สารในไอเสีย. ก๊าซไอเสียของรถยนต์: องค์ประกอบ เป็นอันตรายต่อสิ่งแวดล้อม และอันตรายต่อสุขภาพของมนุษย์ วิธีป้องกันตัวเองจากไอเสีย

จากการศึกษาด้านสิ่งแวดล้อมพบว่า เมืองใหญ่เกือบ 90% ของมลพิษทางอากาศมาจากการปล่อยมลพิษจากการขนส่ง มลพิษที่ใหญ่ที่สุดคือรถยนต์ที่วิ่งบน น้ำมันดีเซล. ประเภทของน้ำมันเบนซินที่เผาไหม้ก็มีบทบาทสำคัญเช่นกัน ตัวอย่างเช่น น้ำมันเบนซินกำมะถันปล่อยซัลเฟอร์ออกไซด์สู่บรรยากาศและคลอรีน โบรมีนและตะกั่ว แต่องค์ประกอบที่พบบ่อยที่สุด ไอเสียด้วยวิธีต่อไปนี้:

ไนโตรเจน - 75%;
- ออกซิเจน - 0.3-8.0%;
- น้ำ - 3-5%;
- คาร์บอนไดออกไซด์ - 0-16%;
- คาร์บอนมอนอกไซด์ - 0.1-5.0%;
- ไนโตรเจนออกไซด์ - 0.8%;
- ไฮโดรคาร์บอน - 0.1-2.5%;
- อัลดีไฮด์ - มากถึง 0.2%;
- เขม่า - มากถึง 0.04%;
- เบนไพรีน - 0.0005%

คาร์บอนมอนอกไซด์

ผลิตภัณฑ์จากการเผาไหม้ไม่สมบูรณ์ของน้ำมันเบนซินหรือน้ำมันดีเซล ก๊าซนี้ไม่มีสี ดังนั้นบุคคลจึงไม่รู้สึกถึงการมีอยู่ของมันในชั้นบรรยากาศ นี่คืออันตรายหลักของมัน คาร์บอนมอนอกไซด์จับกับฮีโมโกลบินและทำให้เนื้อเยื่อและอวัยวะในร่างกาย สิ่งนี้นำไปสู่อาการปวดหัว เวียนศีรษะ หมดสติ และถึงกับเสียชีวิต

มีหลายกรณีที่การอุ่นเครื่องรถในโรงรถที่ปิดหรือเปิดอยู่ทำให้เจ้าของรถเสียชีวิต คาร์บอนมอนอกไซด์ที่ไม่มีกลิ่นและไม่มีสีทำให้หมดสติและเสียชีวิต

ไนโตรเจนไดออกไซด์

ก๊าซสีน้ำตาลอมเหลืองมีกลิ่นฉุน มันบั่นทอนการมองเห็นทำให้อากาศมีโทนสีน้ำตาล เป็นพิษมาก อาจทำให้เกิดโรคหลอดลมอักเสบ ลดความต้านทานของร่างกายต่อโรคหวัดได้อย่างมาก ไนโตรเจนไดออกไซด์มีผลเสียโดยเฉพาะอย่างยิ่งกับผู้ที่เป็นโรคทางเดินหายใจเรื้อรัง

ไฮโดรคาร์บอน

ในที่ที่มีไนโตรเจนออกไซด์และภายใต้อิทธิพลของรังสีอัลตราไวโอเลตของดวงอาทิตย์ ไฮโดรคาร์บอนจะถูกออกซิไดซ์ หลังจากนั้นจะก่อให้เกิดสารพิษที่ประกอบด้วยออกซิเจนซึ่งมีกลิ่นฉุน ซึ่งเรียกว่าหมอกควันเคมีเชิงแสง ไซคลิกอะโรมาติกไฮโดรคาร์บอนยังพบได้ในทาร์และเขม่าซึ่งเป็นสารก่อมะเร็งที่แรงที่สุด บางคนสามารถทำให้เกิดการกลายพันธุ์ได้

ฟอร์มาลดีไฮด์

ก๊าซไม่มีสีมีกลิ่นฉุนและไม่พึงประสงค์ ในปริมาณมากจะระคายเคืองต่อระบบทางเดินหายใจและดวงตา เป็นพิษ สร้างความเสียหาย ระบบประสาทมีผลทำให้เกิดการกลายพันธุ์ ก่อภูมิแพ้ และก่อมะเร็ง

ฝุ่นและเขม่า

อนุภาคแขวนลอย ไม่เกิน 10 ไมครอน ทำให้เกิดโรคของระบบทางเดินหายใจและเยื่อเมือก เขม่าเป็นสารก่อมะเร็งและสามารถก่อให้เกิดมะเร็งได้

ในขณะที่เครื่องยนต์กำลังทำงานอยู่บนผนัง ระบบไอเสียอนุภาคที่ไม่เผาไหม้สะสม ภายใต้อิทธิพลของแรงดันแก๊สพวกมันจะถูกปล่อยสู่ชั้นบรรยากาศทำให้เกิดมลพิษ

เบนซ์ไพรีน 3.4

หนึ่งในสารที่อันตรายที่สุดที่มีก๊าซไอเสีย เป็นสารก่อมะเร็งที่รุนแรง เพิ่มโอกาสการเกิดมะเร็ง

คุณเคยสงสัยหรือไม่ว่ารถยนต์คันหนึ่งดูดซับออกซิเจนและปล่อยคาร์บอนไดออกไซด์ออกมาได้เท่าไหร่ต่อปี?
และต้องใช้ต้นไม้กี่ต้นในการแปลง CO2 จำนวนนี้กลับเป็นออกซิเจน? ลองคำนวณเป็นดอกเบี้ย "คณิตศาสตร์"...

