Сажи

Двигатели внутреннего сгорания сегодня являются основными загрязнителями воздушного бассейна. В ФРГ, например, автомобильный транспорт, потребляя 12 % общего расхода топлива в стране, дает 50 % общего количества вредных выбросов. Особенно плохо, что основная масса выхлопных газов от автомобилей выбрасывается в местах с высокой концентрацией людей (городах), причем на уровне роста человека (особенно детей), где газы не рассеиваются на большие расстояния, В выхлопных газах две содержатся твердый углерод (сажа), который является адсорбентом токсичных, в том числе канцерогенных веществ, оксиды азота NO<, углеводороды С Н , оксид углерода СО и альдегиды, а при работе на этилированном бензине — и крайне токсичные соединения свинца. Содержание указанных соединений в выхлопных газах зависит от типа двигателя, его состояния и регулировки, режима работы, применяемого топлива и др. Например, содержание NOx в отработавших газах дизелей и карбюраторных двигателей практически одинаково (до 2,5 г/м ), в то время как выброс СО в карбюраторных двигателях (до [c.183]

Сажа, углеводороды, оксид углерода и альдегиды образуются в результате неполного сгорания топлива, связанного либо с недостатком кислорода в рабочей смеси, либо с плохим смесеобразованием. Первое особенно характерно для бензиновых двигателей, когда карбюратор вырабатывает богатую смесь на режимах холостого хода и торможения. Дизели всегда работают со значительным избытком воздуха, поэтому выброс СО у них невелик, зато в отработавших газах много углеводородов, и особенно сажи, обусловливающих дымность газов. [c.183]

Существует несколько методов изготовления топливных сердечников. Наиболее распространенным среди них является химический золь-гель-процесс, разработанный в США [6]. Он обеспечивает получение сферических частиц из двуокиси и карбида урана с высокой плотностью ( 98% теоретической) в широком диапазоне размеров. Исходными продуктами при изготовлении топливных сердечников методами порошковой металлургии являются двуокись урана и углерод в виде сажи. При температуре 2800° С происходит взаимодействие двуокиси урана с углеродом и образование карбида урана. После спекания и сплавления частиц проводится их грануляция и рассев. [c.15]

Как видно из приведенных выше реакций (2), (3), в результате распада углеводородных соединений образуется свободный углерод. Если поверхность стали не поглощает весь выделяющийся углерод (абсорбция отстает от диссоциации), то свободный углерод, кристаллизуясь из газовой фазы, откладывается в виде плотной пленки сажи на детали, затрудняя процесс цементации. [c.325]

Наполнители уменьшают расход каучука, улучшают эксплуатационные свойства деталей. Наполнители подразделяют на порошкообразные и тканевые. В качестве порошкообразных наполнителей применяют сажу, тальк, мел и др. К тканевым наполнителям относят хлопчатобумажные, шелковые и другие ткани. В некоторых случаях для повышения прочности деталей их армируют стальной проволокой или сеткой, стеклянной или капроновой тканью. Количество наполнителя зависит от вида выпускаемых деталей. [c.436]

На рис. 316 в виде примера показана схема приспособления для контроля сборки шатуна с поршнем двигателя. По техническим условиям требуется, чтобы образующая поршня была перпендикулярна оси нижней головки шатуна. Для проверки этого нижняя головка шатуна сажается до упора на оправку, закрепленную в корпусе приспособления. Если сборка шатуна с поршнем произведена правильно, зазор между поршнем и плиткой, расположенной на стойке приспособления, не должен быть больше предусмотренной техническими условиями величины. Величина зазора устанавливается щупом. [c.521]

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]

При вдыхании сажи ее частицы вызывают негативные изменения в системе дыхательных органов человека. Если относительно крупные частицы сажи размером 2. .. 10 мкм легко выводятся из организма, то мелкие размером 0,5. .. 2 мкм задерживаются в легких, дыхательных путях, вызывают аллергию. Как и любая аэрозоль, 8 [c.8]

Образование сажи в камере сгорания дизеля представляет собой объемный процесс термического разложения углеводородов топлива в условиях большого недостатка кислорода. Во фронте пламени состав смеси близок к стехиометрическому, причем локально в зоне впрыскиваемой топливной струи смесь может быть богатой, вплоть до случая, когда коэффициент избытка воздуха а О (чистые пары топлива). Диапазон а, в котором происходит образование сажи, составляет 0,33 0,7. В этой зоне происходит реакция разложения (пиролиза) молекул углеводородного топлива [c.11]

Из факторов, влияющих на количество несгоревших углеводородов, необходимо отметить отношение поверхности камеры сгорания к ее объему, количество остаточных газов в цилиндре двигателя, степень турбулентности заряда, состав смеси, давление и температура процесса сгорания, протекание процесса догорания, после прохождения фронта пламени. Образованию углеводородов способствует также смазочное масло, попавшее в камеру сгорания, подтекание топлива из распылителя форсунки после окончания впрыска, что в то же время способствует повышенным выбросам сажи. [c.12]

