Бензиновые движки плюсы и недочеты

Улицы и дороги на данный момент нереально представить без автотранспорта. Его количество повсевременно возрастает. Только за последнее десятилетие мировой авто парк вырос более чем втрое.

Но авто транспорт не только лишь комфортное средство передвижения, да и мощнейший источник загрязнения среды. Увеличение количества легковых и грузовых машин, пассажирских автобусов и строительной техники существенно усугубляет и без того нехорошее качество воздуха – в особенности в городках. По подсчетам, ДВС в мегаполисах дают на данный момент более 60 процентов загрязнений атмосферного воздуха. А если учесть постепенный физический износ движков, нехорошее качество горючего предлагаемого нам на автозаправочных станциях, то, что большая часть автомобилей работают на бензине, который как горючее является наименее экологичным фактическое количество вредных выбросов еще выше.

В принципе, двигатель каждого автотранспортного средства, независимо от его конструкции, является небезопасным загрязнителем. Для работы он обязан потреблять нефтяное горючее, существенное количество атмосферного воздуха (на один литр горючего его требуется 1213 кг), смазочные материалы и охлаждающую жидкость.

С позиции экологии автотранспорт – это передвижной и временами действующий источник загрязнения среды: газообразными, водянистыми и даже жесткими (сажей, гарью, копотью) хим соединениями. Степень загрязнения определяется типом, мощностью, временем и режимом работы мотора, качеством используемого горючего, техническим состоянием мотора, уровнем эксплуатации средства и т. д. К примеру, с выхлопными газами в атмосферу сбрасывается до 11,5 процента потребляемого автомобилем горючего.

Более насыщенное загрязнение происходит на оживленных городских магистралях, на автомобильных стоянках и в местах образования авто пробок – там, где движки обязаны работать на переходных и холостых режимах. Также – в пт технического обслуживания и диагностики тс.

Понятно, что выхлопные газы автомобилей, сжигающих жидкое горючее, имеют в собственном составе более 200 высокотоксичных и ядовитых хим частей, соединений и веществ, при этом токсичность неких из их (к примеру, бензапирена) сравнима с боевыми ядами. Главными составляющими авто газов являются оксиды углерода и углеводороды (бензолы, метанали, бензапирен) – до 70 процентов, оксиды азота – до 55 процентов, вода – до 5,5 процента, сажа (томные металлы), гарь, копоть и др.

Не считая того, работающие авто движки – это массивные источники термического излучения. В современных автотранспортных движках до 60 процентов термический энергии сгораемого горючего сбрасывается в атмосферу в виде тепла и жарких газов. Беря во внимание неизменное повышение суммарного количества автотранспортных средств, их негативное воздействие на качество воздуха в городках осязаемо и непреклонно растет.

Вредные выбросы  автомобилей на бензине и воздействие их на живы организмы.
Понятно, что горючее сгорает в камере при содействии с кислородом воздуха. Этот процесс сопровождается насыщенным выделением тепла, которое и преобразуется в работу. На теоретическом уровне для сгорания 1 кг бензина требуется 14,7 кг воздуха, но на практике этого количества оказывается недостаточно. Дело в том, что воспламенение и сгорание бензино-воздушной консистенции (ее еще именуют горючей) продолжается тысячные толики секунды, и к такому резвому процессу она недостаточно отлично подготовлена. В консистенции остаются газы от предшествующего цикла, препятствующие доступу кислорода к частичкам горючего; не считая того, не удается достигнуть ее безупречного смешивания по объему цилиндра, в особенности у непрогретого мотора и на переходных режимах. В итоге не все горючее окисляется до конечных товаров, и для обычного протекания процесса сгорания его приходится добавлять. Если в горючей консистенции количество горючего больше расчетного, смесь именуется богатой, если меньше — бедной. При средних нагрузках главное внимание обращается на экономичность, потому в камеру сгорания подается несколько обедненная смесь. При маленьком обогащении консистенции скорость ее сгорания возрастает, в камере развиваются более высочайшие температура и давление. Для критических нагрузок либо резкого перехода с малой нагрузки на огромную требуется богатая смесь. Огромное количество горючего подается в цилиндры и при пуске прохладного мотора, когда горючую смесь образуют только самые легкие фракции горючего. В этих случаях из-за недочета кислорода горючее сгорает не на сто процентов. двигатель хотя и развивает огромную мощность, но работает не экономно и выбрасывает в атмосферу ядовитые продукты неполного сгорания.

