Методы снижения токсичности отработавших газов автомобилей

Методы снижения токсичности отработавших газов автомобилей

Методы, используемые для снижения токсичности отработавших газов двигателей с искровым зажиганием, делятся на две основные категории: конструктивные методы и очистка отработавших газов. Основные промышленно развитые страны стремятся внедрить у себя (или уже приняли) строгие нормы предельной токсичности отработавших газов. Выполнение этих норм требует использования систем снижения токсичности, включающих трехкомпонентный каталитический нейтрализатор, который уже доказал свою эффективность в США, Европе и Японии

Экологические стандарты ЕВРО

Евростандарты вводятся ЕЭК (Европейской Экологической комиссией) ООН и регулируют нормы содержания оксида углерода (СО), оксидов азота (NO), углеводородов (СН), и других вредных веществ. Начиная с экологического стандарта ЕВРО1, введённого в 1992 году, нормы постепенно ужесточаются, при этом системы нейтрализации выхлопных газов должны соответствовать определённому экологическому классу (экологическим нормам автомобиля) в зависимости от срока его эксплуатации. Всего классов — 6, от 0-го до 6-го. Двигатели автомобилей, оснащённые катализаторами и полностью отвечающие экологическим стандартам ЕВРО, регулирующие содержание вредных примесей в выхлопных газах автомобилей и спецтехники нуждаются в применении многокомпонентных газоанализаторов, более точных и дорогих. Методики измерений одно- и многокомпонентными газоанализаторами автомобильных выхлопов несколько отличаются друг от друга.

Система разбавления отработавших газов

Наиболее распространенным методом сбора отработавших газов является процедура раз­бавления CVS (отбор проб при постоянном объеме). Впервые он был применен в США в 1972 году для легковых и малотоннажных грузовых автомобилей. С тех пор метод не­сколько раз модифицировался. Метод CVS используется также в некоторых других стра­нах, например, в Японии. С 1982 года этот метод применяется также в Европе. Таким об­разом, на сегодняшний день этот метод сбора отработавших газов признан во всем мире.

Цели

При использовании метода CVS анализ со­става отработавших газов выполняется только после окончания испытаний. При этом должны быть выполнены следующие требования:

• Необходимо предотвратить конденсацию водяных паров, в противном случае будет иметь место потеря оксидов азота;
• Необходимо предотвратить возникновение в собранных отработавших газах вторич­ных реакций.

Принцип метода CVS

Метод CVS заключается в следующем. Отра­ботавшие газы от испытуемого автомобиля смешиваются в смесителе Mix-T или в смеси­тельном канале с наружным воздухом в со­отношении от 1:5 до 1.10 и откачиваются при помощи специальной системы насосов таким образом, что общий объемный расход отрабо­тавших газов и воздуха остается постоянным. Следовательно, расход добавочного воздуха зависит от моментального объемного расхода отработавших газов. Из потока разбавленных ОГ в один или более мешков непрерывно от­бираются репрезентативные пробы. Во время наполнения мешков объемный расход газа постоянен. Следовательно, концентрация ток­сичных веществ в мешке для сбора проб по окончании заполнения идентична среднему значению концентрации токсичных веществ в разбавленных отработавших газах во время процесса наполнения мешков.

Во время наполнения мешков отработав­шими газами также отбирается проба воз­духа, предназначенного для разбавления, для определения концентрации в нем токсичных веществ.

Отбор проб отработавших газов в мешки производится в соответствии с фазами ис­пытательного цикла (например, фаза ht ис­пытательного цикла FTP 75).

Массы токсичных веществ, произведенных во время испытаний, вычисляется, исходя из общего объема разбавленных отработавших газов и концентраций токсичных веществ в собранных отработавших газах и воздухе раз­бавления.

Системы разбавления газов

Для получения постоянного объемного рас­хода разбавленных отработавших газов су­ществуют два альтернативных метода:

• Метод PDP (объемный насос): использу­ется роторно-поршневой вентилятор (воз­духодувка Рутса);
• Метод CFV (критический расход Вентури): в критическом состоянии используются трубка Вентури и стандартная воздухо­дувка.

