Нормы токсичности выхлопа автомобильных бензиновых двигателей. Содержание со в выхлопных газах автомобиля

Регулировка со сн на карбюраторных и инжекторных двигателях

Регулировка СО и СН

Повышенное содержание СО и СН в выхлопных газах недвусмысленно говорит о  проблеме в одной из систем автомобиля. Однако, доподлинно установить, что именно становится причиной загрязнения окружающей среды, отравления вашего организма и порчи автомобиля способен только профессионал. Специалисты автосервиса «Планета Железяка» имеют богатый в диагностике автомобиля и знают, что регулировка содержания СО и СН – это сложный и кропотливый процесс, который требует профессионального подхода.

Регулировка СО и СН газоанализатором

Газоанализатор имеет массу достоинств, правда воспользоваться ими может только специалист. С помощью газоанализатора можно узнать, как работают цилиндры и определить направление поиска неисправности. Однако, в руках простых автолюбителей газоанализатор становится вредителем. Приведем один банальный пример: если нарушена герметичность выхлопного тракта, то любой газоанализатор будет выдавать неправильные данные, которые в лучшем случае вас запутают и заставят привести автомобиль в автосервис, либо же эти данные, дав неправильное направление в ремонте автомобиля, станут причиной появления дополнительных неполадок.

Поэтому регулировка СО и СН без газоанализатора практически не возможна, однако газоанализатор должен быть в руках профессионала.

Повышенное содержание СО и СН

Во время горения, равно как и в процессе дыхания выделяется углекислый газ – СО2. Однако, при недостатке кислорода, углерод окисляется не конца и вместо него образуется угарный газ – СО. Таким образом, повышенное содержание СО – это результат недостатка кислорода, одной причиной которого может стать избыток топлива в цилиндрах. При этом избыток бензина (напомним, нефть – это цепочка углеводородов) приводит к тому, что часть его сгорает не до конца – так образуется СН. Другой причиной повышенного содержания СО и СН может стать прямо противоположное явление – бедная смесь, в этом случае фронт воспламенения не может нормально распространяться из-за отработанных газов и большого количества воздуха, которые создают ему препятствия.

Итак, повышенное содержание СО, равно как и СН явления связанные между собой и причиной их является неполное сгорание топлива. 

Причины неполного сгорания могут затаиться в системе зажигания, в результате чего ухудшается образование искры и как следствие – плохое сгорание топлива. При этом кислород, который не вступил в реакцию, сообщает датчику кислорода о том, что смесь обеднена. Электронный блок управления дает сигнал на обогащение смеси, что приводит к еще большему ухудшению искрообразованию и, как следствие, увеличению СО и СН.

Чтобы исправить данную ошибку необходимо провести тщательную диагностику автомобиля, поскольку причин проблем в системе зажигания может быть много. Перечислим только некоторые из них: загрязнение свечей, не работающий цилиндр, неисправность электронного модуля зажигания, повреждения катушки зажигания и другое.

Если смесь обедненная, то все равно происходит неполное сгорание топлива и при этом попытки автомобилистов «подлить масло в огонь» приводят к обратным результатам. Смесь сгорает не полностью, автомобиль не набирает мощности и водитель нажимает на педаль газа все сильнее и сильнее, увеличивая таким образом количество несгоревшего топлива. 

Работа на обедненной смеси может привести к следующим неполадкам: утечка разрежения,  негерметичность впускного тракта, негерметичность дроссельного патрубка или карбюратора, поломка пружины выпускного клапана.

Регулировка СО и СН. Проблемы и технология.

Как мы уже писали, повышенное содержание СО и СН является следствием богатой или бедной смеси. Если смесь обогащена, то это приводит к плохому зимнему пуску, большому расходу топлива, плохой тяге, вибрации на холостом ходу. Бедная смесь в свою очередь становится причиной детонации, прогара клапанов и прокладок, вибрации на холостом ходу и большому расходу топлива.  

Регулировка СО на карбюраторе осуществляется путем повышения частоты вращения, уменьшения опережения зажигания. Как правило, регулировка СО и СН в этом случае является частью работ по ремонту карбюратора. Регулировка СО на карбюраторе особенно актуальна для российских автомобилей (в том числе и регулировка СО ВАЗ). Регулировка СО на инжекторе осуществляется вручную, если в автомобиле нет датчика кислорода.

Потенциометр регулировки СО

Потенциометр регулировки СО в комплектации без датчика кислорода, служит для регулирования содержания СО в выхлопных газах автомобиля. Располагаться потенциометр регулировки концентрации СО может в расходомере воздуха, а также в моторном отсеке или непосредственно подсоединен к электронному модулю управления, если он является отдельным датчиком. С помощью потенциометра можно напрямую отрегулировать содержание окиси углерода.

См. также соседние разделы:

www.mkadservis.ru

Как снизить количество вредных примесей в выхлопных газах своего автомобиля

Выхлопные газы — источник загрязнения окружающей среды

Продукты окисления и неполного сгорания углеводородного топлива называются выхлопными газами. В атмосферу больших городов поступает большое количество выбросов выхлопных газов, что приводит к превышению допустимых норм канцерогенов и токсичных веществ в воздухе. Эти загрязняющие вещества в массовом количестве выделяются в атмосферу автомобилями.

