Склад вихлопних газів теплових двигунів
Розробка структурної схеми системи вимірювального контролю вологості та температури в теплицях
Оптимальний варіант структурної схеми
Вибір джерела опорної напруги
Електричні розрахунки компонентів системи вимірювального контролю вологості та температури в теплицях
Навигация
Склад вихлопних газів теплових двигунів
Система для визначення складу вихлопних газів автомобілів
50037
знаков
1
таблица
10
изображений
1.2 Склад вихлопних газів теплових двигунів
Відпрацьовані гази теплових двигунів є складною сумішшю, до складу якої входить більш 200 компонентів. Однак різноманітність продукті вихлопу можна звести до декількох груп, кожна з яких поєднує речовини, у тій чи іншій мірі подібні за характером впливу на організм людини або близькі за хімічною структурою і властивостями.
Відповідно до класифікації Ю. Г. Фельдмана , до першої групи відносяться компоненти нетоксичні: азот, кисень, водень, водяна пара і вуглекислий газ. До другої - оксид вуглецю (СО); до третьої – оксиди азоту, що включають оксид азоту (II) (N0) і оксид азоту (IV) (>Ю2). Сама численна четверта група речовин складається з вуглеводнів, серед яких є представники всіх гомологічних рядів: алкани, алкени, алкадієни, циклани, а також ароматичні сполуки. До п'ятої групи компонентів ВГ відноситься суміш альдегідів: формальдегід, аліфатичні альдегіди й ароматичні альдегіди; до шостої – сажа, характерна для вихлопу дизельних, газотурбінних і турбореактивних двигунів. Слід зазначити, що в залежності від якості палива і різних присадок, що додаються до палива, у ВГ теплових двигунів можуть міститися сполуки свинцю і сірки [1].
Із складного складу ВГ теплових двигунів найбільш небезпечними як атмосферні забруднювачі є: оксид вуглецю (II), оксиди азоту, вуглеводні, альдегіди, а також сполуки свинцю і сірки — первинні забруднювачі атмосфери. Вторинними забруднювачами є фотооксиданти — продукти фотохімічних перетворень викидів автотранспорту, а також аерозолі [2].
Говорячи про транспорт як джерело забруднення навколишнього середовища, необхідно також згадати і про шум, що виникає при його експлуатації.
1.3 Нормування шкідливих викидів двигунами транспортних засобів
Під час роботи автомобільних двигунів внутрішнього згоряння джерелами викидів шкідливих речовин є:
а) відпрацьовані гази;
б) картерні гази;
в) випаровування з системи живлення.
Нормування екологічних показників автомобілів та їх двигунів проводиться на стадії виробництва і в процесі експлуатації. На стадії виробництва (при схваленні типу автомобілів, перевірці відповідності серійної продукції та реєстрації) екологічні показники невеликих автомобілів перевіряються при випробуванні транспортних засобів на стендах тягових якостей, автомобілі великої вантажопідйомності та пасажиромісткості – при випробуванні їх двигунів на гальмівних стендах.
В процесі експлуатації перевірка відповідності шкідливих викидів нормам проводяться на транспортних засобах під час роботи двигунів в окремих режимах, що легко імітуються і є характерними для експлуатації.
В європейських країнах випробування і нормування дорожніх транспортних засобів з точки зору викидів забруднюючих речовин здійснюється згідно Правил ЄЕК ООН та Директив ЄС.
Правила ЄЕК встановлюють технічну процедуру випробувань. В них не вказується дата введення норм викидів. Допустимі величини викидів і терміни їх введення вказані в Директивах ЕС і вони є обов'язковими для країн-членів ЄС.
В 2009 році керівними органами Європейського Союзу погоджено перспективні норми на 2010 рік і на 2015 рік. Ці норми відомі як "Євро-3" і "Євро-4". Величина їх і термін введення в дію для пасажирських автомобілів категорії М1 повною масою менше 2,5 т.
В дію вказані норми введені Директивою 98/69/ЄС. Крім більш жорстких норм викидів останньою Директивою внесені нові вимоги і до процесу випробування. При випробуванні за їздовим циклом відпрацьовані гази відбираються і протягом 40 с, коли двигун прогрівається. В попередніх Правилах і Директивах відбір газів для аналізу починався після 40 с циклу.
В Україні під час виробництва нових автомобілів їх екологічні показники, поки що, оцінюють згідно прийнятих раніше галузевих стандартів.