Усовершенствования метода CVS

Разбавление отработавших газов вызывает снижение концентраций в них токсичных веществ, зависящее от степени разбавления. Концентрации некоторых токсичных веществ (в особенности углеводородных соедине­ний) в разбавленных отработавших газах в некоторых фазах испытаний сравнимы с концентрациями в воздухе разбавления (или ниже), поскольку за последние годы содер­жание токсичных веществ в выбросах было значительно снижено в связи с введением в действие все более строгих норм. Это пред­ставляет собой проблему с точки зрения тех­нологии измерений, поскольку разность двух значений имеет большое значение для опре­деления количества выбросов. Еще одной проблемой является точность измерительной аппаратуры.

Решить указанные проблемы могут помочь следующие меры:

• Снижение степени разбавления; при этом требуется принять меры к предотвраще­нию образования конденсата, например, нагрева тех или иных секций системы раз­бавления отработавших газов, или осуше­ния и нагрева воздуха разбавления (на ав­томобилях с бензиновыми двигателями);
• Снижение и стабилизация концентраций токсичных веществ в воздухе разбавле­ния, например, при помощи фильтров на основе активированного угля;
• Оптимизация измерительной аппаратуры (включая системы разбавления), напри­мер, путем правильного выбора или пред­варительного кондиционирования матери­алов, надлежащей настройки системы или использования современной электронной контрольно-измерительной аппаратуры;
• Оптимизация процессов, например, по­средством специальных процедур про­дувки.

Система разбавления газов Bag Mini Diluter

В качестве альтернативы для технологии CVS в США была разработана система разбавле­ния отработавших газов нового типа под на­званием Bag Mini Diluter (BMD). Здесь часть потока отработавших газов разбавляется с постоянным соотношением сухим, нагретым и не содержащим токсичных веществ «нулевым газом», например, очищенным воздухом. Во время испытаний часть потока этих разбавлен­ных отработавших газов собирается в мешки для отбора проб. По окончании испытаний вы­полняется анализ собранных проб.

В ходе этой процедуры разбавление от­работавших газов производится не содержа­щим токсичных веществ «нулевым газом» Использование для разбавления очищенного от токсичных веществ газа имеет целью из­бежать необходимости в учете концентраций токсичных веществ в воздухе разбавления. Однако, по сравнению с методом CVS это требует более сложной процедуры, напри­мер, одними из требования являются опреде­ление объемного расхода (неразбавленных) отработавших газов и пропорциональный отбор проб.

Виды автомобильных газоанализаторов

Для изучения состава выхлопных газов автомобиля используются современные газоанализаторы, которые могут быть двух типов:

• Ручные. Применяются в условиях химической абсорбции, оптимальное количество газа определяется путём прохождения веществ сквозь реагенты.
• Автоматические. Замеры осуществляются с помощью физико-химических характеристик. Возникшая реакция позволяет вычислить объём и давление токсических соединений в газовой смеси.

В зависимости от условий использования приборы для анализа газовой смеси машины бывают следующих видов:

• Стационарные. Применяются на больших предприятиях.
• Переносные. Применяются с целью диагностики вне помещения.
• Транспортируемые. Предназначены для передвижных лабораторий.
• Блочно-модульные. Не имеют конкретного места применения, перемещаются на специальных тележках.

С учётом измеряемого количества обнаруженных в газовой смеси веществ автомобильные газоанализаторы бывают однокомпонентные и многокомпонентные. Вторые в свою очередь делятся на 2, 3, 4, и 5 – компонентные. Анализ состава выхлопных газов транспортных средств чаще всего осуществляется 4 или 5-компонентным автоматическим прибором переносного типа.

См. также

Статьи

Влияние выхлопных газов на здоровье человека

Wikimedia Foundation . 2010 .