Гигиенисты и экологи огромное внимание уделяют мониторингу примесей атмосферного воздуха, в особенности выделяемых автотранспортными средствами. При этом в программке глобального экологического мониторинга для всех государств, принятого ООН, бытуют диоксид азота, диоксид серы, сероводород, сульфаты, кадмий, свинец, ртуть. В 1980 году в эту программку были дополнительно внесены хром, медь, олово, молибден, ванадий, марганец, никель, сурьма, мышьяк, селен.

 ОГ ДВС содержат сложную смесь, насчитывающую более 280 соединений. В главном это газообразные вещества и маленькое количество жестких частиц, находящихся во взвешенном состоянии. По хим свойствам и нраву воздействия на человеческий организм вещества, составляющие ОГ, делятся на нетоксичные (N2, О2, Н2О, Н2) и ядовитые (СО, СО2 СХНУ, NOX , SO2, H2S, альдегиды и др.). Обилие соединений выхлопа ДВС сведено к нескольким группам, схожим по нраву воздействия на человеческий организм либо схожем по хим структуре и свойствам. Нетоксичные вещества вошли в первую группу.

Ко 2-ой группе отнесен оксид углерода, присутствие которого в количестве до 12 % типично для ОГ бензиновых агрегатов при работе на богатых топливовоздушных консистенциях. В обыденных критериях СО- тусклый газ без аромата, он легче воздуха и потому может просто распространятся в атмосфере. При действии на человека СО вызывает мигрень, головокружение, резвую утомляемость, раздражительность, сонливость, боли в области сердца.

Третью группу образуют оксиды азота: оксид (NO) и диоксид (NO2). В ОГ бензиновых агрегатов содержится 98…99 % NO и 1…2 % NO2; a в ОГ дизельных движков — соответственно 90 и 10 %.

Оксид азота NO — тусклый газ, диоксид азота NO2- газ красно-бурого цвета с соответствующим запахом. Оксиды азота при попадании в человеческий организм соединяются с водой. При всем этом они образуют в дыхательных путях соединения азотной и азотистой кислоты. Оксиды азота раздражающе действуют на слизистые оболочки глаз, носа, рта. Воздействие NO2 cпособствует развитию болезней легких.

В скопившихся над асфальтом облаках СН и NOx под воздействием света происходят хим реакции. Разложение оксидов азота приводит к образованию озона. Вообще-то озон не стоек и стремительно распадается, но только не в присутствии углеводородов (СН) — они замедляют процесс распада озона, и он интенсивно вступает в реакции с частицами воды и другими соединениями. Появляется стойкое скопление мутного смога. Озон разъедает глаза и легкие, а выбросы NОх участвуют в формировании кислотных дождиков.

4-ая группа включает углеводороды всех гомологических рядов: алканы, алкены, алкадины, циклические, в том числе ароматичные углеводороды, посреди которых много канцерогенов.

Некие углеводороды СН являются наисильнейшими канцерогенными субстанциями (к примеру бензапирен), переносчиками которых могут быть частицы сажи, находящиеся в отработавших газах.
Пятую группу составляют альдегиды (60 % метаналя, 32 % алифатических и 5 % ароматичных альдегидов).

