ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Токсические характеристики двигателей автомобилей из "Снижение токсичности автомобильных двигателей " Изолинии концентраций СО в целом повторяют изолинии коэффициента избытка во.здуха а, так как в области режимов работы двигателя на обогащенных смесях а 1) наблюдается практически линейная зависимость концентраций СО от а (рис. 5). свойство используется, в частности, для косвенной оценки состава смеси но данным анализа содержания окиси углерода в отработавших 1 азах. [c.17] Распределение концентраций углеводородов не так закономерно, как окиси углерода. В значительной степени образование С Н определяется параметрами системы зажигания, фазами газораспределения, качеством распыливания топлива. В зонах работы двигателя с обогащенным составом смеси так же, как и СО, наблюдается увеличение концентраций углеводородов. [c.17] Картина изолиний концентраций окислов азота в поле универсальной токсической характеристики обратная. В области наиболее эффективного сгорания (а - 1,0. .. 1,1), где концентрации СО и С Н, минимальны, окислы азота имеют наибольшие концентрации, что объясняется высокими температурами процесса сгорания и достаточным количеством кислорода для ведения термических реакций образования N0. В зоне мощностного обогащения смеси (а 0,9. .. 0,95) концентрации N0 несколько ниже, хотя температуры сгорания максимальны. Здесь сказывается недостаток кислорода. На режимах холостого и принудительного холостого хода окислы азота практически отсутствуют. [c.17] Автомобильные двигатели работают, как правило, с переменными нагрузками на неуста-новившихся режимах, с последо-вагельными цикличными переходами с режима холостого хода на режимы разгона, установившейся работы и далее принудительного холостого хода (рис. 6). [c.18] Принудительный холостой ход характеризуется максимальными выбросами С Н, . На этом режиме возможно нарушение воспламенения смеси вследствие неудовлетворительного протекания рабочего процесса (ухудшение наполнения цилиндров). [c.19] Показатели токсичности двигателя в цикле городского движения автомобиля (данные автополигона НАМИ) представлены в табл. 4. [c.19] Дизель значительно менее токсичен, чем бензиновый двигатель. Более неблагоприятно процесс разгона происходит у дизелей с турбонаддувом по сравнению с безнаддувным дизелем из-за инерционности их системы воздухоснабжения. Наиболее полно проявляются положительные качества дизеля в режиме городского движения с большим удельным весом режимов малых нагрузок и холостого хода. Ограничивающим фактором применения дизелей является дымность отработавших газов. [c.19] Как видно, неустановившиеся режимы работы автомобильного двигателя во многом определяют его токсические показатели. С целью снижения повышенной инерционности топливоподающих систем, являющейся причиной повышенных выбросов вредных веществ на режимах разгона, в конструкции бензиновых двигателей вводят сложные быстродействующие системы приготовления топливовоздушной смеси заданного состава, стабилизации температурного режима, впрыск бензина во впускной коллектор. Наиболее эффективны системы с использованием электронных схем. В дизелях, на которых с целью их форсирования все более широко используется турбонаддув, применяют малоинерционные турбокомпрессоры с высокой частотой вращения ротора. [c.19] Методы аналитического определения отдельных химических соединений достаточно хорошо отработаны и находят широкое применение при контроле атмосферных загрязнений, в промышленности, медицине и других отраслях. Сложность анализа состава отработавших газов автомобильных двигателей обусловлена многообразием и широким диапазоном изменения концентраций отдельных компонентов. [c.20] Многие из них образуют отдельные классы или группы, обладающие близкими физико-химическими свойствами. Задача анализа отработавших газов осложняется наличием в них паров воды, дисперсных частиц сажи, соединений свинца и фосфора, окислов железа и других элементов, входящих в состав конструкционных материалов, топлив и масел. Кроме того, автомобильному двигателю свойственны переменные режимы работы, большой диапазон отклонений токсических характеристик в зависимости от индивидуальных особенностей и технического состояния. [c.20] Нормируемыми компонентами ОГ автомобильных двигателей являются окись углерода, окислы азота и углеводороды, как обладающие наибольшей токсичностью. [c.20] Для анализа СО в ОГ применяются в основном методы инфракрасной спектроскопии (ИКС). ИКС базируется на селективном поглощении инфракрасного излучения в области длин волн 4,7 мкм. ИКС-анализаторы обладают высокой селективностью, стабильностью и надежностью показаний. Преимущественное распространение получили бездисперсионные анализаторы, работающие на полихроматическом излучении, в которых применяются оптико-акустические детекторы, заполненные анализируемым газом. Эти приборы отличают простота и надежность конструкции устойчивость к механическим и тепловым нагрузкам, что и определило их преимущественное распространение. При заполнении рабочих полостей другим газом (метаном, сернистым ангидридом, двуокисью углерода, окисью азота) и соответствующей корректировке оптической и измерительной систем ИКС-анализаторы могут быть использованы и для анализа других компонентов отработавщих газов. [c.20] При определении содержания окислов азота наибольшее распространение получили традиционные химические методы, основанные на специфических реакциях двуокиси азота с некоторыми реактивами, а также инструментально-аналитические методы. [c.21] Из инструментальных методов анализа окислов азота можно выделить ИК-спектральные и хемилюминесцентные. Анализаторы, использующие эти методы, отличаются быстродействием, высокой селективностью и надежностью показаний. Наиболее надежные результаты дают хемилюминесцентные анализаторы, в которых использован принцип предварительного окисления N0 озоном с образованием возбужденной молекулы N63, выделяющей при переходе в устойчивое состояние избыточную энергию в виде светового кванта. [c.21] Инфракрасные анализаторы окиси азота, отличающиеся портативностью и простотой обслуживания, но ограниченной селективностью, целесообразно использовать для получения оценочных результатов в условиях эксплуатации двигателей. [c.21] Для анализа в отработавших газах суммарных углеводородов (СрН, ) наиболее широкое применение получили методы ИКС и пламенно-ионизационное детектирование (ПИД). ИКС-анализаторы с оптико-акустическим детектором компактны, обладают высоким быстродействием, относительно дешевы и доступны. Основным их недостатком является достаточно высокая ошибка, вносимая нестабильностью состава углеводородов в ОГ. Поскольку отдельные углеводороды обладают каждый своей полосой поглощения, то создать универсальный детектор на С Н не удается. Обычно ИКС-анализаторы калибруют по -гексану или пропану — наиболее характерным углеводородам, входящим в состав ОГ. [c.21] Основные модели применяемых в СССР газоанализаторов перечислены в табл. 5. [c.22] В СВЯЗИ С тем что бенз(а)пирен является наиболее опасным компонентом ОГ и в [шрспективе должно быть осуществлено нормирование его концентрации, разрабатываются методики его определения. применимые на стадии контроля качества продукции автозаводов. Трудности метода отбора проб состоят в том, что бенз(а)пирен находится как в газовой фазе ОГ. так и на сажевых частицах, причем его концентрации в дисперсных частицах в 3—4 раза выше, чем в потоке газов. [c.23] Основной метод пробоотбора бенз(а)пирена — фильтрация. Отобранные на фильтры пробы, после предварительной обработки, анализируются на содержание бенз(а)пирена методом, основанным на измерении флоуресценции раствора пробы в бензоле, замороженном при температуре жидкого азота. Для анализа бенз(а)пирена используют спектрограф типа ДФС-24. [c.23] Вернуться к основной статье