เรารู้อะไรเกี่ยวกับ CO2?

พืชปล่อยออกซิเจนและดูดซับคาร์บอนไดออกไซด์

มนุษย์และสัตว์หายใจเอาออกซิเจนและหายใจออกคาร์บอนไดออกไซด์ สิ่งนี้จะรักษาปริมาณออกซิเจนและคาร์บอนไดออกไซด์ในอากาศให้คงที่

อย่างไรก็ตาม จะเป็นความผิดพลาดที่จะบอกว่าสัตว์ปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์เท่านั้น และพืชดูดซับได้เพียงเท่านั้น พืชดูดซับคาร์บอนไดออกไซด์ในกระบวนการ การสังเคราะห์แสงและไม่มีแสง พวกมันยังเน้นมันด้วย

อากาศมักประกอบด้วยคาร์บอนไดออกไซด์เล็กน้อย ประมาณ 1 ลิตรต่ออากาศ 2560 ลิตร เหล่านั้น. ความเข้มข้นของคาร์บอนไดออกไซด์ในชั้นบรรยากาศของโลกอยู่ที่ 0.038% โดยเฉลี่ย

เมื่อความเข้มข้นของ CO2 ในอากาศมากกว่า 1% การสูดดมทำให้เกิดอาการที่บ่งบอกถึงพิษของร่างกาย - "ไฮเปอร์แคปเนีย": ปวดหัว, คลื่นไส้, หายใจตื้นบ่อย, เหงื่อออกมากขึ้น และแม้กระทั่งหมดสติ

ดังที่คุณเห็นในแผนภาพด้านบน ความเข้มข้นของคาร์บอนไดออกไซด์บนโลกกำลังเพิ่มขึ้น (ฉันขอเน้นว่าการวัดเหล่านี้ไม่ได้อยู่ในเมือง แต่บนภูเขาเมานาโลอาในฮาวาย) - สัดส่วนของคาร์บอนไดออกไซด์ใน ชั้นบรรยากาศตั้งแต่ปี 1960 ถึง 2010 เพิ่มขึ้นจาก 0.0315% เป็น 0 .0385% เหล่านั้น. เติบโตอย่างต่อเนื่องที่ +0.007% ในช่วง 50 ปี ในเมืองมีความเข้มข้นของคาร์บอนไดออกไซด์สูงกว่า

ความเข้มข้นของคาร์บอนไดออกไซด์ในบรรยากาศ:

  • ในยุคก่อนอุตสาหกรรม - 1750:
    280 ppm (ส่วนในล้านส่วน) มวลรวม - 2200 ล้านล้านกิโลกรัม
  • ปัจจุบัน - 2008:
    385 ppm มวลรวม - 3000 ล้านล้านกิโลกรัม

กิจกรรมที่มาพร้อมกับการปล่อย CO2(บางตัวอย่างในชีวิตประจำวัน) :

  • การขับขี่ (20 กม.) - 5 กก. CO2
  • ดูทีวีหนึ่งชั่วโมง - 0.1 กก CO2
  • การปรุงอาหารด้วยไมโครเวฟ (5 นาที) - 0.043 กก. CO2

การสังเคราะห์ด้วยแสงเป็นแหล่งเดียวของออกซิเจนในบรรยากาศ

โดยทั่วไป ความสมดุลทางเคมีของการสังเคราะห์ด้วยแสงสามารถแสดงเป็นสมการง่ายๆ ดังนี้

6CO 2 + 6H 2 O \u003d C 6 H 12 O 6 + 6O 2

นักเคมีและปราชญ์ชาวอังกฤษ โจเซฟ พรีสลีย์เป็นคนแรกที่ค้นพบว่าพืชให้ออกซิเจนในราวปี ค.ศ. 1770 ไม่นานก็เป็นที่ยอมรับว่าสิ่งนี้ต้องการแสงและมีเพียงส่วนสีเขียวของพืชเท่านั้นที่ให้ออกซิเจน จากนั้นนักวิจัยพบว่าธาตุอาหารพืชต้องการคาร์บอนไดออกไซด์ (คาร์บอนไดออกไซด์ CO2) และน้ำ ซึ่งพืชส่วนใหญ่ถูกสร้างขึ้น ในปี ค.ศ. 1817 นักเคมีชาวฝรั่งเศส ปิแอร์ โจเซฟ เปลาเทียร์ (ค.ศ. 1788–1842) และโจเซฟ บีเนมี คาวานตูซ์ (ค.ศ. 1795–1877) ได้แยกคลอโรฟิลล์เม็ดสีเขียว