Состав концентрации кислорода в отработавших газах зависит от содержания воздуха в смеси и топлива, поступающего в двигатель, определяет этот показатель специальный датчик.

Вы не ошибётесь, если назовёте такой датчик кислородным датчиком или датчиком концентрации кислорода в отработавших газах, регулятор «лямбда» и лямбда-зонд — это названия одного и того же приспособления.

Кроме разных названий кислородный датчик бывает разным по типу:

• электрохимическим;
• резистивным.

Электрохимический датчик (название говорит само за себя) работает по принципу вырабатывания электрического тока. Именно этот вид датчиков на сегодняшний день имеет широкое применение. Принцип работы такого датчика следующий: диоксид циркония при разной концентрации кислорода создаёт разность электрического напряжения. В том случае, когда система подачи топлива работает правильно, показатель напряжения, которое вырабатывает датчик в секунду, может меняться неоднократно. Благодаря этому в любом режиме работы двигателя можно приготовить и поддержать нужный состав горючей смеси.

Работа менее распространённого резистивного вида датчика работает по принципу резистора, это значит — в зависимости от условий среды меняет своё направление блок управления впрыском или использует информацию, выдаваемую датчиком напряжения, для коррекции используемого топлива. Температура выхлопной газообразной смеси замеряется специальным датчиком, называемым датчиком перегрева выхлопных газов или датчиком перегрева катализатора.

Выпускной коллектор, соединённый с группой частей глушителя, — это выпускная система выхлопных газов.

Катализатор отработавших газов можно установить в резонатор и разрыв приёмной трубы. Для чего необходима такая система? Чтобы уменьшить шумы выхлопа и для очищения выбросов.

Кислородный датчик для определения количества кислорода

Устройство выхлопной системы

От выхлопной системы автомобиля зависит работа газораспределительного механизма, если говорить об этом точнее — работа выпускного коллектора и выпускных клапанов. Система состоит из следующих составляющих:

• приёмная труба;
• катализатор;
• резонатор;
• глушитель;
• датчик выхлопных газов;
• в некоторых случаях можно встретить сажевый фильтр.

Приёмная труба (в народе называется «штаны») — это изогнутая труба с приваренной подошвой, присоединяется к турбонагнетателю или выпускному коллектору. Изготавливают чаще всего из огнестойкого металла, иногда можно встретить из нержавейки. Если двигатель автомобиля повышенной мощности — устанавливаются две приёмные трубы.

Внешний вид приёмной трубы

Резонатор — банка глушителя, в которой первично разделяются выхлопные газы автомобилей и уменьшается скорость выхлопа. Для изготовления применяют огнеупорный металл.

Катализатор (бывает керамическим и металлическим) предназначен для очистки выхлопных газов. Представляет собой металлическую ёмкость с внутренним огнеупорным слоем.

Глушитель — металлическая ёмкость с несколькими перегородками, которые изменяют направление массы выхлопных газов для снижения шума.

Различные типы автомобильных глушителей

Система рециркуляции отработавших газов, клапан EGR

Рециркуляция выхлопных газов вызывает повышенную работу двигателя с меньшим расходом топлива. В бензиновом двигателе снижает детонацию, а в дизельном — жёсткую работу. Такая система применяется очень давно в большей степени на автомобилях отечественного производства. В связи с тем, что немногие разбираются в рециркуляции, её сразу же стараются нейтрализовать, тем самым эксплуатационные качества автомобиля снижаются.

Рециркуляция — для чего она нужна

При очень высокой температуре в камере сгорания в воздухе, подаваемом в цилиндры, азот и кислород взаимодействуют — в результате получается окись азота.

Для сжигания топлива в бензиновый двигатель поступает кислород, если азот «съедает» его, кислород поступает в недостаточном количестве. Недостаток кислорода приводит к неполному сгоранию топлива, мощность двигателя снижается, а в окружающую среду в избыточном количестве поступают CO, HC и NOx.

Основой всей рециркулирующей системы является клапан EGR, он осуществляет возврат отработавших газов в коллектор для смешивания с новой порцией свежего воздуха. Благодаря кислороду температура горения увеличивается, это значит, что вводимые отработавшие газы способствуют уменьшению температуры сгорания. В результате такого процесса происходит пониженное количество кислорода, смешиваемое с азотом, что приводит к меньшему образованию NOx.

Немаловажный элемент системы рециркуляции — клапан EGR

Экология и автомобиль

Давайте выясним, вследствие чего образовываются вредные примеси в выхлопных газах автомобиля.

Как уже всем известно, топливо при взаимодействии с кислородом сгорает в камере, в результате чего интенсивно выделяется тепло, которое превращается в работу. По теории 14,7 кг воздуха необходимо для сгорания 1 кг бензина, но на самом деле воздуха нужно больше. Связано это с воспламенением и сгоранием бензиново-воздушной смеси (горючей), которая не готова на достаточном уровне к сгоранию в тысячные доли секунд. От предыдущего цикла в смеси остаются вещества, которые оказывают препятствие соединению кислорода с топливом. На переходных режимах и при непрогретом двигателе не получается осуществить по объёму цилиндра идеальное перемешивание смеси. Такой процесс приводит к неполному окислению топлива, правильный процесс сгорания нарушается и топливо требуется добавлять. Смесь называется богатой, если содержит количество топлива, превышающее допустимую норму, если эта норма понижена, горючая смесь считается бедной.