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]

Рециркуляция применяется как в бензиновых двигателях, так и дизелях. Перепуск ОГ происходит из-за разности давлений в системе выпуска и впуска, регулирования степени рециркуляции — с помощью заслонок и клапанов. На полных нагрузках рециркуляцию применять нецелесообразно, так как значительно возрастают выбросы углеводородов, сажи, расход топлива (до 20%). Более эффективна межцилиндровая рециркуляция отработавших газов, когда ОГ переходят из цилиндра, в котором заканчивается такт выпуска, в цилиндр с тактом впуска. Каналы рециркуляции открываются поршнями в их положении у н.м.т. Высокая скорость перетекания газов способствует также интенсивному завихрению заряда в цилиндрах. [c.45]

Интенсивное вихреобразование способствует догоранию несгоревших частиц топлива и сажи. [c.47]

Рис. 25. Концентрации окислов азота и сажи в ОГ в дизелях с неразделенной 1 и разделенной 2 камерами сгорания

Относительное изменение удельного расхода топлива, выбросов окислов азота и сажи дизеля при изменении установочного угла опережения впрыска топлива [c.50]

Рис. 29. Выбросы сажи при изменении коэффициента избытка воздуха в дизелях

Активность катализатора может восстанавливаться регенерацией путем прожига или жидкостной промывки. Промывка более эффективна, так как очищает катализатор не только от сажи, но и от сернистых соединений. [c.76]

Принцип действия распыливающих жидкостных нейтрализаторов основан на интенсивном дроблении жидкости потоком ОГ, осаждении частиц на каплях и растворении в них газовой фазы. Наиболее эффективны скрубберы Вентури (рис, 49), в сопле которых происходит мелкодисперсное распыливание воды. В нижнем блоке капли с частицами сажи, ударяясь о поверхность жидкости, улавливаются ею, а оставшиеся капли оседают в каплеуловителе — насадке из гравия, керамзита или другого материала с развитой поверхностью. [c.79]

Биолог Н. Реймерс утверждает Нас (человечество) сейчас отделяет от тепловой смерти биосферы лишь один порядок величин. Будем использовать в 10 раз больше энергии, чем сейчас, и погибнем . Причина заключается в так называемом парниковом эффекте содержащийся в атмосфере диоксид углерода СО2 пропускает солнечные лучи на Землю, но препятствует охлаждению Земли путем излучения в космос, В последние годы ученые мира со все большим беспокойством говорят о повышении концентрации СО2 в атмосфере. Если эти опасения подтвердятся, человечеству в не таком уж отдаленном будущем придется резко ограничить потребление углеродсодержащих топлив. Кроме выбросов Oj, топливосжигающие и теплоэнергетические установки производят тепловые загрязнения (выбросы нагретой воды и газов), химические (оксиды серы и азота), золу и сажу, которые с увеличением масштаба производства также создают серьезные проблемы. Исключить эти выбросы или хотя бы свести их к минимуму можно только на основе глубокого понимания процессов, протекающих в топливоиспользующих установках. Фактически экология ставит человечество перед необходимостью делать производства безотходными. [c.4]

Излучение чистых газов (Н2О, СО2 и др.) находится в инфракрасной части спектра. Имеющиеся в продуктах iopa-ния раскаленные твердые частицы (зола и т. п.) придают пламени видимую окраску, и его степень черноты мо.жет быть большой, достигая значений 0,6—0,7. Поэтому при факельном сжигании твердых топлив, а при выделении сажи (при сжигании с недостатком воздуха) — и жидких, и газообразных основное ко личество теплоты в топках передается излучением пламени. Излучение 1оря1де-го пламени (факела) при теплообмене в топках рассчитывается по специальным формулам [15]. [c.96]

При постоянном направлении вращения и умеренно нагруженных валах (т 15 Н/мм ) полумуфты сажают на гладкие цилиндрические концы валов по переходным посадкам типа Я7//с6, Я7/ш6. При реверсивной работе, а закже при сильно нагруженных валах (т>15Н/мм ) применяют посадку Я7/д6. [c.267]

Зубчатые и червячные колеса, а чакже му(1)]ы. ihkhbi,i лвелдочки сажают на валы по посадкам с начяюм. Чтобы ограничить концентрацию давлений, на носа.дочные поверх иости валов ладают допуск ц и л и и д р и ч н о с ч и (пол.. .. 3). [c.298]

При постоянном напранлении вращения и умеренно нагруженных валах (т<15 МПа) полумуфты сажают на гладкие цилиндрические концы валов но переходным посадкам 1ипа //7/Л6 Я7/т6. При реверсивной работе, а также при сильно нагруженных балах (т>15 МПа) применяют посадкх //7/п6. [c.275]

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]