ราวกลางศตวรรษที่ 19 พบว่าการสังเคราะห์ด้วยแสงเป็นกระบวนการเช่นเดียวกับการย้อนกลับของระบบทางเดินหายใจ การสังเคราะห์ด้วยแสงขึ้นอยู่กับการแปลงพลังงานแม่เหล็กไฟฟ้าของแสงเป็นพลังงานเคมี

การสังเคราะห์ด้วยแสงซึ่งเป็นหนึ่งในกระบวนการที่พบได้บ่อยที่สุดในโลก เป็นตัวกำหนดวัฏจักรธรรมชาติของคาร์บอน ออกซิเจน และองค์ประกอบอื่นๆ และให้วัสดุและพลังงานพื้นฐานสำหรับชีวิตบนโลกของเรา

เลขคณิตเชิงนิเวศน์

ในหนึ่งปี ต้นไม้ธรรมดาจะปล่อยปริมาณออกซิเจนที่จำเป็นสำหรับครอบครัว 3 คน และรถดูดซับออกซิเจนในปริมาณเท่ากันเมื่อเผาน้ำมันเบนซิน 1 ถัง 50 ลิตร

  • 1 ต้นไม้ดูดซับโดยเฉลี่ยภายใน 1 ปี 120 กก. CO2และปล่อยออกซิเจนในปริมาณเท่ากัน
  • รถ 1 คันดูดซับออกซิเจนในปริมาณเท่ากัน (120 กก.) โดยการเผาไหม้ประมาณ น้ำมันเบนซิน 50 ลิตร,และผลิตก๊าซไอเสียต่างๆ (องค์ประกอบระบุไว้ในตาราง)

องค์ประกอบของก๊าซไอเสีย:

เครื่องยนต์เบนซิน ดีเซล ยูโร 3 ยูโร 4
ยังไม่มีข้อความ 2 ฉบับ.% 74-77 76-78
O 2 ปริมาตร.% 0,3-8,0 2,0-18,0
H 2 O (คู่), vol.% 3,0-5,5 0,5-4,0
CO 2 ปริมาตร.% 0,0-16,0 1,0-10,0
CO* (คาร์บอนมอนอกไซด์), ปริมาตร% 0,1-5,0 0,01-0,5 มากถึง 2.3 มากถึง 1.0
NOx, ไนโตรเจนออกไซด์*, ปริมาตร% 0,0-0,8 0,0002-0,5 สูงถึง 0.15 มากถึง 0.08
CH, ไฮโดรคาร์บอน*, ปริมาตร% 0,2-3,0 0,09-0,5 มากถึง 0.2 มากถึง 0.1
อัลดีไฮด์*, ปริมาตร% 0,0-0,2 0,001-0,009
เขม่า**, g/m3 0,0-0,04 0,01-1,10
Benzpyrene-3.4**, g/m3 10-20×10 −6 10×10 −6

* ส่วนประกอบที่เป็นพิษ ** สารก่อมะเร็ง

  • ต่อปี เติมน้ำมัน 1 คัน น้ำมันเบนซิน 1500 ลิตร(ด้วยการวิ่ง 15,000 กม. และการบริโภค 10l / 100km) หมายความว่าจำเป็น 1500 l/50 l ในถัง = 30 ต้นซึ่งจะผลิตปริมาณออกซิเจนที่ดูดซึม
  • ศูนย์รถยนต์ 1 คันในมอสโกขายคำสั่งซื้อ 2,000 คันต่อปี(ขนาดที่จอดรถหนึ่งคัน). เหล่านั้น. 30 ต้นไม้คูณ 2,000 คันต่อปี = 60,000 ต้น ต่อรถศูนย์ 1 คัน
  • เริ่มต้นเล็ก ๆ : 2,000 ต้น (1 ต้นต่อ 1 คัน) - มากหรือน้อย? สนามฟุตบอลหนึ่งสนามปลูกต้นไม้ได้ไม่เกิน 400 ต้น (ระยะทางแนะนำ 20 x 20 ต้นทุกๆ 5 เมตร) ปรากฎว่า 2,000 ต้นไม้จะครอบครองอาณาเขต - 5 สนามฟุตบอล!
  • คิดค่าปลูก 1 ต้นเท่าไหร่คะ? - คุณสามารถยกเลิกการสมัครในความคิดเห็น

ซัพพลายเออร์ที่มีออกซิเจนมากที่สุดคือต้นป็อปลาร์ ต้นไม้ดังกล่าว 1 เฮกตาร์ปล่อยออกซิเจนสู่ชั้นบรรยากาศมากกว่าสวนไม้ประดับ 1 เฮกตาร์ถึง 40 เท่า