При запуске холодного двигателя в цилиндры поступает большое количество топлива: в таком случае количество кислорода является недостаточным и топливо полностью не сгорает. Даже если мощность двигателя повышенная, он работает неэкономично, а токсичные продукты неполного сгорания выбрасываются в атмосферу.

Самые распространённые токсичные компоненты отработавших газов, загрязняющие экологию:

• CO — оксид углерода;
• NOx — оксид азота;
• CnHm — углеводород;
• свинец (при использовании этилированного бензина).

Видео о развитии технологий и уменьшении влияния выхлопных газов:

Несколько отличается состав выбросов бензиновых двигателей автомобиля и дизельных. Так как в дизельном двигателе сгорание горючего продукта происходит в большем объёме, несгоревшие углеводороды и окись углерода выбрасываются в атмосферу в меньшем количестве, а вот окись азота за счёт избытка воздуха превышает норму. Сажа — ещё один компонент, который вырабатывают дизельные двигатели. Сернистый ангидрид вырабатывается при сгорании низкокачественного дизельного топлива.

365cars.ru

Нормы токсичности автомобильных бензиновых двигателей

Работа бензинового двигателя сопровождается образованием большого количества продуктов неполного сгорания топлива: термического разложения углеводородов, оксида азота, соединений серы и свинца и пр. Попадая в атмосферу из выхлопной трубы, эти вещества наносят большой вред человеку и окружающей его среде. Приведенные ниже нормы токсичности (ЕВРО-1, ЕВРО-2, ЕВРО-3, ЕВРО-4, ЕВРО-5) для бензиновых двигателей, приняты в разные годы, постепенно и поэтапно ограничивают выброс вредных веществ в атмосферу.

Нормы токсичности бензиновых двигателей

Примечания и дополнения

— Основные компоненты выпускных газов двигателя автомобиля:

Оксид углерода (СО) – чем богаче топливная смесь тем выше содержание в выхлопных газах СО. Вызывает отравление у человека, так как связывает гемоглобин в крови, нарушая ее способность поставлять организму кислород.

Углеводороды (СН или НC) – состоят из распавшихся молекул топлива, образуются при гашении пламени вблизи холодных стенок камеры сгорания. Попадают в выхлопные газы при пропусках воспламенения, негерметичности выпускного клапана, неисправности системы вентиляции картера. При попадании в организм вызывают мутацию клеток.

Оксид азота (NOx) – образуется в результате реакции кислорода и азота в цилиндрах двигателя при температуре выше 1500° С. Негативно влияет на слизистую оболочку глаз и носа, нервную систему человека.

Свинец – попадает в отработанные газы в виде свинцовых солей. Влияет на нервную систему.

Сера (SO2) – диоксид серы очень вреден для человека и растений.

— Нормы токсичности рассчитываются для двигателей не зависимо от их объема.

Еще статьи по автомобилям ВАЗ 2108, 2109, 21099

— Каталитический нейтрализатор отработанных газов

— Виды впрыска на инжекторных двигателях автомобилей ВАЗ 2108, 2109, 21099

— Датчик кислорода системы управления двигателем (Лямбда-зонд) ЭСУД автомобилей ВАЗ 2108, 2109, 21099

— СО-потенциометр ЭСУД автомобилей ВАЗ 2108, 2109, 21099

— Схема ЭСУД ВАЗ 2108, 2109, 21099 (нормы токсичности ЕВРО-2)

twokarburators.ru

состав, влияние на организм человека

Содержание статьи

В ходе развития человечества, сопровождающегося увеличением населения и его потребительских нужд, развитием легкой и особенно тяжелой промышленности, а также автотранспорта, в окружающую человека атмосферу происходит большой выброс самых разнообразных химических веществ. Выхлопные газы от работающих автомобилей составляют порядка 90% от общего объема загрязнений.

Общая характеристика выхлопных газов

Выхлопные газы автомобилей – это сочетание двухсот-трехсот химических соединений, которые считаются достаточно вредными. Они получаются при сгорании различного автомобильного топлива и отходят в открытую атмосферу.

По статистике, в среднем один легковой автомобиль выбрасывает в атмосферу за день около одного килограмма разных токсичных и канцерогенных веществ. Причем подобные вещества способны аккумулироваться и находиться в окружающей среде до 5 лет. Выхлопные газы приносят очевидный вред здоровью человека, растительности, животным, а также почве и водным ресурсам.

Выхлопные газы оказывают самое большое отрицательное влияние на организм людей в больших городах, особенно при нахождении в многочасовых пробках, в районах магистралей и крупных дорожных развязок.

Когда физические и химические характеристики таких выбросов в воздух превышают допустимые концентрации, то такие выхлопные газы оказывают существенное отрицательное воздействие на самочувствие человека. В группе повышенного риска находятся водители, особенно работающие на маршрутках и такси, а также люди, которые очень часто стоят в многокилометровых автомобильных пробках на дорогах во время часов пик движения транспорта.

Большее вредное влияние оказывают машины, двигатели которых работают на дизеле, нежели на бензине или газе, при этом вырабатывается большее количество сажи.

