2
Оглавление
Введение 4
Глава 1. Аналитический обзор проблемы борьбы с загрязнением
окружающей среды автомобильным транспортом............... 8
1.1. Автомобильный транспорт - один из основных загрязнителей окружающей среды........................... 8
1.2. Автомобиль как фактор воздействия на природу, население и обслуживающий персонал................... 11
1.3. Вредные выбросы и их влияние на человека и окружающую среду........................................ 14
1.4. Механизм образования основных загрязнителей 19
1.4.1. Образование оксида и диоксида углерода 20
1.4.2. Эмиссия углеводородов........................ 21
1.4.3. Образование твердых частиц................ 22
1.4.4. Образование оксидов азота................. 24
Глава 2. Постановка и решение химмотологических задач по исследованию возможностей снижения токсичности выбросов автомобильного транспорта с карбюраторным двигателем........................................... 27
2.1. Прокачиваемость топлива............................ 28
2.2. Испаряемость топлива............................... 30
2.2.1. Сущность и значение испаряемости топлива.................................................. 30
2.2.2. Влияние физико-химических свойств топлива
на испаряемость................................ 32
2.2.3. Значение фракционного состава и давления насыщенных паров на испаряемость топлива 34
2.3. Воспламеняемость топлива........................... 37
2.3.1. Сущность процессов воспламенения............. 38
2.3.2. Пределы воспламенения........................ 42
2.3.3. Температура и период задержки воспламенения............................................... 45
2.4. Горючесть топлива.................................. 48
2.4.1. Термодинамические свойства горючего и
горючей смеси.................................. 49
2.5. Склонность топлива к образованию отложений
и нагара............................................ 53
2.6. Детонационная стойкость топлива.................... 54
2.7. Исследование возможности снижения загрязнения окружающей среды вредными выбросами автотранспорта при его эксплуатации..................... 59
2.7.1. Причины повышенной токсичности автомобилей с карбюраторными двигателями при эксплуатации........................................... 60
2.7.2. Неисправности системы питания двигателя 61
3
2.7.3. Неисправности системы зажигания двигателя.... 64
2.7.4. Изменение температурного режима двигателя.... 67
2.7.5. Перерасход топлива из-за нарушения регулировок двигателя и его системы..................... 69
2.7.6. Загрязнение двигателя...................... 71
Глава 3. Результаты исследования по снижению вредных выбросов автомобильного транспорта и методов их диагностирования.................................................... 76
3.1. Диагностирование двигателя по состоянию качества моторного масла (экспресс-метод).................. 76
3.2. Существующие методы снижения загрязнения окружающей среды вредными выбросами автомобильного транспорта...................................... 87
3.2.1. Промывка картера двигателя.................... 87
3.2.2. Очистители картерных газов.................... 88
3.2.3. Гидроциклонный очиститель картерных
газов.......................................... 91
3.4. Исследование существующего и гидроциклонного
очистителя картерных газов........................... 94
Глава 4. Исследование по планированию, нормированию
и фактическому расходу топлива....................... 100
4.1. Законодательные основы нормирования расхода топлива................................................. 100
4.2. Основные факторы, влияющие на расход топлива автомобилями............................................ 101
4.3. Влияние технического обслуживания автомобилей
на экономию топлива................................. 103
4.4. Нормирование расхода топлива.................... 104
4.5. Организация нормирования, учета, приема, хранения и рационального расходования горюче-смазочных материалов.......................................... 107
4.5.1. Планирование расхода топлива для грузового автомобильного транспорта.................... 107
4.5.2. Организация приема, хранения и выдачи
топлива..................................... 111
4.5.3. Рекомендации по организации планирования, учета, хранения и расходования топлива............ 116
4.6. Графический экспресс-метод расчета выброса вредных веществ с отработанными газами при эксплуатации автомобилей.............................. 117
4.7. Правовые меры, направленные на сохранение биосферы................................................... 123
Общие выводы.................................................. 127
Литература...................................................... 128
Приложения...................................................... 135
18
Сильнодействующими токсичными веществами являются свинец и его соединения. Они накапливаются в организме, вызывая нарушения в обмене веществ и кроветворных процессах. Применение этилированного бензина, содержащего тетраэтилсвинец, во многих крупных городах запрещено.
Воздействие О Г автомобилей на растительность проявляется даже в большей степени, нежели на человека! Озон, который образуется в воздухе при наличии углеводородов и окислов азота, является очень сильным окислителем. В совокупности с азотной и серной кислотами, «сырьем» для образования которых служат также ОГ, он приводит к сзрессу и гибели растений. Эги же окислители ускоряют коррозию металлов, разъедают изделия из известняка и мрамора и приводят к другим многочисленным негативным проявлениям [17]. Токсичность ОГ показана в табл. 1.2.
Таблица 1.2
Токсичность компонентов отработавших газов
Компоненты Объемная доля выбросов вредных веществ с ОГ, % Относительный
ОГ Двигатели с искровым зажиганием Дизели уровень токсичности по отношению к СО
Азот 74-77 76-78 Нетоксичен
Кислород 0.3-8.0 2- 18 «»
Водяной пар 3.0-5.5 0.5-4.0 «»
Двуокись 5- 12 1 - 10 «»
углерода Оксид 0.5- 10.0 0.01 -0.5 !
углерода Оксид азота 0.0-0.8 0.0002-0.5 10
Углеводороды 0.2-3.0 0.01 -0.5 1.5
Альдегиды о 0 1 о> »о 0.001-0.01 120
Сажа (0.0-0.4) г/м2 (0.01-1.0) г/м2 500
19
1.4. Механизм образования основных загрязнителей
Процесс сгорания топлива в ДВС протекает очень быстро. Реакции сгорания углеводородов в камере сгорания двигателя являются весьма сложными и при этом недостаточно изученными. Известно, что реакции сгорания углеводородов относятся к типу цепных разветвленных реакций. Характер протекания реакций зависит от температуры и давления в камере сгорания, от способа образования рабочей смеси и способа ее воспламенения.
Химическая реакция полного сгорания углеводородов может быть выражена стехиометрическим уравнением [18]:
Данное уравнение было бы верным только в случае, если бы молекула топлива подверглась одновременному столкновению
Вероятность такого столкновения настолько мала, что вообще не может приниматься во внимание. В соответствии с теорией цепных реакций, в период химической подготовки топлива к воспламенению некоторые молекулы углеводородов подвергаются распаду и при этом выделяются весьма активные (и неустойчивые) радикалы воспламенения, которые, взаимодействуя с молекулами кислорода, образуют органические перекиси и альдегиды. В момент, когда концентрация этих продуктов реакции достигают критической величины, происходит их взрывной распад и начинается цепь реакций сгорания.
В момент перед возникновением пламени наблюдается резкий прирос! С2Н2 и Н2. Одновременно накапливаются соединения СО, СО2, НгО и углерод. Дальнейшие преобразования этих компонентов зависят от продолжительности реакции, газодинамических условий, а также от явлений, сопутствующих процессу газообмена в камере сгорания [19].
с 11 +
(
т
4
молекулами кислорода с соответствующей большой энергией.
- Київ+380960830922