วิธีลดการปล่อยมลพิษและความเป็นพิษ

  • ผลกระทบอย่างมากต่อปริมาณการปล่อยมลพิษ (ไม่นับการเผาไหม้ของเชื้อเพลิงและเวลา) เล่น องค์กรการเคลื่อนไหวรถยนต์ในเมือง (ส่วนสำคัญของการปล่อยมลพิษเกิดขึ้นในรถติดและที่สัญญาณไฟจราจร) กับองค์กรที่ประสบความสำเร็จก็ใช้ได้น้อยลง เครื่องยนต์ทรงพลังที่ความเร็วปานกลางต่ำ (ประหยัด)
  • สามารถลดปริมาณไฮโดรคาร์บอนในไอเสียได้มากกว่า 2 เท่าโดยใช้ เป็นเชื้อเพลิงน้ำมันที่เกี่ยวข้อง (โพรเพน บิวเทน) หรือ g . ธรรมชาติ พื้นฐาน, แม้จะมีความจริงที่ว่า ข้อเสียเปรียบหลัก ก๊าซธรรมชาติ- สำรองพลังงานต่ำไม่สำคัญสำหรับเมือง
  • นอกจากองค์ประกอบของเชื้อเพลิงแล้ว ความเป็นพิษยังได้รับผลกระทบจาก สภาพเครื่องยนต์และการปรับจูน(โดยเฉพาะน้ำมันดีเซล - เขม่าสามารถเพิ่มขึ้นได้ถึง 20 เท่าและคาร์บูเรเตอร์ - การเปลี่ยนแปลงการปล่อยก๊าซไนโตรเจนออกไซด์ได้ถึง 1.5-2 เท่า)
  • ลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกลงอย่างมาก (ลดการสิ้นเปลืองเชื้อเพลิง) ในยุคปัจจุบัน โครงสร้างเครื่องยนต์ที่มี กำลังฉีดส่วนผสมของปริมาณสารสัมพันธ์ที่เสถียรของน้ำมันเบนซินไร้สารตะกั่วพร้อมการติดตั้งตัวเร่งปฏิกิริยา เครื่องยนต์แก๊ส, หน่วยที่มีซุปเปอร์ชาร์จเจอร์และแอร์คูลเลอร์ โดยใช้ไดรฟ์ไฮบริด อย่างไรก็ตามการออกแบบดังกล่าวทำให้ต้นทุนรถยนต์เพิ่มขึ้นอย่างมาก
  • การทดสอบ SAE แสดงให้เห็นว่า วิธีที่มีประสิทธิภาพลดการปล่อยไนโตรเจนออกไซด์ (มากถึง 90%) และก๊าซพิษโดยทั่วไป - ฉีดน้ำเข้าห้องเผาไหม้.
  • มีมาตรฐานการผลิตรถยนต์ มาตรฐานยูโรได้รับการรับรองในรัสเซียและประเทศในยุโรป โดยระบุทั้งตัวบ่งชี้ความเป็นพิษและเชิงปริมาณ (ดูตารางด้านบน)
  • แนะนำบางภูมิภาค ข้อจำกัดการจราจรยานพาหนะหนัก (เช่นในมอสโก)
  • การลงนามในพิธีสารเกียวโต
  • แคมเปญด้านสิ่งแวดล้อมต่างๆ เช่น ปลูกต้นไม้ - ให้ออกซิเจนแก่โลก!

สิ่งที่คุณต้องรู้เกี่ยวกับพิธีสารเกียวโต?

พิธีสารเกียวโต- เอกสารระหว่างประเทศที่นำมาใช้ในเกียวโต (ญี่ปุ่น) เมื่อเดือนธันวาคม 1997 นอกเหนือจากกรอบอนุสัญญาสหประชาชาติว่าด้วยการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ (FCCC) เขาบังคับ ประเทศที่พัฒนาแล้วและประเทศที่เศรษฐกิจอยู่ในช่วงเปลี่ยนผ่านเพื่อลดหรือรักษาเสถียรภาพการปล่อยก๊าซเรือนกระจกในปี 2551-2555 เมื่อเทียบกับปี 2533

ณ วันที่ 26 มีนาคม 2552 พิธีสารคือ ให้สัตยาบันโดย 181 ประเทศ(ประเทศเหล่านี้รวมกันคิดเป็นกว่า 61% ของการปล่อยมลพิษทั่วโลก) สหรัฐอเมริกาเป็นข้อยกเว้นที่โดดเด่นสำหรับรายการนี้ ระยะเวลาการดำเนินการครั้งแรกของโปรโตคอลเริ่มต้นเมื่อวันที่ 1 มกราคม 2008 และจะใช้เวลาห้าปี ถึง 31 ธันวาคม 2555หลังจากนั้นตามที่คาดไว้จะถูกแทนที่ด้วยข้อตกลงใหม่

พิธีสารเกียวโตเป็นข้อตกลงด้านสิ่งแวดล้อมระดับโลกฉบับแรกที่อิงตามกลไกการกำกับดูแลตามตลาด ซึ่งเป็นกลไกสำหรับการค้าระหว่างประเทศในการปล่อยก๊าซเรือนกระจก

ต้นไม้เป็นสิ่งเทียม ออกซิเจนมีอยู่จริง

นักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัยโคลัมเบียในนิวยอร์กได้ร่วมมือกับสตูดิโอออกแบบของฝรั่งเศส Influx Studio เพื่อพัฒนาต้นไม้ประดิษฐ์ โดยทั่วไปแล้ว นี่คือเครื่องจักรที่มีสไตล์เหมือนไม้ดอกจำพวกหนึ่ง มีกิ่งก้านกว้างและมงกุฎรูปร่ม กิ่งก้านใช้เพื่อรองรับแผงโซลาร์เซลล์ที่ให้พลังงานแก่ต้นไม้

