Войти
Этот грузовик с дизельным двигателем выделяет выхлопные газы, содержащие черные частицы имеет значение при запуске двигателя. Выхлопные газы или дымовые газы выделяются в результате сгорания топлива, такого как природный газ, бензин (бензин), дизельное топливо, мазут, биодизельные смеси или уголь. В зависимости от типа двигателя он выбрасывается в атмосферу через выхлопную трубу , дымовую трубу или сопло. Он часто распространяется с подветренной стороны в виде струи выхлопных газов.
Это основной компонент выбросов автотранспортных средств (и от стационарных двигателей внутреннего сгорания ), который также может включать:
Выбросы от автотранспортных средств способствуют загрязнению воздуха и являются основным компонентом смога в некоторых крупных городах. Исследование, проведенное в 2013 г. MIT, показывает, что только в США из-за выбросов транспортных средств ежегодно происходит 53 000 случаев ранней смерти. Согласно другому исследованию, проведенному в том же университете, только автомобильный дым является причиной смерти 5000 человек ежегодно только в Соединенном Королевстве.
Наибольшую часть большинства газообразных продуктов сгорания составляют азот (N2), водяной пар (H 2 O) (за исключением топлива с чистым углеродом) и диоксид углерода (CO 2) (кроме топлива без углерода); они не токсичны или вредны (хотя водяной пар и диоксид углерода являются парниковыми газами, которые способствуют глобальному потеплению ). Относительно небольшая часть продуктов сгорания представляет собой нежелательные, вредные или токсичные вещества, такие как окись углерода (CO) от неполного сгорания, углеводороды (правильно обозначены как C xHy, но обычно обозначается просто как «HC» на листах испытаний на выбросы) от несгоревшего топлива, оксидов азота (NO x) от чрезмерных температур сгорания и твердых частиц ( в основном сажа ).
Температура выхлопных газов (EGT) важна для работы каталитического нейтрализатора двигателя внутреннего сгорания. Его можно измерить с помощью датчика температуры выхлопных газов . EGT также является мерой состояния двигателя газотурбинных двигателей (см. Ниже).
Пар из выхлопной трубы холодного автомобиля В течение первых двух минут после запуска двигателя автомобиля, который не работал в течение нескольких часов, количество выбросов может быть очень высоким. Это происходит по двум основным причинам:
| Компонент | Уровень выбросов | Годовые выбросы загрязняющих веществ |
|---|---|---|
| Углеводороды | 2,80 грамма / миля (1,75 г / км) | 77,1 фунта (35,0 кг) |
| Окись углерода | 20,9 г / милю (13,06 г / км) | 575 фунтов (261 кг) |
| NOx | 1,39 г / милю (0,87 г / км) | 38,2 фунта (17,3 кг) |
| Двуокись углерода - парниковый газ | 415 г / милю (258 г / км) | 11450 фунтов (5190 кг) |
Соответствует европейским стандартам выбросов EURO III в том виде, в котором они применялись в октябре 2000 г.
В 2000 г. Агентство по защите начало вводить более строгие нормы выбросов для легковых автомобилей. Требования вводились поэтапно, начиная с автомобилей 2004 года, и все новые легковые и легкие грузовики должны были соответствовать обновленным стандартам к концу 2007 года.