Полезное

Смотреть что такое «Отработавшие газы» в других словарях:

ОТРАБОТАВШИЕ ГАЗЫ — смесь газов с примесью взвешенных частиц, образовавшихся в результате сгорания моторного топлива (проект федерального закона Об обеспечении экологической безопасности автомобильного транспорта . ) EdwART. Термины и определения по охране… … Экологический словарь

отработавшие газы (ОГ) — отработавшие газы (ОГ): Смесь газообразных продуктов полного сгорания, избыточного воздуха и различных микропримесей (газообразных, жидких и твердых частиц), поступающая из цилиндров двигателя в его выпускную систему. Источник … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

ОТРАБОТАВШИЕ ГАЗЫ — Смесь газов с примесью взвешенных частиц, образовавшихся в результате сгорания моторного топлива Словарь бизнес терминов. Академик.ру. 2001 … Словарь бизнес-терминов

отработавшие газы — 3.1 отработавшие газы: Смесь газообразных продуктов полного сгорания, избыточного воздуха и различных микропримесей (газообразных, жидких и твердых частиц), поступающая из цилиндров дизеля в его выпускную систему. Источник … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Отработавшие газы — образуются при сгорании топлива в двигателях внутреннего сгорания (См. Двигатель внутреннего сгорания). В составе О. г. содержится ряд токсичных компонентов (например, CO, NO2). Содержание CO в О. г. карбюраторных двигателей колеблется от … Большая советская энциклопедия

Отработавшие газы двигателя — смесь газов с примесью взвешенных частиц, удаляемая из цилиндров или камер сгорания двигателя. Источник … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

отработавшие газы двигателя автомобиля — отработавшие газы Ндп. выпускные газы выхлопные газы отработанные газы отходящие газы Смесь газов с примесью взвешенных частиц, удаляемая из цилиндров или камер сгорания двигателя автомобиля. [ГОСТ 17.2.1.02 76] Недопустимые, нерекомендуемые… … Справочник технического переводчика

Отработавшие газы двигателя автомобиля — Отработавшие газы двигателя смесь газов с примесью взвешенных частиц, удаляемая из цилиндров или камер сгорания двигателя. Источник: ПОСТАНОВЛЕНИЕ Госгортехнадзора РФ от 26.11.2001 N 53 ОБ УТВЕРЖДЕНИИ ИНСТРУКЦИИ О ПОРЯДКЕ ОРГАНИЗАЦИИ И ВЕДЕНИЯ… … Официальная терминология

Отработавшие газы двигателя автомобиля — 6. Отработавшие газы двигателя автомобиля* Отработавшие газы Ндп. Выпускные газы Выхлопные газы Отработанные газы Отходящие газы D. Abgas E. Exhaust gases F. Gaz d échappement Смесь газов с примесью взвешенных частиц, удаляемая из цилиндров или… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

сухие отработавшие газы — 3.2 сухие отработавшие газы: Отработавшие газы, влагосодержание которых меньше или равно равновесному при температуре 298 К и атмосферном давлении 101,3 кПа. Источник … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Почему не работает рециркуляции отработанных газов?

Существует несколько причины выхода из строя системы рециркуляции выхлопа:

1. Использование неочищенного топлива низкого качества. Нагар, который образуетcя от некачественного топлива портит клапан ERG уже через 20 тыс. км пробега.
2. Неправильно настроенная система зажигания тоже образует излишний нагар с теми же последствиями.
3. Попадание масла в выхлопные газы из-за износа поршневой, маслосъемных колпачков, других проблем с двигателем.
4. Неисправности в электронике, сбой в работе ЭБУ.
5. Превышение допустимого уровня масла в двигателе или износ топливных форсунок.
6. Износ клапана, который нужно менять или чистить после пробега 60-80 тысяч километров.

С должным вниманием

Как бы банально это ни звучало, необходимо следить за своим автомобилем в прямом смысле слова. Доступность автосервисов и продлeнная гарантия — прекрасная помощь, но не панацея. Буквально 5-7 минут, которые вы потратите перед поездкой, могут сохранить не только ваше деньги, но и время, проведeнное в сервисе или без любимого авто.

Проверили жидкости, протeрли стeкла, посмотрели на давление в шинах. За это время и автомобиль прогреется — самое время смотреть на цвет выхлопа!