Основные загрязняющие вещества от выхлопов газа автомобильного транспорта. Вследствие, загрязнения среды обитания вредными вещест¬вами, отработавших газов двигателей внутреннего сгорания, зоной экологического бедствия для населения становятся целые регионы, в особенности крупные города.
Проблема даль¬нейшего снижения вредных выбросов двигателей все более обостряется ввиду непрерывного увеличения парка эксплуатируемых авто¬транспортных средств, уплотнения автотранспортных по¬токов, нестабильности показателей самих мероприятий по сниже¬нию образования вредных веществ в процессе эксплуатации. Принцип работы автомобильных двигателей основан на пре¬вращении химической энергии жидких и газообразных топлив нефтяного происхождения в тепловую, а затем – в механическую энергию.
Жидкие топлива в основном состоят из углеводородов, газообразные, наряду с углеводородами, содержат негорючие га¬зы, такие как азот и углекислый газ. При сгорании топлива в ци¬линдрах двигателей образуются нетоксичные (водяной пар, угле¬кислый газ) и токсичные вещества. Последние являются продук¬тами сгорания или побочных реакций, протекающих при высоких температурах.
К ним относятся окись углерода СО, углеводороды CmHn, окиси азота (NO и NO2) обычно обозначаемые NOX. Кроме перечисленных веществ, вредное воздействие на организм челове¬ка оказывают выделяемые при работе двигателей соединения свинца, канцерогенные вещества, сажа и альдеги¬ды. В таблице 1 приведено содержание основных токсичных веществ в отработавших газах бензиновых двигателей. Таблица 1. Содержание Окись углерода % до 10,0 Углеводороды, % до 3,0 Окиси азота % до 0,5 Альдегиды % 0,03 Сажа г/м3 до 0,04 Бензапирен мкг / м до 20 Двуокись серы % 0,008 Основным токсичным компонентом отработавших газов, выделяющихся при работе бензиновых двигателей, является окись углерода.
Она образуется при неполном окислении углеро¬да топлива из-за недостатка кислорода во всем объеме цилиндра двигателя или в отдельных его частях.
Основным источником токсичных веществ, выделяющихся при работе дизельных двигателей, являются отработавшие газы. Картерные газы дизеля содержат значительно меньшее количество углеводородов по сравнению с бензиновым двигателем в связи с тем, что в дизе¬ле сжимается чистый воздух, а прорвавшиеся в процессе расши¬рения газы содержат небольшое количество углеводородных со¬единений, являющихся источником загрязнений атмосферы.
Примерное содержание токсичных компонентов в отрабо¬тавших газах дизеля приведено в таблице 2. Таблица 2. Содержание токсичных компонентов в отрабо¬тавших газах дизеля Токсичные вещества Содержание Окись углерода % 0,2 Углеводороды, % 0,01 Окиси азота % 0,25 Альдегиды % 0,002 Сажа г/м3 0,01 - 1,1 Бензапирен мкг / м до 10 Двуокись серы % 0,03 Загрязнение воздуха автомобильным транспортом происходит в результате сжигания топлива.
Химический состав выбросов зависит от вида и качества топлива, технологии произ¬водства, способа сжигания в двигателе и его технического со¬стояния.
Один автомобиль ежегодно поглощает из атмосферы в среднем более 4 т кислорода, выбрасывая при этом с отработанными газами примерно 800 кг угарного газа, 40 кг оксидов азота и почти 200 кг различных углеродов. Значительные материальные затраты на создание экологически чистых машин определяются давлением государственных законов и ужесточением экологических норм. В частности, в европейских странах приняты строгие нормы токсичности выхлопа автомобилей. Нормы для развитых европейских стран приведены в таблице 3. Таблица 3 Нормы токсичности выхлопа автомобилей для развитых европейских стран. Наименования стандартов Год введения Содержание в выхлопе, г/квт*ч NOx CO Cх Hу Твердые частицы Евро – 0 1988 14,4 11,2 2,5 Евро – 1 1993 8,0 4,5 1,1 0,36 Евро – 2 1996 7,0 4,0 1,1 0,15 Евро – 3 1999 5,0 2,0 0,6 0,10 Евро – 4 2005 3,5 1,5 - 0,02 Евро – 5 2008 2,0 1,5 - 0,02 1.2