Выхлопные выбросы действуют сразу непосредственно на внутренние органы дыхания, причем у детей младшего возраста намного значительнее, чем у взрослых. Это объясняется тем, что самая большая концентрация выбросов находится на уровне лица маленьких детей.

Состав и объем выхлопных газов, которые загрязняют атмосферу

В составе выхлопных газов разных видов топлива, могут быть такие вредные элементы:

• оксиды азота и углерода;
• диоксиды азота и серы;
• сернистый ангидрид;
• бензопирен;
• альдегиды;
• ароматические углеводороды;
• некоторое количество сажи;
• разные соединения свинца;
• взвешенные частицы.

Согласно статистике, грузовые машины и автобусы вырабатывают больше выхлопных газов, нежели легковые автомобили. Этот факт напрямую связан с режимом работы и объемами двигателей внутреннего сгорания автомобилей.

Так, например, легковая машина дает за сутки порядка 220 мг/м3 угарного газа, автобус 230 мг/м3, а небольшой грузовик целых 500 мг/м3. Легковушка дает 45 мг/м3 оксида азота, автобус 18 мг/м3, а небольшой грузовик – 70 мг/м3. Также автобус, в отличие от легковушки, постоянно выбрасывает в воздух оксиды серы и углерода, а также соединения свинца.

Важно помнить, что выхлопные газы от автомобилей – это почти 90% загрязнения всего объема воздуха окружающего человека. Один автомобиль способен всего лишь за сутки поставить в воздух до одного килограмма таких вредных соединений.

Влияние выхлопных газов на организм людей

Вследствие содержания в выхлопных газах автомобилей вредных и даже ядовитых веществ, а также при постоянном действии таких элементов на органы человека, они способны вызывать развитие острых и хронических болезней.

Для органов дыхания характерные следующие заболевания:

• аллергические реакции;
• астма;
• бронхит;
• гайморит;
• образование злокачественных опухолей;
• воспаление дыхательных путей;
• эмфизема.

Для сердечно-сосудистой системы свойственны такие заболевания:

• нарушения дыхания в виде отдышки;
• головокружения;
• увеличение проявления признаков стенокардии;
• инфаркт миокарда;
• вязкость крови, как итог – тромбозы, тромбоэмболии;
• кислородное голодание, так называемая гипоксия тканей.

Для нервных клеток характерно развитие таких нарушений:

• общее недомогание;
• повышенная возбудимость;
• сонливость и стойкое нарушение сна.

Химические соединения, что есть в составе выхлопных газов, в особенности тяжелые металлы, характеризуются свойством накапливаться в организме. Вследствие чего начинается зашлаковывание организма с последующим развитием серьезных заболеваний.

Наибольший объем токсинов присутствует в выхлопных газах, когда двигатель работает на холостом ходу и на сниженных скоростях. При таких режимах происходит плохое выгорание топлива и отход несгоревших элементов топлива в количестве более чем в десять раз превышающем выхлопы при стандартном режиме автомобиля.

По степени действия на человека, составляющие выхлопных газов можно разбить на пять групп:

1. К первой группе относятся малотоксичные химические элементы отходящих газов заведенного двигателя. К ним относят азотные соединения, водород, водяной пар, кислород, углекислый газ и прочие составляющие атмосферы. Такие вещества не несут непосредственно вред здоровью человека, однако способствуют возникновению неблагоприятных условий существования людей, так как оказывают действие на состав окружающего воздуха.
2. Ко второй группе относится оксид углерода, который является сильным ядовитым веществом. Отравиться угарным газом можно при заведенном двигателе автомобиля в гараже с плотно прикрытыми воротами или ночуя в машине с не выключенным мотором. Угарный газ вызывает кислородное голодание и, как результат, нарушение функций всех внутренних систем человеческого организма. Степень интоксикации угарным газом определяется его концентрацией, временем действия и иммунитетом человека, на которого воздействует такое вещество. При легком отравлении учащается сердцебиение, наблюдается пульсация в висках и темнеет в глазах. Для среднего отравления характерны сонливость и неясное сознание. Тяжелая степень отравления газом с концентрацией более 1% приводит к спутанности сознания, а в исключительных случаях, даже к летальному исходу.
3. К третьей группе относятся оксид азота и диоксид азота, содержащиеся в выхлопных газах автомобиля. Они считаются более токсичными элементами, нежели угарный газ. Так, диоксид азота тяжелее воздуха и стелется по полу, скапливается в нишах и каналах, а при повышенных концентрациях является очень опасным при регулярном обслуживании автомобилей. При продолжительном действии таких газов человек может заболеть астмой, отеком легких, хроническим бронхитом, воспалением слизистой пищеварительной системы, сердечной недостаточностью и нервными расстройствами.
4. Четвертая группа является самой многочисленной по количеству веществ. Сюда входят самые разнообразные углеводороды, например, парафиновые алканы, нафтеновые цикланы и определенные ароматические бензолы. Таких соединений около 160 единиц. Эти вещества ядовиты и пагубно действуют на функции сердечно-сосудистой системы. Помимо этого, углеводородные соединения являются канцерогенами и способствуют возникновению и росту злокачественных опухолей;
5. В пятую группу входят органические альдегиды, такие как формальдегид, акролеин и уксусный альдегид. Подобные вещества также ядовитые и являются продукцией выгорания топлива при работе мотора на тихом ходу или при небольших нагрузках, если температура отходящих газов невысокая. Вредное воздействие таких соединений выражается в раздражение слизистых оболочек, поражении внутренних дыхательных органов и нервных клеток.
6. К шестой группе относится сажа и мелкие элементы, являющиеся результатом износа и внутреннего нагара на двигателе, а также добавления аэрозолей и масел. Такие частицы не оказывают непосредственного негативного влияния на здоровье человека, но легко раздражают дыхательные пути и собирают на своей поверхности опасные компоненты.