В Україні, поки що, в експлуатації автомобілі з бензиновими двигунами з огляду шкідливих викидів перевіряються за ГОСТ 17.2.2.03-87. Згідно цього стандарту перевіряється і обмежується вміст оксиду вуглецю і вуглеводнів в двох режимах роботи двигуна: мінімальної і підвищеної частот обертання холостого ходу. Підвищена частота десь на рівні 2000 хв — 0,8 номінальної частоти обертання колінчастого вала. В режимі мінімальної частоти обертання вміст оксиду вуглецю не повинен перевищувати 1,5 %, вуглеводнів для автомобілів з двигунами, які мають до 4 циліндрів — 1200 млн'', з більшим числом циліндрів — 3000 млн-1. В режимі підвищеної частоти обертання вміст оксиду вуглецю обмежується 2 %, вміст вуглеводнів — 600 млн-1 для автомобілів, двигуни яких мають до 4 циліндрів та 1000 млн"1 для автомобілів з більшим числом циліндрів
1.4 Огляд існуючих видів газоаналізаторів
Газоаналізатор (рос. газоанализатор, англ. gas analyser, gas alarm, gas indicator, нім. Gasanalysator, Gasprüfer) — прилад для визначення якісного і кількісного складу сумішей газів. Робота газоаналізатора основана на вимірюванні фізичних, фізико-хімічних характеристик газової суміші або її окремих компонентів.
В даний час найбільш поширені автоматичні газоаналізатори. За принципом дії вони можуть бути розділені на три основні групи:
а) прилади, дія яких заснована на фізичних методах аналізу, що включають допоміжні хімічні реакції. За допомогою таких газоаналізаторів визначають зміну об'єму або тиску газової суміші в результаті хімічних реакцій її окремих компонентів;
б) прилади, дія яких заснована на фізичних методах аналізу, що включають допоміжні физико-хімічні процеси (термохімічні, електрохімічні, фотоколориметричні і ін.). Термохімічні засновані на вимірі теплового ефекту реакції каталітичного окислення (горіння) газу. Електрохімічні дозволяють визначати концентрацію газу в суміші за значенням електричній провідності електроліту, що поглинув цей газ. Фотоколориметричні засновані на зміні кольору певних речовин, при їх реакції з аналізованим компонентом газової суміші;
в) прилади, дія яких заснована на чисто фізичних методах аналізу (термокондуктометричні, термомагнітні, оптичні і ін.). Термокондуктометрчні засновані на вимірі теплопровідності газів. Термомагнітні газоаналізатори застосовують головним чином для визначення концентрації кисню, що володіє великою магнітною сприйнятливістю. Оптичні газоаналізатори засновані на вимірі оптичної щільності, спектрів поглинання або спектрів випускання газової суміші.
Кожен із згаданих методів має свої плюси і мінуси, опис яких займе немало часу і місце, і виходить за рамки даної статті. Виробниками газоаналізаторів в даний час використовуються практично всі з перерахованих методів газового аналізу, але найбільшого поширення набули електрохімічні газоаналізатори, як найбільш дешеві, універсальні і прості. Мінуси даного методу: невисока вибірковість і точність виміру; недовгий термін служби чутливих елементів, схильних до впливу агресивних домішок.
Принцип дії фотоколориметричних заснований на зміні кольору певних речовин, при їх реакції з аналізованим компонентом газової суміші, застосовують головним чином для виміру мікроконцентрацій токсичних домішок в газових сумішах — сірководню, оксидів азоту і ін.
При цьому мірою концентрації певного компоненту являється інтенсивність окраски утворених продуктів реакції. Газоаналізаторам такого типу властива досить висока чутливість і вибірковість, що досягається вибором характерного хімічного реактиву, який використовується для виготовлення індикаторного засобу. Також ще однією перевагою даного методу є те що на його основі можна створювати універсальні конструкції, оскільки один і той же прилад з різними індикаторними розчинами може бути використаний для встановлення різноманітних шкідливих речовин.
За принципом дії дані газоаналізатори поділяються на рідинні, стрічкові, порошкові.
В рідинних газоаналізаторах реакція відбувається в розчині, а концентрацію компонента, який ми визначаємо вимірюють за світлопоглинанням розчину. Перевагою використання даних приладів є більш висока точність вимірювання і можливість використання індикаторних розчинів, які мають в своєму складі концентровані кислоти. Однак в зв’язку з тим що вони мають велику кількість механічних приладів, які забезпечують перекачку і дозування рідини і газів їх конструкція є досить складною і громіздкою.
В автоматичних газоаналізаторах стрічкового типу хімічна реакція протікає на текстильній або паперовій стрічці, яка була просочена відповідними реагентами. Про концентрацію певної речовини судять із ослабленого світлового потоку, який відбивається від певної області індикаторної стрічки.
В принцип роботи порошкового газоаналізатора покладений принцип багаторазового використання окраски поверхні індикаторного порошку під дією газу або пари, який аналізується. Він надійний в експлуатації, досить простий і може бути використаний в системах автоматичного газового аналізу.
Електрохімічні газоаналізатори. Електрохімічні дозволяють визначати концентрацію газу в суміші за значенням електричній провідності електроліту, що поглинув цей газ. Фотоколориметричні засновані на зміні кольору певних речовин, при їх реакції з аналізованим компонентом газової суміші.
