|
|
Контроль содержания вредных веществ в
отработанных газах
Действующие во многих странах законы об охране окружающей
среды требуют ограничения содержания вредных веществ в
газах, выделяемых двигателями автомобилей. Вещества,
выделяемые двигателями автомобилей, вредят человеческому
здоровью, растениям, а также загрязняют окружающую среду.
Эта проблема частично разрешается в таких областях, где
географические и климатические условия создают атмосферные
ловушки, которые захватывают эти загрязнения.
Местами действия наиболее жестких законов являются
Австралия, Япония, Швеция и США, в особенности в штате
Калифорния. В последние годы во всех этих странах были
понижены максимально допустимые концентрации в выбросах,
тогда как другие страны придерживаются своих собственных
стандартов. С каждым годом происходит ужесточение этих
стандартов, поэтому производители автомобилей вынуждены
постоянно переоснащать или модифицировать свои автомобили,
чтобы они удовлетворяли требованиям постоянно меняющихся
законов тех стран, в которых эти автомобили продаются.
Основные вредные вещества, источниками которых являются:
1 Отработанный газ — может содержать несгоревшее топливо
(НС), частично сгоревшее топливо (СО), вредные окислы азота
(NOx), образуемые при горении, и свинец (Рb) из присадок
топлива.
2 Картер коленчатого вала — испарившееся смазочное масло
(НС) и антикоррозионные присадки к нему.
3 Топливная система, включая топливный бак — пары топлива
(НС).
Устройства, применяемые для очистки отработанных газов,
достаточно дорогие и их применение часто ведет к уменьшению
выходной мощности и увеличению расхода топлива. Кроме того,
изготовители часто устанавливают устройства для снижения
токсичности отработанных газов только для того, чтобы
удовлетворить требованиям действующего законодательства.
Законы, регулирующие вредные выбросы в окружающую среду
Прежде чем новый автомобиль начнет продаваться в странах
ЕЭС, несколько таких автомобилей должны быть представлены
специальной комиссии для проведения испытаний,
удостоверяющих, что автомобиль этого типа удовлетворяет
стандартам ЕЭС. Эта типовая приемочная процедура ЕЭС
включает в себя испытания двигателей не менее чем пяти
автомобилей для подтверждения того, что уровни выбросов
находятся в указанных законом пределах.
Предельные количества выбросов постоянно ужесточались
Советом Европейского Сообщества и с 1992 года стали
совпадать со стандартами на количества выбросов, действующие
в США. Эти предельные значения следующие:
НС 0,41 СО 3,4 NOx 1,0
Эти значения были приняты в 1983 году и указывают количество
граммов на одну милю. Эти предельные значения должны
сохраняться на протяжении пробега в 80000 километров.
Подвергаемые испытанию двигатели должны быть рассчитаны на
работу с неэтилированным топливом, что делается для
уменьшения и полного прекращения использования содержащих
свинец присадок к топливу. Кроме того, горловина для заливки
топлива должна быть такой, чтобы не давать возможности
заливать топливо в бак через трубку диаметром 23,6 мм или
больше. Это требование связано с тем фактом, что трубки
«пистолетов» для заливки неэтилированного бензина имеют
меньший диаметр, чем такие же трубки для заливки
этилированного бензина.
Методы, используемые конструкторами двигателей для того,
чтобы двигатели соответствовали требованиям законов, зависят
от применяемых изготовителями технологий. Высокая стоимость
катализаторов и других устройств для снижения токсичности
отработанных газов заставляет многих изготовителей небольших
автомобилей конструировать двигатели, работающие на
обедненном составе горючей смеси. Испытания показывают, что
двигатели такого типа обеспечивают хорошую экономию топлива
и значительно меньший уровень вредных выбросов по сравнению
с обычными двигателями. Предполагалось, что работающие на
обедненной смеси двигатели будут удовлетворять требованиям
будущих стандартов, касающихся вредных выбросов в окружающую
среду, но после принятия в 1989 году еще более строгих
европейских законов оказалось, что даже автомобили,
оснащенные такими двигателями нуждаются в установке
катализатора.
Дизельные двигатели также должны удовлетворять строгим
требованиям законов и, как и в случае с двигателями,
работающими на бензине, принимаемые в странах ЕЭС законы
становятся все более строгими. Действующие с 1 июля 1988
года нормы на максимально допустимые величины выбросов
приведены в табл. 21.3. Масса газа измеряется в граммах на
час работы и делится на мощность двигателя, что дает единицы
«г/кВт ч».
Контроль вредных выбросов двигателя
Для контроля вредных выбросов разработано большое количество
различных устройств и методов. Ниже кратко перечисляются
основные принципы такого контроля:
назад
>> |
|