Развитие науки и техники, которые позволяют повысить комфортность жизни людей, помимо благ, приносит и вред, как, например, выхлопные газы от автотранспорта. Смерть от выхлопных газов встречается нечасто и считается результатом неправильного обращения с автомобилем.

otravlenye.ru

Измерение состава выхлопных газов | Системы снижения токсичности автомобиля

Теперь стало стандартом измерять четыре основные составляющие выхлопного газа, а именно:

• угарный газ (СО)
• углекислый газ (СO2)
• углеводороды (СН)
• кислород (O2)

Модуль проверки выхлопных газов обычно оснащен своим собственным дисплеем, но может быть связан и с главным дисплеем анализатора. Как правило, в дополнение к информации о четырех газах на дисплей выводятся значения лямбда-фактора и качества смеси (отношение воздуха к топливу). Греческая буква «лямбда» обозначает идеальное отношение массовых частей воздуха и топлива (air to fuel ratio — AFR)- 14,7:1. Другими словами, только правильное количество воздуха обеспечивает сгорание всего топлива. В таблице ниже приведены типичный состав газов, лямбда и качества смеси для системы управления с обратной связью по лямбда- показателю, взятому до каталитического конвертера (или вообще без него) и после каталитического конвертера. Эти показатели приведены для современного двигателя, находящегося в превосходном состоянии (и используются в качестве примеров для контроля текущих данных).

Таблица. Показатели состава выхлопных газов, лямбда-фактора и качества смеси

Показание	CO, %	CH, ppm	CO2, %	O2, %	Лямбда	Отношение смеси воздух-топливо
Перед катализатором	0,6	120	14,7	0,7	1	14,7
После катализатора	0,2	12	15,3	0,1	1	14,7

Состав выхлопных газов — весьма критичное измерение и, следовательно, требует достаточной степени точности. С этой точки зрения для измерений СО, СО2 и СН наиболее пригодна инфракрасная измерительная техника. Каждый газ обладает только ему присущим поглощением инфракрасного излучения. Содержание кислорода измеряется электрохимическими средствами, аналогичными лямбда-датчику в автомобиле.

Рис. Способ измерения концентрации окиси углерода (СО)

СО измеряется так, как показано рисунке. Излучающий элемент, нагреваемый приблизительно до 700 «С при помощи отражателя создает пучок инфракрасного света. Этот пучок направляется сквозь диск-обтюратор и через ячейку с измеряемым газом к приемной камере. Эта герметично закрытая камера содержит газ определенной концентрации (в данном случае СО). Газ поглощает некоторую часть теплового излучения, и его температура увеличивается. Это вызывает увеличение объема таза и, следовательно, поток газа от камеры 1 к камере 2. Поток обнаруживается датчиком потока, который дает на выходе сигнал переменного тока. Выходной сигнал преобразуется и калибруется как нулевой уровень СО. Сигнал переменного токи возникает из-за прерывания инфракрасного излучения диском-обтюратором. Если бы диск не использовался, то поток от камеры 1 к камере 2 имел бы место только в тот момент, когда двигатель включался или выключался.

Если угарный газ, концентрация которого должна быть измерена, теперь прокачивать через ячейку определенных размеров, часть инфракрасного излучения будет поглощена прежде, чем оно достигает камеры приемника. Это изменит нагрев окиси углерода контрольного образца и, следовательно, измеряемый поток между камерами 1 и 2 изменится. Изменится сигнал датчика потока, и результат после преобразования будет отображен на дисплее. Аналогичный технический прием используется для измерения CO2 и СН. Пока без лабораторного оборудования и весьма тонких методов анализа невозможно измерить окислы азота (NOx), но разработка новых методов идет непрерывно.

Хорошие четырехгазовые анализаторы, как правило, обладают следующими особенностями:

• автономная установка, независимая от другого оборудования
• графические изображения одновременно до четырех значений, порядок индикации выбирается пользователем. Выбор для графического представления из набора СН, СО, СO2, O2 и скорости вращения (об/мин)
• пользователь может создать персонифицированные фирменные бланки для распечаток экрана
• используется недисперсионный инфракрасный метод (non-disopersiv infrared — NDIR) обнаружения (каждый газ характеризуется индивидуальной степенью поглощения инфракрасного света)
• изображение дисплея может быть зафиксировано или сохранено в памяти для будущей обработки
• повторная калибровка по нажатию кнопки (если используются калибровочный газ и регулятор)
• индикация концентрации составляющих выхлопного газа в режиме реального времени в форме численных значений или создание живых графиков параметров выхлопных газов в выбираемых диапазонах
• расчет и индикация лямбда-отношения (идеальное воздушно-топливное отношение приблизительно 14,7:1)
• индикация параметров вращения двигателя (об/мин) в числовой или графическом форме, а также индикация температуры масла в зависимости от текущего времени и даты
• индикация диагностических данных двигателя, получаемых от сканера
• работа от сетевого питания или от батареи 12 В