| Компонент | Уровень выбросов | Годовые выбросы загрязняющих веществ |
|---|---|---|
| NMOG (Летучие органические соединения ) | 0,075 г / милю (0,046 г / км) | 2,1 фунта (0,95 кг) |
| Окись углерода | 3,4 грамма / милю (2,1 г / км) | 94 фунта (43 кг) |
| NOX | 0,05 г / милю (0,0305 г / км) | 1,4 фунта (0,64 кг) |
| Формальдегид | 0,015 г / милю (0,0092 г / км) | 0,41 фунтов (0,19 кг) |
Автомобильные выхлопы В двигателях с искровым зажиганием газы, образующиеся при сгорании смеси топлива и воздуха, называются выхлопными газами. Состав варьируется от бензиновых до дизельных двигателей, но находится примерно на этих уровнях:
| Выхлопные газы двигателей внутреннего сгорания . | % от общего количества | |
|---|---|---|
| Соединение | Бензин | Дизель |
| азот | 71 | 67 |
| диоксид углерода | 14 | 12 |
| водяной пар | 13 | 11 |
| кислород | 10 | |
| Микроэлементы | < 0.6 | ~ 0,3 |
| оксиды азота | < 0.25 | < 0.15 |
| оксид углерода | 1-2 | < 0.045 |
| твердые частицы | < 0.045 | |
| углеводороды | < 0.25 | < 0.03 |
| диоксид серы | возможные следы | < 0.03 |
10% кислорода для «дизельного топлива» составляет вероятно, если двигатель работал на холостом ходу, например в испытательном стенде. Это намного меньше, если двигатель работает под нагрузкой, хотя дизельные двигатели всегда работают с избытком воздуха над топливом. Содержание CO в бензиновых двигателях варьируется от ~ 15 ppm для хорошо настроенного двигателя с впрыском топлива и каталитического нейтрализатора до 100 000 ppm (10%) для хорошо настроенного карбюраторного двигателя, что обычно встречается в небольших генераторах и садовой технике.
Выхлопные газы двигателя внутреннего сгорания, топливо которого включает нитрометан, будут содержать пары азотной кислоты, которые являются едкими и при вдыхании вызывают мышечную реакция, делающая невозможным дышать. Люди, которые могут подвергнуться его воздействию, должны носить противогаз.
То, что выглядит как выхлоп от реактивных двигателей, на самом деле инверсионный след.В реактивные двигатели и ракетные двигатели, выхлоп из метательных сопел, который в некоторых приложениях показывает алмазы удара.
В терминологии паровых двигателей выхлопные газы - это пар, давление которого теперь настолько низкое, что он больше не может выполнять полезную работу.
Смог в Нью-Йорке со стороны Всемирного торгового центра в 1988 году Моно- оксиды азота NO и NO 2(NOx ) (независимо от того, производятся ли они таким образом или естественным путем молнией ) реагируют с аммиаком, влагой и другими соединениями с образованием азотной кислоты. пары кислоты и связанные с ними частицы. Мелкие частицы могут глубоко проникнуть в чувствительную ткань легких и повредить ее, в крайних случаях вызывая преждевременную смерть. Вдыхание видов NO увеличивает риск рака легких и колоректального рака. и вдыхание таких частиц может вызвать или усугубить респираторные заболевания, такие как эмфизема и бронхит и болезни сердца.
В 2005 U.S. Согласно исследованию EPA, наибольшие выбросы NOx происходят от дорожных транспортных средств, при этом вторым по величине источником выбросов является внедорожное оборудование, в основном бензиновые и дизельные станции.
Полученный азот кислота может смываться в почву, где она становится нитратом, что полезно для выращивания растений.
Внедорожное оборудование - это в основном бензиновые и дизельные станции. Когда оксиды азота (NOx) и летучие органические соединения (VOCs) вступают в реакцию в присутствии Из солнечного света образуется приземный озон, основной ингредиент смога. В отчете Агентства по охране окружающей среды США за 2005 год дорожные транспортные средства являются вторым по величине источником ЛОС в США (26%), а 19% приходится на внедорожное оборудование, которое в основном состоит из бензиновых и дизельных станций. 27% выбросов ЛОС приходится на растворители, которые используются при производстве красок и разбавителей для красок и в других целях.
Озон полезен в верхних слоях атмосферы, но на уровне земли озон раздражает дыхательная система, вызывающая кашель, удушье и снижение жизненной емкости легких. Он также имеет множество негативных последствий для всей экосистемы.
