ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Состав и структура выбросов автомобильных двигателей из "Снижение токсичности автомобильных двигателей " Автомобильные двигатели внутреннего сгорания загрязняют атмосферу вредными веществами, выбрасываемыми с отработавшими газами (ОГ), картерными газами и топливными испарениями. При этом 95. .. 99% вредных выбросов современных автомобильных двигателей приходится на ОГ, представляющие собой аэрозоль сложного, зависящего от режима работы двигателя состава. [c.5] Элементарный состав автомобильных нефтяных топлив — это углерод, водород, в незначительных количествах кислород, азот и сера. Атмосферный воздух, явл яющийся окислителем топлив, состоит, как известно, в основном из азота (79%) и кислорода (около 21%). При идеальном сгорании стехиометрической смеси углеводородного топлива с воздухом в продуктах сгорания должны присутствовать лишь N-2, СО2, Н.2О. В реальных условиях ОГ содержат также продукты неполного сгорания (окись углерода, углеводороды, альдегиды, твердые частицы углерода, перекисные соединения, водород и избыточный кислород), продукты термических реакций взаимодействия азота с кислородом (окислы азота), а также неорганические соединения тех или иных веществ, присутствующих в топливе (сернистый ангидрид, соединения свинца и т. д.). [c.5] Всего в ОГ обнаружено около 280 компонентов. По своим химическим свойствам, характеру воздействия на организм человека вещества, содержащиеся в отработавших и картерных газах, подразделяются на несколько групп. В группу нетоксичных веществ входят азот, кислород, водород, водяной пар, а также углекислый газ. Группу токсичных веществ составляют окись углерода СО, окислы азота N0 , многочисленная группа углеводородов С Н 1, включающая парафины, олефины, ароматики и др. Далее следуют альдегиды Я СНО, сажа. При сгорании сернистых топлив образуются неорганические газы - сернистый ангидрид ЗОз и сероводород НзЗ. [c.5] Особую группу составляют канцерогенные полициклические ароматические углеводороды (ПАУ), в том числе наиболее активный бенз(а)пирен, являющийся индикатором присутствия канцерогенов в ОГ. В случае применения этилированных бензинов образуются токсичные соединения свинца. [c.5] В табл. 1 приведены данные по составу ОГ основных типов двигателей - бензинового с искровым зажиганием и с воспламенением от сжатия (дизеля). [c.5] Как видно, состав ОГ рассматриваемых типов двигателей существенно различается прежде всего по концентрации продуктов неполного сгорания, а именно окиси углерода, углеводородов п сажи. [c.6] Основны.ми токсичными компонентами ОГ бензиновых двигателей являются СО, С Нп,, N0 и соединения свинца, дизелей --N0 , сажа. [c.6] Действие токсичных компонентов ОГ на человеческий организм разнообразно, от инициации незначительных неприятных ощущений до раковых заболеваний. Степень их воздействия зависит от их концентрации в атмосфере, состояния человека и его индивидуальных особенностей. [c.6] Влияние отдельных компонентов ОГ на организм человека изучено достаточно полно. Практически для каждого компонента ОГ в СССР установлены предельно допустимые концентрации (ПДК), определенные исходя из принципа полного отсутствия их воздействия на человека. [c.6] В ОССР принята тре. сстуценчатая градация значений ПДК вредных веществ. Среднесуточная ПДК в атмосфере населенных мест — концентрация, которая не оказывает на человека прямого или косвенного вредного воздействия в условиях неопределенно долгого круглосуточного вдыхания. Максимальная разовая ПДК вредного вещества в воздухе населенных мест — концентрация, не вызывающая рефлекторных реакций в организме человека. И, наконец. ПДК вредного вещества в воздухе рабочей зоны — концентрация. [c.6] В табл. 2 представлены значения ПДК основных токсичных компонентов ОГ в воздухе населенных пунктов и рабочей зоны согласна санитарным нормам, принятым в СССР (СН-245—71 и последующие дополнения). [c.7] Присутствие в ОГ большого числа вредных веществ, значительное колебание их концентраций в зависимости от конструктивных и режимных параметров не позволяет с требуемой надежностью оценить токсические свойства ОГ в целом. Однако при концентрациях, близких к ПДК, взаимное влияние компонентов относительно мало, поэтому действие токсичных компонентов, классифицированных в табл. 1 и 2, можно рассматривать отдельно. [c.7] Окись углерода - прозрачный, не имеющий запаха газ, несколько легче возду ха, практически не растворим в воде. Поступая в организм с вдыхаемым воздухом, СО снижает функцию кислородного питания, выполняемую кровью. Это объясняется тем, что поглощаемость СО кровью в 240 раз выше поглощаемости кислорода. Вступая в реакцию с гемоглобином крови, СО блокирует его воз-можность снабжать организм кислородом. В результате кислородного голодания нарушатся функции центральной нервной системы, возможна потеря сознания. [c.7] Повышенные концентрации окиси углерода опасны и тем, что в результате кислородного голодания организма ослабляется внимание, замедляется реакция, падает работоспособность водителей, что влияет на безопасность дорожного движения. [c.8] Окислы азота. В ОГ двигателей 90. .. 99 о всего коли-чества окислов азота состав-ляет окись азота N0. Однако уже в системе выпуска и далее в атмосфере происходит окисление N0 в двуокись азота N0. . [c.8] Окислы азота раздражающе действуют на слизистые оболочки глаз, носа, остаются в легких в виде азотной и азотистых кислот, получаемых в результате их взаимодействия с влагой верхних дыхательных путей. Опасность воздействия окислов азота заключается в том, что отравление организма проявляется не сразу, а постепенно, причем каких-либо нейтрализующих средств нет. [c.8] Из огромного количества углеводородных соединений различных классов наиболее активную роль в образовании смога играют олефины. Вступая в реакции с окислами азота под воздействием солнечного облучения, они образуют озон и другие фотооксиданты — биологически активные вещества, вызывающие раздражение глаз, горла, носа и заболевания этих органов у человека и наносящие ущерб растительному н животному миру. [c.8] Из альдегидов в ОГ присутствуют в основном формальдегид и акролеин. Формальдегид — бесцветный газ с резким и неприятным запахом, раздражает глаза и верхние дыхательные пути, поражает центральную нервную систему, печень, почки. Акролеин также обладает сильным раздражающим действием. [c.8] Свинец, имеющийся в бензинах как основа антидетонационных присадок, выбрасывается с ОГ в виде аэрозолей в соединении с бромом, фосфором, хромом. Аэрозоли, попадая в организм при дыхании, через кожу и с нищей, вызывают отравление, приводящее к нарушениям функций органов пищеварения, цервно-мышечных систем,. мозга. Свинец плохо выводится из организма и может накапливаться в нем до опасных концентраций. [c.9] Сернистый ангидрид 50.2 — бесцветный, с острым запахом газ. Раздражающее действие на верхние дыхательные пути объясняется поглощением 50.2 влажной поверхностью слизистых оболочек и образованием в них кислот. Он нарушает белковый обмени ферментативные процессы, вызывает раздражение глаз, кашель. [c.9] Вернуться к основной статье