Точное измерение состава выхлопных газов требуется не только для ежегодного контроля выбросов, но является существенной информацией для того, чтобы гарантировать правильную настройку двигателя. В таблице приведены средние значения для типичного выхлопа. Отметим, что ядовитые выбросы малы по величине, но, тем не менее, остаются опасными.

ustroistvo-avtomobilya.ru

Выхлопные газы автомобилей – состав и основные компоненты. Оксид углерода (угарный газ), оксиды азота (закись азота, диоксид азота), углеводороды. Смог и его образование

Выхлопные газы (или отработавшие газы) – основной источник токсичных веществ двигателя внутреннего сгорания – это неоднородная смесь различных газообразных веществ с разнообразными химическими и физическими свойствами, состоящая из продуктов полного и неполного сгорания топлива, избыточного воздуха, аэрозолей и различных микропримесей (как газообразных, так и в виде жидких и твердых частиц), поступающих из цилиндров двигателей в его выпускную систему. В своем составе они содержат около 300 веществ, большинство из которых токсичны. Основными нормируемыми токсичными компонентами выхлопных газов двигателей являются оксиды углерода, азота и углеводороды. Кроме того, с выхлопными газами в атмосферу поступают предельные и непредельные углеводороды, альдегиды, канцерогенные вещества, сажа и другие компоненты. Примерный состав выхлопных газов представлен в таблице 1.

При работе двигателя на этилированном бензине в составе выхлопных газов присутствует свинец, а у двигателей, работающих на дизельном топливе - сажа.

Состав выхлопных газов Компоненты выхлопного газа Содержание по объему, % Примечание Двигатели бензиновые дизели

Азот	74,0 - 77,0	76,0 - 78,0	нетоксичен
Кислород	0,3 - 8,0	2,0 - 18,0	нетоксичен
Пары воды	3,0 - 5,5	0,5 - 4,0	нетоксичны
Диоксид углерода	5,0 - 12,0	1,0 - 10,0	нетоксичен
Оксид углерода	0,1 - 10,0	0,01 - 5,0	токсичен
Углеводороды неканцерогенные	0,2 - 3,0	0,009 - 0,5	токсичны
Альдегиды	0 - 0,2	0,001 - 0,009	токсичны
Оксид серы	0 - 0,002	0 - 0,03	токсичен
Сажа, г/м3	0 - 0,04	0,01 - 1,1	токсична
Бензопирен, мг/м3	0,01 - 0,02	до 0,01	канцероген

Оксид углерода (CO – угарный газ)

Прозрачный, не имеющий запаха ядовитый газ, немного легче воздуха, плохо растворим в воде. Оксид углерода – продукт неполного сгорания топлива, на воздухе горит синим пламенем с образованием диоксида углерода (углекислого газа).

В камере сгорания двигателя CO образуется при неудовлетворительном распыливании топлива, в результате холоднопламенных реакций, при сгорании топлива с недостатком кислорода, а также вследствие диссоциации диоксида углерода при высоких температурах. При последующем сгорании после воспламенения (после верхней мертвой точки, на такте расширения) возможно горение оксида углерода при наличии кислорода с образованием диоксида. При этом процесс выгорания CO продолжается и в выпускном трубопроводе.

Необходимо отметить, что при эксплуатации дизелей концентрация CO в выхлопных газах невелика (примерно 0,1 – 0,2%), поэтому, как правило, концентрацию CO определяют для бензиновых двигателей.

Оксиды азота (NO, NO2, N2O, N2O3, N2O5, в дальнейшем – NOx)

Оксиды азота являются одними из наиболее токсичных компонентов отработавших газов. При нормальных атмосферных условиях азот представляет собой весьма инертный газ. При высоких давлениях и особенно температурах азот активно вступает в реакцию с кислородом. В выхлопных газах двигателей более 90% всего количества NOx составляет оксид азота NO, который еще в системы выпуска, а затем и в атмосфере легко окисляется в диоксид (NO2).

Оксиды азота раздражающе воздействуют на слизистые оболочки глаз, носа, разрушают легкие человека, так как при движении по дыхательному тракту они взаимодействуют с влагой верхних дыхательных путей, образуя азотную и азотистую кислоты. Как правило, отравление организма человека NOxпроявляется не сразу, а постепенно, причем каких либо нейтрализующих средств нет.

Закись азота (N2O – гемиоксид, веселящий газ) – газ с приятным запахом, хорошо растворим в воде. Обладает наркотическим действием.

NO2 (диоксид) – бледно-желтая жидкость, участвующая в образовании смога. Диоксид азота используется в качестве окислителя в ракетном топливе.

Считается, что для организма человека оксиды азота примерно в 10 раз опаснее CO, а при учете вторичных превращений – в 40 раз.

