СОКРАЩЕНИЕ ВЫБРОСОВ ОТРАБОТАННЫХ ГАЗОВ

СОКРАЩЕНИЕ ВЫБРОСОВ ОТРАБОТАННЫХ ГАЗОВ АВТОМОБИЛЕЙ
Проценко С. И., студент 3 курсу
Национального технического университета Украины "КПИ",
Кофанова Е. В., доцент НТУУ "КПИ", научный руководитель
г. Киев, ул. Борщаговская, 115, ком. 513, Украина
[email protected]
На сегодняшний день происходит значительное загрязнение атмосферы выбросами выхлопных газов
от двигателей внутреннего сгорания (ДВС) автомобиля, которые содержат более 280 различных химических
соединений, в основном, газообразных с небольшим количеством примесей твердых частиц, находящихся
во взвешенном состоянии. По характеру воздействия на организм человека и химическим свойствам эти
выбросы условно делят на нетоксичные (N2, H2, O2, H2O, и др.) и токсичные (CO, CxHy, NOx, SO2, H2S,
альдегиды и др.), которые, в свою очередь, подразделяют еще на несколько групп. Рассмотрим наиболее
эффективные способы снижения негативного воздействия автомобильного транспорта на городскую
окружающую среду. Первым отметим способ повышения экономичности ДВС, который позволяет
сократить потребление топливно-энергетических ресурсов и, как следствие, снизить выбросы загрязняющих
веществ в атмосферу. Оптимизация рабочего процесса ДВС достигается применением различных устройств
в карбюраторе, например, ограничителя разрежения, действующего в режиме принудительного холостого
хода и позволяющего снизить расход топлива и масла; или электронным управлением смесеобразования,
что позволяет поддерживать оптимальный состав топливно-воздушной смеси при различных режимах
работы двигателя. Это, в свою очередь, дает возможность повысить топливную экономичность автомобиля
и сократить выбросы загрязняющих веществ. Однако они имеют некоторый предел адаптации к режимам
работы двигателя. Широкое распространение получили также системы питания с электронным впрыском
топлива. В частности, большинство зарубежных и новые отечественные ДВС оснащены специальной
системой с микропроцессорным управлением впрыском бензина и электронным зажиганием.
Следующий способ заключается в снижении массы автомобиля, например, путем изменения
конструкции его агрегатов, замены материалов на более легкие. Данное направление является достаточно
перспективным, поскольку на каждую дополнительную тонну массы автомобиля расходуется в среднем 2,5
л бензина (1,6 л дизельного топлива) на 100 км пути. Аэродинамика транспортного средства также
оказывает значительное влияние на расход топлива. При движении автомобиля на высокой скорости
затраты прямо пропорциональны квадрату скорости и определяются фактором обтекаемости,
представляющим собой произведение коэффициента сопротивления воздуха на площадь лобовой
поверхности транспортного средства. Поэтому аэродинамические свойства автомобиля улучшают за счет
придания ему обтекаемой формы, равномерного расположения груза, установки дефлекторов на крышах
кабин грузовых автомобилей. Для снижения токсичности выхлопных газов используются нейтрализаторы
отработанных газов, специальные фильтры, а также вводятся присадки к топливу. Последние подразделяют
на присадки, интенсифицирующие горение, и антидымные присадки − интенсификаторы горения (как
правило, являются кислородосодержащими веществами), которые повышают цетановое число и уменьшают
количество светлого дыма, появляющегося при работе холодного дизеля. В качестве присадок
используются, например, метилацетат, ацетонпероксид, этилнитрат, изоамилнитрат и др. Антидымные
присадки практически не влияют на выбросы оксида углерода(II), но существенно сокращают выбросы
альдегидов, бенз(а)пирена, а также ускоряют выгорание сажи. Следующий способ заключается в замене
традиционного жидкого топлива, например, газом, что значительно снижает выбросы вредных веществ в
атмосферу. В качестве газового топлива для ДВС используют сжиженный нефтяной газ или сжатый
природный газ. Однако и здесь есть существенные недостатки, в частности, повышение массы автомобиля,
слабо развитая сеть газонаполнительных и заправочных станций.