ต้นไม้ประดิษฐ์จะดูเหมือนโคมขนาดใหญ่ที่ส่องแสงระยิบระยับในความมืดด้วยสีต่างๆ Dracaena เครื่องกลจะไม่เพียง แต่นำมาซึ่งประโยชน์ในทางปฏิบัติเท่านั้น แต่ยังกลายเป็นเครื่องประดับของมหานครสมัยใหม่อีกด้วย

นอกจากการเปลี่ยนคาร์บอนไดออกไซด์ให้เป็นออกซิเจนแล้ว ต้นไม้ประดิษฐ์ยังสามารถใช้เป็นแหล่งพลังงานเพิ่มเติมได้อีกด้วย นอกจากแผงโซลาร์เซลล์แล้ว แผงโซลาร์เซลล์จะถูกสร้างขึ้นโดยการแปลงพลังงานกลจากชุดชิงช้าที่ฐาน

ภายนอก ต้นไม้ประดิษฐ์ดังกล่าวมีลักษณะคล้ายกับ Dracaena และประกอบด้วยไม้และพลาสติกรีไซเคิล ในเปลือกของ "ต้นไม้" ดังกล่าวมีแผงโซลาร์เซลล์และตัวกรองสำหรับดูดซับคาร์บอนไดออกไซด์ ใน "ลำต้น" ของต้นไม้ประดิษฐ์มีน้ำและเรซินต้นไม้ - ด้วยการมีส่วนร่วมของพวกเขากระบวนการสังเคราะห์แสงจะเกิดขึ้น เพื่อสนับสนุนสุขภาพของต้นไม้ดังกล่าว จะใช้ชิงช้าพิเศษ ชาวกรุงที่สนุกสนานจะกลายเป็นเครื่องกำเนิดไฟฟ้า

ฉันซื้อรถ - ปลูกป่า 12 เฮกตาร์

ที่ ชีวิตประจำวันเรามักประสบปัญหาขาดน้ำหรืออาหาร พวกเขาทำให้เราไม่สะดวก อย่างไรก็ตาม มีสิ่งต่างๆ ที่ขาดดุลซึ่งสะสมไว้อย่างไม่อาจมองเห็นได้ แต่ในอนาคตอันใกล้นี้ ความเสี่ยงจะกลายเป็นปัญหาร้ายแรงสำหรับชีวิตของมนุษยชาติ

ควันไฟจราจร

ระดับที่อนุญาตในสหภาพยุโรป สารอันตรายในไอเสียขึ้นอยู่กับอายุของรถ หากปีที่ผลิตรถเร็วกว่าปี 2521 แสดงว่าไม่มีข้อจำกัดตายตัว มีข้อกำหนดเพียงข้อเดียวว่าไม่มีควันที่มองเห็นได้ออกมา ท่อไอเสีย. หากรถยนต์ผลิตในปี 2522-2529 แสดงว่าขีด จำกัด สูงสุดของสารอันตรายที่ปล่อยออกมาโดยวัดจาก ไม่ทำงานคือ: CO - น้อยกว่า 4.5% CH - 100 ppm ออกซิเจนควรน้อยกว่า 5% ตัวบ่งชี้หลังมักใช้เพื่อยืนยันว่าไม่มีการกระทำผิดกฎหมายใด ๆ เพื่อลดระดับ CO กับระบบของรถ ตั้งแต่ปี 1986 ถึง 1990 ในประเทศส่วนใหญ่ ข้อกำหนดก็สูงขึ้น: CO - 3.5%, CH - 600 ppm ตั้งแต่ปี 1991 ได้มีการกำหนดกฎระเบียบใหม่สำหรับรถยนต์ที่ติดตั้งระบบเผาไหม้แบบเร่งปฏิกิริยา ตอนนี้ระดับ การปล่อยมลพิษที่เป็นอันตรายรถวัดได้สองวิธี: ขณะเดินเบาและที่รอบเครื่องยนต์ 2,500 รอบต่อนาที ด้วยความช่วยเหลือของตัวเร่งปฏิกิริยาไอเสียไอเสียไอเสียระดับของการปล่อยที่เป็นอันตรายได้ลดลงอย่างมากด้วยเหตุนี้ค่าจำกัดการปล่อยก็ลดลงเช่นกัน ที่ไม่ได้ใช้งาน ระดับ CO ไม่ควรเกิน 0.5% และ CH ไม่เกิน 100 ppm ในเวลาเดียวกัน ค่าสัมประสิทธิ์อากาศส่วนเกินที่เรียกว่าอัลฟาคำนวณทางคณิตศาสตร์และควรอยู่ระหว่าง 0.91 - 1.03 นอกจากนี้ ระดับออกซิเจนต้องน้อยกว่า 0.5% และ CO2 อ้างอิงต้องน้อยกว่า 16

เจ้าของรถยนต์ใหม่ไม่มีปัญหาในการขออนุญาตใช้รถของตน ถึงแม้ว่า ตัวอย่างเช่น ในฟินแลนด์ อายุเฉลี่ย รถโดยสารคือ 10.5 ปี แต่เมื่อรถมีระยะทางและอายุพอสมควร เมื่อผ่านการทดสอบไอเสียก็สามารถส่งซ่อมได้