Оксиды азота представляют опасность для листьев растений. Установлено, что их непосредственное токсичное влияние на растения проявляется при концентрации NOxв воздухе в пределах 0,5 – 6,0 мг/м3. Азотная кислота вызывает сильную коррозию углеродистых сталей.

На величину выброса оксидов азота оказывает значительное влияние температура в камере сгорания. Так, при повышении температуры от 2500 до 2700 К скорость реакции увеличивается в 2,6 раза, а при уменьшении от 2500 до 2300 К – уменьшается в 8 раз, т.е. чем выше температура, тем выше концентрация NOx. Ранний впрыск топлива или высокие давления сжатия в камере сгорания также способствуют образованию NOx. Чем выше концентрация кислорода, тем выше концентрация оксидов азота.

Углеводороды (CnHm – этан, метан, этилен, бензол, пропан, ацетилен и др.)

Углеводороды – органические соединения, молекулы которых построены только из атомов углерода и водорода, являются токсичными веществами. В выхлопных газах содержится более 200 различных CH, которые делятся на алифатические (с открытой или закрытой цепью) и содержащие бензольное или ароматическое кольцо. Ароматические углеводороды содержат в молекуле один или несколько циклов из 6 атомов углерода, соединенных между собой простыми или двойными связями (бензол, нафталин, антрацен и др.). Имеют приятный запах.

Наличие CH в отработавших газах двигателей объясняется тем, что смесь в камере сгорания является неоднородной, поэтому у стенок, в переобогащенных зонах, происходит гашение пламени и обрыв цепных реакций (см. рисунок 1).

Рис. 1 – Схема образования CH в выхлопных газах

1 – поршень; 2 – гильза; 3 – пристеночные слои смеси

Не полностью сгоревшие CH, выбрасываемые с выхлопными газами и представляющие собой смесь нескольких сотен химических соединений, имеют неприятный запах. CH являются причиной многих хронических заболеваний.

Токсичны также и пары бензина, которые являются углеводородами. Допустимая среднесуточная концентрация паров бензина составляет 1,5 мг/м3. Содержание CH в выхлопных газах возрастает при дросселировании, при работе двигателя на режимах принудительного холостого хода (ПХХ, например, при торможении двигателем.). При работе двигателя на указанных режимах ухудшается процесс смесеобразования (перемешивания топливовоздушного заряда), уменьшается скорость сгорания, ухудшается воспламенение и, как результат, - возникают его частые пропуски.

Выделение CH вызывается непол

carspec.info

Требования к экологической безопасности автомобилей (концентрация отработавших газов автомобилей)

 

6.1 Цель работы: приобретение навыков по измерению СО и СН в отработавших газах карбюраторных двигателей согласно ГОСТ Р 52033–2003.

 

6.2 Теоретическая часть

6.2.1 Общие сведения о проведении проверки экологической безопасности автомобилей

При работе двигателя состав отработавших газов является точным отражением протекания процесса сгорания рабочей смеси в цилиндрах. Любые изменения в условиях сгорания, вызванные нарушением работы карбюратора, системы зажигания или другими причинами, немедленно отражаются на составе отработавших газов, что позволяет быстро и без разборки каких-либо узлов проводить диагностические работы.

В последнее время автомобильные газоанализаторы становятся неотъемлемой принадлежностью даже малых постов автосервиса и поэтому имеется возможность использовать их не только для проведения классических регулировочных работ по обеспечению норм на выброс токсичных веществ, но и для более "тонких" операций по диагностике систем питания и зажигания.

В практике автосервиса в прошлом наибольшее распространение имели газоанализаторы, рассчитанные на измерение содержания оксида углерода (СО). В последние годы в связи с введением норм на выброс не только этого компонента отработавших газов, но и углеводородов (СН), появились комплексные приборы для измерения СО и СН. Таким прибором является, например, отечественный ГИАМ-21. Большое число газоанализаторов зарубежного производства обеспечивает возможность оценивать также содержание в отработавших газах продукта полного сгорания топлива, т.е. нетоксичного углекислого газа ( СО2).

Все современные автомобильные газоанализаторы являются чисто электрическими приборами, позволяющими оценить содержание отдельных компонентов в отработавших газах без использования в них каких-либо химических реакций в прямом смысле этих слов. Большинство из них работает по принципу измерения степени поглощения инфракрасного (теплового) излучения отдельными вышеперечисленными компонентами отработавших газов. Для этого в газоанализаторах имеется один или несколько инфракрасных излучателей, а также приемников (детекторов) этого излучения. Между излучателем и приемником располагаются измерительные трубки с прозрачными торцевыми окнами, через которые проходят тепловые лучи. В измерительные трубки подается исследуемый газ и по степени снижения интенсивности прошедшего через трубку теплового потока, регистрируемого детектором, судят о содержании того или иного компонента в газовой смеси. Кроме измерительных трубок, в приборе имеются одна или несколько эталонных трубок, в которых содержится чистый воздух или специальная газовая смесь. При этом происходит непрерывное сравнение степеней поглощения инфракрасного излучения в исследуемом и эталонном газах, и по величине этой разницы за счет соответствующих преобразований электрических сигналов передается на показывающий прибор информация о содержании того или иного компонента в отработавших газах.