Таким образом, на основе анализа литературных и экспериментальных данных можно сделать вывод, что
для снижения выбросов вредных веществ в атмосферу от автомобильного транспорта наиболее
перспективным является разработка и введение в топливо присадок специального назначения. Особенно
перспективными считаем моюще-диспергирующие присадки на основе поверхностно-активных веществ,
которые позволяют очищать цилиндропоршневую группу, клапанный механизм и топливную аппаратуру от
нагара, смолистых и лаковых загрязнений, тем самым увеличивая срок службы двигателя и обеспечивая его
экономичность. Перспективы дальнейших исследований связаны именно с разработкой составов моющедиспергирующих присадок, а также с их испытанием на различных автомобилях в целях минимизации
негативного влияния на окружающую среду. СОКРАЩЕНИЕ ВЫБРОСОВ ОТРАБОТАННЫХ ГАЗОВ
АВТОМОБИЛЕЙ
Проценко С. И., студент 3 курсу
Национального технического университета Украины "КПИ",
Кофанова Е. В., доцент НТУУ "КПИ", научный руководитель
г. Киев, ул. Борщаговская, 115, ком. 513, Украина
[email protected]
На сегодняшний день происходит значительное загрязнение атмосферы выбросами выхлопных газов
от двигателей внутреннего сгорания (ДВС) автомобиля, которые содержат более 280 различных химических
соединений, в основном, газообразных с небольшим количеством примесей твердых частиц, находящихся
во взвешенном состоянии. По характеру воздействия на организм человека и химическим свойствам эти
выбросы условно делят на нетоксичные (N2, H2, O2, H2O, и др.) и токсичные (CO, CxHy, NOx, SO2, H2S,
альдегиды и др.), которые, в свою очередь, подразделяют еще на несколько групп. Рассмотрим наиболее
эффективные способы снижения негативного воздействия автомобильного транспорта на городскую
окружающую среду. Первым отметим способ повышения экономичности ДВС, который позволяет
сократить потребление топливно-энергетических ресурсов и, как следствие, снизить выбросы загрязняющих
веществ в атмосферу. Оптимизация рабочего процесса ДВС достигается применением различных устройств
в карбюраторе, например, ограничителя разрежения, действующего в режиме принудительного холостого
хода и позволяющего снизить расход топлива и масла; или электронным управлением смесеобразования,
что позволяет поддерживать оптимальный состав топливно-воздушной смеси при различных режимах
работы двигателя. Это, в свою очередь, дает возможность повысить топливную экономичность автомобиля
и сократить выбросы загрязняющих веществ. Однако они имеют некоторый предел адаптации к режимам
работы двигателя. Широкое распространение получили также системы питания с электронным впрыском
топлива. В частности, большинство зарубежных и новые отечественные ДВС оснащены специальной
системой с микропроцессорным управлением впрыском бензина и электронным зажиганием.
Следующий способ заключается в снижении массы автомобиля, например, путем изменения
конструкции его агрегатов, замены материалов на более легкие. Данное направление является достаточно
перспективным, поскольку на каждую дополнительную тонну массы автомобиля расходуется в среднем 2,5
л бензина (1,6 л дизельного топлива) на 100 км пути. Аэродинамика транспортного средства также
оказывает значительное влияние на расход топлива. При движении автомобиля на высокой скорости
затраты прямо пропорциональны квадрату скорости и определяются фактором обтекаемости,
представляющим собой произведение коэффициента сопротивления воздуха на площадь лобовой
поверхности транспортного средства. Поэтому аэродинамические свойства автомобиля улучшают за счет
придания ему обтекаемой формы, равномерного расположения груза, установки дефлекторов на крышах
кабин грузовых автомобилей. Для снижения токсичности выхлопных газов используются нейтрализаторы
отработанных газов, специальные фильтры, а также вводятся присадки к топливу. Последние подразделяют
на присадки, интенсифицирующие горение, и антидымные присадки − интенсификаторы горения (как
правило, являются кислородосодержащими веществами), которые повышают цетановое число и уменьшают
количество светлого дыма, появляющегося при работе холодного дизеля. В качестве присадок
используются, например, метилацетат, ацетонпероксид, этилнитрат, изоамилнитрат и др. Антидымные
присадки практически не влияют на выбросы оксида углерода(II), но существенно сокращают выбросы
альдегидов, бенз(а)пирена, а также ускоряют выгорание сажи. Следующий способ заключается в замене
традиционного жидкого топлива, например, газом, что значительно снижает выбросы вредных веществ в
атмосферу. В качестве газового топлива для ДВС используют сжиженный нефтяной газ или сжатый
природный газ. Однако и здесь есть существенные недостатки, в частности, повышение массы автомобиля,
слабо развитая сеть газонаполнительных и заправочных станций.
Таким образом, на основе анализа литературных и экспериментальных данных можно сделать вывод, что
для снижения выбросов вредных веществ в атмосферу от автомобильного транспорта наиболее
перспективным является разработка и введение в топливо присадок специального назначения. Особенно
перспективными считаем моюще-диспергирующие присадки на основе поверхностно-активных веществ,
которые позволяют очищать цилиндропоршневую группу, клапанный механизм и топливную аппаратуру от
нагара, смолистых и лаковых загрязнений, тем самым увеличивая срок службы двигателя и обеспечивая его
экономичность. Перспективы дальнейших исследований связаны именно с разработкой составов моющедиспергирующих присадок, а также с их испытанием на различных автомобилях в целях минимизации
негативного влияния на окружающую среду.