บ่อยครั้งที่พบปัญหาเหล่านี้ในรถยนต์รุ่นเก่า เมื่อเครื่องยนต์มีระยะทางที่เพียงพออยู่แล้วและสูญเสียกำลังเดิมไป บ่อยครั้งที่เจ้าของไม่สังเกตว่ารถของพวกเขาสูญเสียพลังงานไปแล้ว

ปริมาณไอเสียรถยนต์

ตั้งใจแน่วแน่ การไหลของมวลเชื้อเพลิงสำหรับรถยนต์ การบริโภคโดยระยะทางเป็นมาตรฐานและมักจะระบุโดยผู้ผลิต (หนึ่งในคุณลักษณะของผู้บริโภค) สำหรับปริมาตรรวมของก๊าซไอเสียที่ออกมาจากท่อไอเสีย เราสามารถโฟกัสไปที่รูปต่อไปนี้ได้โดยประมาณ - การเผาไหม้น้ำมันเบนซินหนึ่งลิตรจะทำให้เกิดการก่อตัวของก๊าซต่างๆ ประมาณ 16 ลูกบาศก์เมตร หรือ 16,000 ลิตรของส่วนผสมของก๊าซต่างๆ จากข้อมูลเหล่านี้ เราสามารถตัดสินปริมาณสารเจือปนที่เป็นอันตรายที่ปล่อยสู่ชั้นบรรยากาศโดยประมาณได้ แต่มีปัญหาเล็กน้อยที่นี่ เราสามารถกำหนดปริมาณก๊าซต่างๆ ที่ปล่อยออกมาระหว่างการเผาไหม้เชื้อเพลิงจำนวนหนึ่งเท่านั้น แต่ไม่สามารถระบุได้ด้วยไอเสียใดๆ และมากกว่านั้นในช่วงเวลาหนึ่ง (หนึ่งชั่วโมง หนึ่งวัน หนึ่งเดือน เป็นต้น) . ดังนั้นโดยหลักการแล้วเราไม่สามารถตัดสินปริมาณก๊าซที่ปล่อยสู่ชั้นบรรยากาศทุกชั่วโมง ไม่มีที่ไหนเป็นที่ยอมรับว่ารถยนต์ทุกคันต่อวันผ่านจำนวนกิโลเมตรด้วยความเร็วเท่ากัน และการหาค่าเฉลี่ยบางประเภทหมายถึงการหลอกลวงตัวเอง เพราะข้อมูลไม่เพียงแต่เป็นข้อมูลคร่าวๆ เท่านั้น แต่ยังผิดพลาดโดยสิ้นเชิงอีกด้วย

ตารางที่ 1 ปริมาณการใช้เชื้อเพลิงของรถยนต์ยี่ห้อต่างๆ

K - เครื่องยนต์คาร์บูเรเตอร์

ผม -- เครื่องยนต์หัวฉีด

D - เครื่องยนต์ดีเซล

ความหนาแน่นของน้ำมันเบนซินที่ +20C อยู่ในช่วง 0.69 ถึง 0.81 g/cm³

ความหนาแน่นของน้ำมันดีเซลที่+20Сตาม GOST 305-82 ไม่เกิน 0.86 g/cm³

ตารางที่ 2 องค์ประกอบของไอเสียรถยนต์

ก๊าซไอเสีย (หรือก๊าซไอเสีย) - แหล่งที่มาหลักของสารพิษในเครื่องยนต์ สันดาปภายใน- นี่คือ ส่วนผสมที่ต่างกันก๊าซต่างๆ ที่มีคุณสมบัติทางเคมีและกายภาพที่หลากหลาย ซึ่งประกอบด้วยผลิตภัณฑ์จากการเผาไหม้เชื้อเพลิงที่สมบูรณ์และไม่สมบูรณ์ซึ่งมาจากกระบอกสูบของเครื่องยนต์เข้าสู่ระบบไอเสีย ในองค์ประกอบประกอบด้วยสารประมาณ 300 ชนิดซึ่งส่วนใหญ่เป็นพิษ ส่วนประกอบที่เป็นพิษซึ่งควบคุมหลักของก๊าซไอเสียของเครื่องยนต์คือออกไซด์ของคาร์บอน ไนโตรเจน และไฮโดรคาร์บอน นอกจากนี้ ไฮโดรคาร์บอนอิ่มตัวและไม่อิ่มตัว อัลดีไฮด์ สารก่อมะเร็ง เขม่า และส่วนประกอบอื่นๆ เข้าสู่บรรยากาศด้วยก๊าซไอเสีย องค์ประกอบโดยประมาณของก๊าซไอเสียแสดงไว้ในตารางที่ 1 เมื่อเครื่องยนต์ทำงานที่ น้ำมันเบนซินที่มีสารตะกั่วตะกั่วมีอยู่ในไอเสียและมีเขม่าในเครื่องยนต์ดีเซล ตอนนี้เรามาดูกันว่าทำไมไอเสียแต่ละชนิดถึงเป็นอันตราย และปริมาณก๊าซที่ไหลออกจากท่อไอเสียเป็นเท่าใด