Вследствие используемого в газоанализаторах "теплового" способа измерения содержания компонентов отработавших газов прибор перед началом измерений должен быть достаточно прогрет. Кроме того, поступающие в измерительные трубки отработавшие газы должны быть очищены от сажи и твердых частиц, иначе прибор вследствие загрязнения стенок трубок и их прозрачных окон быстро изменит свою первоначальную настройку (так называемую "тарировку" ) и начнет давать ошибочные показания. По этой же причине поступающие в газоанализатор отработавшие газы должны быть освобождены от постоянно присутствующих в них капель воды. Для этого на газоотборной трубке прибора устанавливаются сменные фильтры и водоотделители. И, наконец, для прокачки отработавших газов через измерительные трубки прибора служит встроенный насос.

Более простые и дешевые приборы, измеряющие содержание в отработавших газах только СО, могут использовать совсем другой способ измерения, заключающийся в дожигании продуктов неполного сгорания в отработавших газах на нагреваемой электрическим током проволоке. В измерительной камере такого прибора имеется горячая нить, на которой происходит "сжигание" содержащегося в отработавших газах СО с соответствующим изменением ее температуры. По степени изменения температуры проволоки судят о содержании СО в отработавших газах. Вследствие того, что в отработавших газах содержится еще один продукт неполного сгорания топлива — СН, точность показаний такого прибора по СО заметно зависит и от концентрации этого компонента. Однако при нормально работающем двигателе с исправной системой зажигания и такой относительно простой прибор обеспечивает удовлетворительную точность показаний.

Шкалы газоанализаторов обычно проградуированы в процентах для СО, СО2, О2 и в "ч.н.млн." или "ррт" для СН. Единица измерения для СН — "частей на миллион" (ч.н.млн.), или в своем англоязычном эквиваленте для аппаратуры зарубежного производства "parts per million" (ppm) — представляет собой, как следует из ее названия, одну миллионную часть, т.е. одну десятитысячную долю процента. Таким образом, 1000 ppm= 0,1%. Забегая вперед, уже здесь уместно заметить, что углеводородов, т.е., условно сказать (условно, потому что это не в прямом смысле "живой бензин", а уже в значительной мере "тронутые" сгоранием его углеводородные компоненты), несгоревшего топлива, выбрасывается с отработавшими газами из работающего цилиндра по существу ничтожно мало по сравнению с другими известными широкому кругу автомобилистов составляющими отработавших газов.

 

6.3 Порядок выполнения работы

6.3.1. Перед проведением измерений прибор необходимо прогреть (дать поработать) в течение 30 мин, двигатель проверяемого автомобиля должен быть прогрет до рабочей температуры.

6.3.2. После прогрева двигателя установить рычаг переключения передач в нейтральное положение, затормозить автомобиль стояночным тормозом и заглушить двигатель.

6.3.3. Установить трубопровод газоанализатора в выхлопную трубу автомобиля на глубину не более 300 мм.

6.3.4. Проверить «ноль» приборов и, при необходимости, откорректировать его.

6.3.5. Полностью открыть воздушную заслонку карбюратора (утопить рычаг управления дроссельной заслонкой), запустить двигатель, увеличить частоту вращения коленчатого вала двигателя до nповыш и проработать на этом режиме не менее 15 с (nповыш = 2000…0,8 nном, где nном – номинальная частота вращения коленчатого вала двигателя, установленная предприятием-изготовителем).

6.3.6. Установить минимальную частоту вращения коленчатого вала (nmin), установленную заводом-изготовителем, и через 2 мин снять показания приборов.

6.3.7. Установить повышенную частоту вращения коленчатого вала (nповыш) и снять показания приборов.

6.3.8. Содержание СО и СН в отработавших газах автомобиля не должно быть выше значений, приведенных в табл. 6.1.

 

Таблица 6.1 – Содержание СО и СН в ОГ автомобиля

Частота вращения, мин	ПДК СО, об.%	ПДК СН, млн-1
nmin	3,5
nповыш	2,0

 

6.3.9. Показания приборов занести в протокол испытаний таблица 6.2

 

Таблица 6.2 – Протокол показаний

Дата	Модель автомобиля	Концентрация вредных веществ в отработавших газах	Выводы о соотвествии
СО	СН
nmin	nповыш	nmin	nповыш

 

6.4 Контрольные вопросы

6.4.1 В чем заключается суть определения содержания СО и СН в отработавших газах?

6.4.2 Каково предельно допустимое содержание СО и СН в отработавших газах?

6.4.3 Для чего необходимо проводить контроль состава отработавших газов автомобиля; какова роль контроля в проблемах экологической безопасности?

6.4.4 Какие узлы и системы автомобиля влияют на уровень СО и СН?

Практическая работа № 7 (2 часа)

megaobuchalka.ru

---

• 
  Фото салона газ добрыня
• 
  Темп газ
• 
  Газоструйный вакуум аппарат имеет следующее устройство
• 
  Газель 3302 технические характеристики 406 двигатель
• 
  Газель 330232 технические характеристики расход топлива
• 
  Технические характеристики газ 32841
• 
  Объем двигателя 405 инжектор газель
• 
  Фото кабины газ 53
• 
  Первая помощь при отравлении выхлопными газами
• 
  Жидкое и газообразное топливо и его сжигание в топках котлов
• 
  Газель термобудка технические характеристики