Під час роботи автомобільних двигунів у навколишнє середовище викидається ряд шкідливих речовин. Особливо відчутно забруднення атмосферного повітря двигунами транспортних машин різного призначення в населених пунктах. Правильна технічна експлуатація цих машин, дозволяє значно зменшити кількість шкідливих викидів.
Основне джерело викидів шкідливих речовин автомобільних двигунів – відпрацьовані гази, які мають складний хімічний склад. Поряд з нетоксичними компонентами (азот, кисень, водень, водяна пара) в них є речовини, які шкідливо діють на навколишнє середовище і людину. В вершу чергу до таких відносяться оксид вуглецю (СО), вуглеводні (СmНn), оксид і діоксид азоту (NО; NО2), альдегіди, діоксид сірки, сажа, сполуки свинцю, канцерогенні речовини.
Найбільша частика загальної кількості шкідливих речовин припадає на оксид вуглецю – газ без кольору і запаху, який утворюється при неповному окисленні палива.
Вміст 0,01 % СО в повітрі при дії більше однієї години викликає головну біль і пониження працездатності. Довгочасне вдихання СО приводить до появи атеросклерозу, виникнення інфаркту міокарда, розвитку легеневих захворювань.
Проведені дослідження показують, що неправильно відрегульований двигун у першу чергу шкідливо впливає на працездатність водія, так як концентрація оксиду вуглецю і вуглеводнів в кабіні автомобіля підвищується в 1,5–2 рази. Також в складі відпрацьованих газів автомобільних двигунів є велика кількість різних вуглеводнів. Поряд з оксидом вуглецю і вуглеводнями в циліндрі двигуна утворюються оксиди азоту.
Кількість шкідливих викидів під час експлуатації автомобільних двигунів багато в чому залежить від технічного стану і регулювань систем і агрегатів двигуна.
Для зменшення забруднення навколишнього середовища автомобільними двигунами введені стандарти, що обмежують вміст шкідливих речовин. У відпрацьованих газах бензинових автомобільних двигунів обмежується вміст оксиду вуглецю і вуглеводнів під час роботи двигуна на холостому ході при мінімальній nmin і підвищеній nпідв частотах обертання.
Допустимі значення вмісту оксиду вуглецю і вуглеводнів приведені в таблиці 3. Під час контрольних перевірок органами Державтоінспекції в режимі nmin допускається вміст оксиду вуглецю у відпрацьованих газах до 3 %.
Таблиця 3
Допустимі значення вмісту шкідливих речовин у відпрацьованих газах бензинових двигунів.
| Частота обертання | Гранично допустимий вміст оксиду вуглецю, % | Гранично допустимий вміст вуглеводнів, млн.-1, для двигунів з числом циліндрів | |
| до 4 | більше 4 | ||
| nmin | 1,5 | ||
| nпідв | 2,0 |
ПОРЯДОК ВИКОНАННЯ РОБОТИ
1. Перевірка вмісту оксиду вуглецю у відпрацьованих газах автомобіля.
1.1. Прогріти газоаналізатор не менше 20–30 хвилин. Встановити нульові покази газоаналізатора.
1.2. Прогріти двигун автомобіля до температури не нижче робочої температура охолоджуючої рідини чи моторного масла, встановити важіль переключення передач у нейтральне положення, загальмувати автомобіль стоянковим гальмом, заглушити двигун, встановити трубопровід газоаналізатора у випускну трубу автомобіля на глибину не менше 300 мм, відключити тахометр.
1.3. Запустити двигун, збільшити частоту обертання двигуна до nпідв (2000 хв-1 - 0,8∙nном) і пропрацювати на цьому режимі не менше 15 с.
1.4. Встановити мінімальну частоту обертання вала двигуна і, не раніше як через 20 с, виміряти вміст оксиду вуглецю (вуглеводнів).
1.5. Встановити підвищену частоту обертання вала двигуна і, не раніше як через 30 с, виміряти вміст оксиду вуглецю (вуглеводнів).
1.6. Заглушити двигун, вийняти трубопровід з випускної труби автомобіля.
1.7. Після встановлення стрілки газоаналізатора біля нульової відмітки виключити насос.
2. Регулювання бензинового двигуна на мінімальну токсичність відпрацьованих газів.
2.1. Перед регулюванням переконатись, в справності систем запалювання, звернувши особливу увагу на стан свічок і правильність зазорів між електродами, а також перевірити та якщо необхідно, відрегулювати зазори в клапанному механізмі.
2.2. Встановити трубопровід газоаналізатора у випускну трубу на глибину не менше 300 мм. (випускний трубопровід повинен бути справним).
2.3. Запустити двигун, прогріти його до температури охолоджуючої рідини 80–90°С.
2.4. Упорним гвинтом дросельних заслінок (гвинтом кількості) встановити стійку роботу двигуна на холостому ходу при частоті обертання 550–650 хв-1.
2.5. Поступово закручуючи гвинт токсичності, встановити вміст оксиду вуглецю в межах 1,4–1,5 %, після чого гвинт токсичності підлягає опломбуванню. Наступне регулювання проводити гвинтом якості, забезпечуючи найбільш стійку роботу двигуна. Вміст вуглеводнів не повинен перевищити 1200 млн-1.
2.6. Гвинтом кількості відновити частоту обертання 550–650 хв-1.
2.7. Приводом дросельних заслінок збільшити частоту обертання до 2600–2800 хв-1 і перевірити вміст оксиду вуглецю і вуглеводнів у відпрацьованих газах. Вміст СО більше 2 % і вуглеводнів більше 600 млн-1. вказує на несправність карбюратора.
2.8. Перевірити роботу двигуна: натиснути на педаль дросельних заслінок і різко відпустити. Якщо двигун заглохне, то закручуванням гвинта кількості збільшити частоту обертання холостого ходу, але не більше 650 хв-1. Неможливість одержання стійкої роботи двигуна на холостому ході вказує на необхідність перевірки двигуна і його систем і усунення виявлених несправностей.
2.9. Результати вимірювань занести в протокол (табл. 3 додатку А), зробити висновок про технічний стан двигуна.
КОНТРОЛЬНІ ПИТАННЯ
1. Основні токсичні компоненти, що викидаються під час роботи автомобільних двигунів.
2. Вміст яких шкідливих речовин у відпрацьованих газах автомобілів нормується в умовах експлуатації?
3. Порядок перевірки вмісту шкідливих речовин у відпрацьованих газах автомобілів.
4. Порядок регулювання бензинового двигуна на мінімальну токсичність відпрацьованих газів.
Лабораторна робота №5