали.

Смотрите также

Пруф