คาร์บอนมอนอกไซด์ (CO - คาร์บอนมอนอกไซด์)

ก๊าซพิษใส ไม่มีกลิ่น เบากว่าอากาศเล็กน้อย ละลายในน้ำได้ไม่ดี คาร์บอนมอนอกไซด์ - ผลิตภัณฑ์จากการเผาไหม้เชื้อเพลิงที่ไม่สมบูรณ์ เผาไหม้ในอากาศด้วยเปลวไฟสีน้ำเงินเพื่อสร้างคาร์บอนไดออกไซด์ (คาร์บอนไดออกไซด์) หากเนื้อหาสูง แสดงว่าเครื่องยนต์ใช้น้ำมันเชื้อเพลิงและน้ำมันจากห้องข้อเหวี่ยงมากเกินไป

ในห้องเผาไหม้ของเครื่องยนต์ CO เกิดขึ้นจากการทำให้เป็นละอองของเชื้อเพลิงไม่ดี อันเป็นผลมาจากปฏิกิริยาเปลวไฟเย็น ระหว่างการเผาไหม้เชื้อเพลิงโดยขาดออกซิเจน และเกิดจากการแยกตัวของคาร์บอนไดออกไซด์ในระหว่าง อุณหภูมิสูง. ในเวลาเดียวกัน กระบวนการเผาไหม้ CO ยังคงดำเนินต่อไปในท่อร่วมไอเสีย

ควรสังเกตว่าในระหว่างการทำงานของเครื่องยนต์ดีเซลความเข้มข้นของ CO ในไอเสียจะต่ำ (ประมาณ 0.1-0.2%) ดังนั้นตามกฎแล้วความเข้มข้นของ CO จะถูกกำหนดสำหรับ เครื่องยนต์เบนซิน. โดยเฉลี่ยแล้ว รถยนต์ที่เผาน้ำมัน 1 ลิตรจะปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ประมาณ 800 ลิตรขึ้นไปในอากาศ

ไนโตรเจนออกไซด์ (NO, NO2, N2O, N2O3, N2O5, ไกลออกไป - NOx)

ไนโตรเจนออกไซด์เป็นส่วนประกอบที่เป็นพิษที่สุดของก๊าซไอเสีย ภายใต้สภาวะบรรยากาศปกติ ไนโตรเจนเป็นก๊าซเฉื่อยสูง ที่ความดันสูงและโดยเฉพาะอย่างยิ่งอุณหภูมิ ไนโตรเจนทำปฏิกิริยากับออกซิเจนอย่างแข็งขัน ในไอเสียของเครื่องยนต์ มากกว่า 90% ของปริมาณ NOx ทั้งหมดคือไนตริกออกไซด์ NO ซึ่งออกซิไดซ์ได้ง่ายเป็นไดออกไซด์ (NO 2) แม้ในระบบไอเสียและในบรรยากาศ

ไนโตรเจนออกไซด์ระคายเคืองต่อเยื่อเมือกของตา จมูก และทำลายปอดของมนุษย์ เพราะเมื่อเคลื่อนที่ผ่านทางเดินหายใจ พวกมันจะทำปฏิกิริยากับความชื้นของระบบทางเดินหายใจส่วนบน ทำให้เกิดกรดไนตริกและไนตรัส ตามกฎแล้วพิษของร่างกายมนุษย์ด้วย NOx จะไม่ปรากฏขึ้นทันที แต่จะค่อยๆ และไม่มีสารทำให้เป็นกลาง เมื่อเผาน้ำมันเบนซิน 1 ลิตร จะมีการปล่อยไนโตรเจนออกไซด์ประมาณ 128 ลิตรออกจากท่อไอเสีย

ไนตรัสออกไซด์ (N 2 O - เฮมิออกไซด์, แก๊สหัวเราะ) - ก๊าซที่มีกลิ่นหอมเราจะละลายในน้ำได้ดี มีฤทธิ์เป็นยาเสพย์ติด

NO 2 (ไดออกไซด์) เป็นของเหลวสีเหลืองซีดที่เกี่ยวข้องกับการก่อตัวของหมอกควัน ไนโตรเจนไดออกไซด์ถูกใช้เป็นตัวออกซิไดซ์ในเชื้อเพลิงจรวด เป็นที่เชื่อกันว่าสำหรับร่างกายมนุษย์ ไนโตรเจนออกไซด์มีอันตรายมากกว่า CO ประมาณ 10 เท่า และเมื่อพิจารณาถึงการเปลี่ยนแปลงขั้นทุติยภูมิ อันตรายมากกว่าถึง 40 เท่า

ไนโตรเจนออกไซด์เป็นอันตรายต่อใบพืช มีการพิสูจน์แล้วว่าพิษโดยตรงต่อพืชปรากฏขึ้นเมื่อความเข้มข้นของ Nox ในอากาศอยู่ในช่วง 0.5-6.0 มก./ม. 3 กรดไนตริกมีฤทธิ์กัดกร่อนสูงต่อเหล็กกล้าคาร์บอน