Електрохімічні газоаналізатори найбільшого поширення набули електрохімічні газоаналізатори, як найбільш дешеві, універсальні і прості. Мінуси даного методу: невисока вибірковість і точність виміру; недовгий термін служби чутливих елементів, схильних до впливу агресивних домішок
Електрохімічні методи газового аналізу отримали широке використання для визначення концентрації різноманітних компонентів в лабораторних і в промислових умовах.
Велике визнання отримав хроматографічний метод, який базується на використанні властивостей розподілу складних сумішей на хроматографічній колонці (за фізико-хімічними властивостями), яка заповнюється сорбентом.
Лазерний газоаналізатор використовує особливості поглинання метаном випромінювання при довжині хвилі, що співпадає з однією з довжин хвиль спектра випромінювання метану.
Термохімічні газоаналізатори застосовуються для аналізу горючих компонентів газової суміші. З їхньою допомогою визначають більш 100 найменувань горючих газів, пар і їхніх сумішей.
Робота термомагнітних газоаналізаторів заснована на русі в неоднорідному магнітному полі при наявності температурного градієнта парамагнітних часток — молекул кисню й оксидів азоту. Це явище називається термомагнітною конвекцією. Зміни температури, тиску і витрати аналізованої газової суміші можуть впливати на результати виміру.
У хемілюмінесцентних газоаналізаторах використовується залежність інтенсивності люмінесцентного випромінювання, що виникає в результаті хімічної реакції аналізованого компонента з реагентом, від концентрації цього компонента. Застосовуються для виміру дуже малих концентрацій ПРО3, N0х і інших речовин.
У вольтамперометричних газоаналізаторах значення струму в електродному ланцюзі залежить від вмісту деполяризуючого компонента, наприклад, кисню, у лужному гальванічному елементі.
У кулонометричних газоаналізаторах вміст аналізованого компонента визначається за кількістю електрики, витраченої при електролізі речовини, що вступає в реакцію з аналізованим. Значення струму, при якому забезпечується нейтралізація розчину з аналізованим компонентом, і служить величиною концентрації цього компонента.
До електрохімічного може бути віднесений і плазменно-іонізаційний газоаналізатор, у якому концентрація аналізованого комплексу визначається за іонізаційним струмом, що утвориться у водневому полум'ї внаслідок іонізації молекул органічних сполук.
Хроматографи відносяться до аналізаторів, що можуть проводити одночасно якісний і кількісний аналіз газоподібних і рідких середовищ. Принцип дії заснований на поділі газових сумішей на окремі компоненти при русі уздовж поверхні сорбенту, наступної ідентифікації компонентів і визначення їхнього вмісту в суміші. Цей метод може бути використаний для визначення вмісту будь-яких газів з концентрацією до 10-5–10-6 %. Хроматографи — прилади періодичної дії з часом аналізу 10—20 хвилин.
Похожие работы
... ється вирішення питань з охорони атмосферного повітря. На основі поданих підприємствами проектів нормативів ГДВ проводяться кінцеві розрахунки забруднення атмосфери від усіх діючих об'єктів, а також об'єктів, які будуються та реконструюються. Систематизовані пропозиції по нормативах гранично допустимих викидів для підприємств, а також заходи по їх досягненню в складі зведеного проекту "Охорона ...
... визначеної навички і тренування, без яких ціль екстреної допомоги не буде досягнута. Для більш тривалої ШВЛ показана інтубація трахеї, що повинна виконуватися тільки лікарем. 5. Профілактика отруєння чадним газом Найбільш радикальним є герметизація і механізація таких виробництв, як доменне, спостереження за станом і своєчасним ремонтом газової апаратури, контролем за справністю газопроводу ...
... у 2,5 разу і СН у 2,7 разу, паливна економічність автомобіля ГАЗ-24 "Волга" підвищується до 1 %. Подальше зниження подачі зумовлює збільшення викиду токсичних речовин і одночасно погіршує динамічні якості автомобіля. Усталені режими В експлуатаційних умовах автомобільний двигун 80% часу працює на часткових навантаженнях, для яких характерна відносно невисока концентрація токсичних речовин. Хоч ...
... добу приймаємо для автомобілів КамАЗ-53212 і ТСВ-6У Тн=10 годин, а для автомобіля КамАЗ-5511 Тн=9 годин. т у добу. од. 2. Виробнича програма по експлуатації рухомого складу Виробнича програма для ВАТ АТП-11855 складається за такою формою: Таблиця 3 Найменування показників Марки автомобілів Усього по парку КамАЗ-5511 КамАЗ-53212 ТСВ-6В 1. Виробнича база 1. Средньопискова кількі ...
0 комментариев