MOPITT спутниковое компьютерное изображение окиси углерода, март 2010 г. Отравление угарным газом является наиболее распространенным типом. смертельного отравления воздуха во многих странах. Окись углерода бесцветна, без запаха и вкуса, но очень токсична. Он соединяется с гемоглобином с образованием карбоксигемоглобина, который блокирует транспорт кислорода. При концентрациях выше 1000 ppm считается непосредственной опасностью и представляет наибольшую опасность для здоровья при работе двигателей в плохо вентилируемом помещении. В 2011 году 52% выбросов окиси углерода было создано мобильными транспортными средствами в США
Хроническое (долгосрочное) воздействие бензола (C6H6 ) повреждает костный мозг. Это также может вызвать чрезмерное кровотечение и угнетать иммунную систему, увеличивая вероятность инфекции. Бензол вызывает лейкоз и связан с другими видами рака крови и предраками крови.
последствия для здоровья вдыхания взвешенных в воздухе твердых частиц были широко изучены на людях и животных и включают астму, рак легких, сердечно-сосудистые заболевания, преждевременную смерть. Из-за размера частиц они могут проникать в самые глубокие части легких. По оценкам британского исследования 2011 года, 90 смертей в год из-за ТЧ легковых автомобилей. В публикации 2006 года Федеральное управление автомобильных дорог США (FHWA) заявляют, что в 2002 году около 1% всех выбросов PM 10 и 2% всех выбросов PM 2,5 приходилось на выхлопы дорожных транспортных средств. (в основном от дизельных двигателей ).
Двуокись углерода является парниковым газом. Выбросы CO 2 автотранспортными средствами являются частью антропогенного вклад в рост концентрации CO 2 Изменения в атмосфере, которые, по мнению подавляющего большинства научного сообщества, вызывают изменение климата. Согласно расчетам, автотранспортные средства генерируют около 20% антропогенных выбросов CO 2 в Европейском Союзе, при этом на легковые автомобили приходится около 12%. Европейские стандарты выбросов ограничивают выбросы CO 2 выбросы новых легковых автомобилей и легких транспортных средств. Средний показатель выбросов CO 2 новых автомобилей в Европейском союзе снизился на 5,4% за год по сравнению с первым кварталом 2010 года, до 145,6 г / км.
Выхлопные газы транспортных средств содержат много водяного пара.
Было проведено исследование способов, с помощью которых войска в пустынях могут извлекать питьевую воду из выхлопных газов своих транспортных средств.
Стандарты выбросов сосредоточены на сокращении загрязняющих веществ, содержащихся в выхлопных газах транспортных средств, а также в дымовых трубах промышленных предприятий и других источниках загрязнения воздуха в различных крупных промышленных предприятиях. такие объекты, как нефтеперерабатывающие заводы, заводы по переработке природного газа, нефтехимические заводы и химические производственные предприятия. Однако их часто называют дымовыми газами. Каталитические нейтрализаторы в автомобилях предназначены для устранения загрязнения выхлопных газов с помощью катализатора. Скрубберы на судах предназначены для удаления диоксида серы (SO 2) из выхлопных газов судов. Нормы, касающиеся выбросов двуокиси серы из морских судов, ужесточаются, однако только небольшое количество специальных районов во всем мире предназначены для использования только дизельного топлива с низким содержанием серы.
Одно из заявленных преимуществ двигателей передовых паровых технологий заключается в том, что они производят меньшие количества токсичных загрязнителей (например, оксидов азота), чем бензиновые и дизельные двигатели той же мощности. Они производят большее количество углекислого газа, но меньше окиси углерода из-за более эффективного сгорания.
Исследователи из Калифорнийского университета в Школе общественного здравоохранения Лос-Анджелеса говорят, что предварительные результаты их статистического исследования детей, внесенных в Реестр рака Калифорнии, родившихся в период с 1998 по 2007 год, показали, что трафик Загрязнение может быть связано с увеличением вероятности некоторых видов рака на 5-15%. Исследование Всемирной организации здравоохранения показало, что пары дизельного топлива вызывают рост рака легких.
Калифорнийский совет по воздушным ресурсам обнаружил в исследованиях что 50% или более загрязнения воздуха (смог ) в Южной Калифорнии вызвано автомобильными выбросами. Концентрация загрязняющих веществ, выбрасываемых двигателями внутреннего сгорания, может быть особенно высокой на сигнальных перекрестках из-за холостого хода и ускорений. В компьютерных моделях часто отсутствуют такие детали.