อุณหภูมิในห้องเผาไหม้มีผลอย่างมากต่อการปล่อยไนโตรเจนออกไซด์ ดังนั้นเมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้นจาก 2,500 เป็น 2700 K อัตราการเกิดปฏิกิริยาจะเพิ่มขึ้น 2.6 เท่าและลดลงจาก 2500 เป็น 2300 K จะลดลง 8 เท่าเช่น ยิ่งอุณหภูมิสูงขึ้น ความเข้มข้นของ NOx ก็จะยิ่งสูงขึ้น การฉีดน้ำมันเชื้อเพลิงในช่วงต้นหรือ ความกดดันสูงการบีบอัดในห้องเผาไหม้ยังก่อให้เกิด NOx ยิ่งความเข้มข้นของออกซิเจนสูงขึ้น ความเข้มข้นของไนโตรเจนออกไซด์ก็จะยิ่งสูงขึ้น

ไฮโดรคาร์บอน (CnHm - อีเทน มีเทน เอทิลีน เบนซิน โพรเพน อะเซทิลีน ฯลฯ)

ไฮโดรคาร์บอนเป็นสารประกอบอินทรีย์ที่โมเลกุลถูกสร้างขึ้นจากอะตอมของคาร์บอนและไฮโดรเจนเท่านั้น สารมีพิษ. ก๊าซไอเสียมี CH ที่แตกต่างกันมากกว่า 200 ตัว ซึ่งแบ่งออกเป็นอะลิฟาติก (โซ่เปิดหรือปิด) และก๊าซที่มีวงแหวนเบนซีนหรืออะโรมาติก อะโรมาติกไฮโดรคาร์บอนประกอบด้วยอะตอมของคาร์บอน 6 อะตอมตั้งแต่หนึ่งรอบขึ้นไปซึ่งเชื่อมต่อถึงกันด้วยพันธะเดี่ยวหรือพันธะคู่ (เบนซีน แนฟทาลีน แอนทราซีน ฯลฯ) พวกเขามีกลิ่นหอม ปริมาณของมันถูกวัดในหน่วย ppm ทั่วไป (จำนวนอนุภาคต่อล้าน) ดังนั้นแม้ประสิทธิภาพการเผาไหม้ที่เพิ่มขึ้นเล็กน้อยก็ส่งผลกระทบอย่างมากต่อระดับการเผาไหม้ โดยปกติมาก ระดับสูงไฮโดรคาร์บอนเป็นปัญหาไม่เพียง แต่สำหรับเจ้าของรถยนต์เท่านั้น แต่ยังรวมถึงช่างเครื่องด้วย

การปรากฏตัวของ CH ในก๊าซไอเสียของเครื่องยนต์นั้นอธิบายได้จากข้อเท็จจริงที่ว่าส่วนผสมในห้องเผาไหม้นั้นต่างกัน ดังนั้น ที่ผนัง ในเขตที่มีการเติมมากเกินไป เปลวไฟจะดับและปฏิกิริยาลูกโซ่จะแตก มีหลายปัจจัยที่ส่งผลต่อปริมาณไฮโดรคาร์บอนในไอเสีย ความแน่นของวาล์ว ความสะอาดของวาล์ว และจังหวะการจุดระเบิดล้วนมีความสำคัญเท่าเทียมกัน ไม่เพียงแต่การปรับจังหวะการจุดระเบิดเท่านั้น แต่ยังรวมถึงแรงเผาไหม้ในปัจจุบันด้วย ทุกสิ่งที่ส่งผลต่อการเผาไหม้มีความสำคัญอย่างยิ่งในการจำกัดปริมาณไฮโดรคาร์บอนในก๊าซไอเสีย ปริมาณไฮโดรคาร์บอนโดยประมาณที่เกิดขึ้นจากการเผาไหม้น้ำมันเบนซินหนึ่งลิตร - 400-450l

ตัวเลขเหล่านี้อาจทำให้บางคนตกใจ แต่ลองคิดดู: ลิตรเป็นหน่วยวัดปริมาตร และไม่ว่าในกรณีใด ตัวเลขเหล่านี้ควรสับสนกับของเหลว เพราะ 800 ลิตรเป็นตัวเลขที่ค่อนข้างมากสำหรับของเหลว และสำหรับแก๊ส? แก๊สคือสารที่มีโมเลกุลเล็กกว่าระยะห่างระหว่างพวกมันหลายแสนเท่า หากคุณจินตนาการถึงบางสิ่งที่หนาแน่นกว่านั้น ปริมาตรจะลดลงหลายสิบและหลายร้อยเท่า และตอนนี้อย่างระมัดระวัง - น้ำมันเบนซินหนึ่งลิตรในระหว่างการเผาไหม้ที่ผลิตปริมาตรนี้ถูกใช้เพื่อให้ครอบคลุมระยะทาง 10 กม. เราจะพยายามปัดเป่าภาพลวงตาส่วนใหญ่ - นี่ไม่ใช่มลพิษที่รุนแรง แต่โดดเด่นในช่วงเวลาที่ไอเสีย กลิ่นเหม็นและสำหรับเราดูเหมือนว่าองค์ประกอบของอากาศรอบตัวเราเปลี่ยนไปอย่างมาก แต่เสื้อผ้าของเราก็ไม่เหลือแม้แต่ตะกอน