Основные токсичные вещества, являющиеся продуктами неполного сгорания топлива — окись углерода, сажа, углеводороды и альдегиды. У двигателей с внешним смесеобразованием, и частности бензиновых двигателя.х, наибольшая доля вредных выбросов приходится на окись углерода, в то время как у двигателей с внутренним смесеобразованием (дизелей) — на сажу. Это объясняется существенным различием организации процессов смесеобразования и сгорания. Если у двигателя с внешним с.месеобразованием процесс горения в цилиндре можно рассматривать как горение гомогенной смеси, то в цилиндрах. тизеля осуществляется гетерогенное сгорание, качества которого зависит от характеристик впрыска топлива, формы камеры сгорания, интенсивности смесеобразования и т. д. При организации малотоксичного рабочего процесса в дизеле необходимо обеспечить полное сгорание топлива по всему объему ка.меры сюрания, а у двигате.теп с внешним смесеобразованием оптимальное соотношение топлива и воздуха в смеси. [c.10]

В бензиновых двигателях интенсивное сажеобразование возможно только при работе на иереобогащенной смеси (а < 0,7), что сви-детел[>ствует о неисправности системы питания. Нормальное сгорание гомогенных топливовоздушных смесей происходит при а > > 0,82 -н 0,85, т. е. значительно более высоких, чем предел образования сажи. [c.11]

Диаметр первичных сажевых частип 0,02. .. 0,17 мкм. В ОГ сажа находится в виде образований неправильной формы размером, 3. 100 мкм. Наибольшее количество частиц сажи имеют размеры [c.11]

Наиболее оперативен косвенный метод определения дымности ОГ по степени черноты фильтра. По этому методу определенный объем отработавших газов просасывается через дросселирующий элемент и фильтр поршневым насосом. Фильтр, покрытый сажей, сравнивается с тоновой шкалой или помещается в специальное устройство измерительного прибора с фотоэлементом, фиксирующим отраженный от пробного фильтра свет. Из всех дымомеров этого типа наибольшее распространение получили приборы Бош (рис. 9). [c.23]

Приборы типа Бош и Хартридж дают показания в различных условных единицах. По отношению к весовому содержанию сажи в единице объема ОГ они дают сложную нелинейную зависимость (рис. 11). Так как бумажные фильтры задерживают не более 60% сажи, истинное сажесодержание прибором типа Бош не определяется. В дымомере типа Хартридж свет поглощается и рассеивается не только частицами несгоревшего топлива, но и некоторыми газообразными компонентами. Таким образом, с помощью дымо- [c.24]

Для снижения выбросов сажи к дизельному топливу добавляют специальные антидымные присадки, механизм действия которых — замедляющее действие на процессы ее образования и каталитическое влияние,на процессы догорания сажи в цилиндрах двигателя. Присадки на основе Ырия типа А-2, ИХП-706 (СССР), Парадайн-12 (США), применяемые в количествах 0,5% по массе к топливу, гарантированно снижают дымность ОГ на 50%, уменьшая образование альдегидов и бенз(а)пирена. На выбросы окислов азота, окиси углерода присадки влияния не оказывают. Наиболее эффективно снижаются выбросы сажи в зоне высоких нагрузок и частоты вращения вала двигателя. Повышенную дымность ОГ при неудовлетворительном техническом состоянии двигателя присадки не устраняют. К недостаткам присадок следует отнести прежде всего их высокую стоимость. [c.58]

Определенный эффект оказывает правильный выбор типа и передаточных чисел трансмиссии. При выполнении разгона автомобиля двигатель несколько раз переходит от режи.ма холостого хода к режиму полных нагрузок, столько же раз срабатывает ускорительный насос. Экспериментально определено, что на режимах периодического разгона безнаддувный дизель выбрасывает СО на 68%, С Н, -на 50% и сажи — на 100% больше, чем на энергетически эквивалентном установившемся режиме. Применение автоматической гидромеханической передачи благодаря отсутствию жесткой связи в трансмиссии позволяет работать двигателю при разгоне в, одном диапазоне частоты вращения и нагрузок, как правило, при наименьших удельных выбросах продуктов неполного сгорании и расходах топлива (рис. 33), и хотя в гидротрансформаторе наблюдаются дополнительные потери мощности, с точки зрения сни жения выбросов автомобилем его применение оправданно. [c.63]

При сгорании сернистных топлив в дизеле сернистый ангидрид взаимодействует с материалом носителя — А Од, образуя сульфат алюминия, способствующий снижению пористости и газопроницаемости катализатора. Сульфат алюминия легко растворяется в воде, поэтому процесс регенерации можно разделить на три стадии промывка катализатора водой с целью удаления основного количества сажи выдерживание катализатора в воде в течение суток для растворения сульфата алюминия и далее промывка катализатора водой с использованием сжатого воздуха, способствующему активному перемешиванию катализатора. [c.76]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...