К 6-ой группе отнесены твердые частички, основная часть которых сажа — твердые углеродные частички, образующиеся в пламени. Выбросы вредных веществ от автотранспорта дают около 13 % полициклических ароматичных углеводородов, содержащихся в атмосферном воздухе и до 80 % бензола. Необыкновенную опасность представляет применение этилированного бензина. Внедрение антидетонационных добавок, содержащих свинец, привело к тому, что автотранспорт является главным источником выбросов свинца в виде аэрозоля, неорганических солей и оксидов свинца в атмосферу. Это приводит к значительному загрязнению свинцом атмосферного воздуха, также земли и растительности на территориях, прилегающих к автострадам. Установлено, что поблизости оживленных магистралей концентрация свинца в воздухе деньком добивается 3,9 мкг/м3, ночкой 1,7 мкг/м3 (при ПДК равной 1,0 мкг/м3), при этом на пригородных дорогах концентрация свинца находится в границах 0,3… 1,0 мкг/м3. Считается, что каждый автомобиль раз в год выбрасывает в воздух 1 кг свинца. После введения неэтилированных видов бензина в отработавших газах появились марганец, кадмий и никель. При этом, в бензине могут содержаться, вместе с перечисленными выше металлами, цинк, медь, железо, сурьма, бор, магний.

В «капельные потери» входят разные масла, консистентные смазки и воды, состав и количество которых фактически не поддаются учету.

При использовании автомобилей с бензиновыми движками безизбежно приходится контактировать с парами бензина. На автозаправках повсевременно происходит испарение бензина, иногда из-за дефектов системы питания бензин и его пары оказываются в атмосфере.

 Испарения бензина в автомобиле происходят при работе мотора и в нерабочем состоянии. Внутренняя полость бензобака автомобиля всегда сообщается с атмосферой для поддержания давления снутри бака на уровне атмосферного по мере выработки бензина. Это нужно для обычной работы всей системы питания мотора, но в то же время делает условия для испарения легких фракций бензина и загрязнения ими воздуха. Разглядим на примере крыс, как эти пары действуют на мозг живых организмов.

Пары бензина воздействуя на крыс повреждает их мозг, а так же приводит к нарушению процессов концентраций нейромедиаторов, которые скапливаются в разных отделах мозга. Такие процессы приводят к увеличению злости со стороны испытуемых крыс. Если бензин так оказывает влияние на крыс, то его воздействие на людей может быть аналогично. Люди живущие в огромных городках, где загрязнение атмосферы особо велико, подвергают для себя еще одному риску и наказанию. Результаты этого исследования были размещены в BMC Physiology.

Создатель исследования Амаль Канави занимается исследовательскими работами в институте Каира. В его опыте были задействованы три группы крыс, которых он подвергал воздействию незапятнанного бензина, бензина со свинцовыми присадками, а так же чистому воздуху. Конфигурации в поведении были очевидными, крысы из первых 2-ух групп, которые подвергались воздействию бензина, вели себя куда агрессивнее третей, контрольной группы. Они нередко вступали в конфликты со своими собратьями по клеточке, воспринимали угрожающие позы.

После того, как тест на злость был окончен, спецы лаборатории переходили к исследованию мозг животных, после этого и были выявлены различия в подопытных группах. Оказалось, что более очень мозг пострадал у группы крыс, которые дышали незапятнанными парами бензина, свободные радикалы плохо повлияли на мозг животных, чем и была обоснована их злость, крысы из другой группы, которые дышали парами бензина со свинцовыми присадками, пострадали в наименьшей степени.

Но в обоих случаях после длительного вдыхания паров бензина, независимо от присутствия присадок свинца в мозгу сокращалась концентрация нейромедиантов, в особенности это было приметно в мозжечке, гиппокампе и гипоталамусе. Создатель исследования уверен, что конкретно эти конфигурации и привели к ухудшению поведения испытуемых групп и увеличения у их уровня злости.

Продукты коррозии, зависимо от типа защитного покрытия и метода легирования стали, содержат разные концентрации кадмия, цинка и меди.

В продуктах износа тормозных накладок обнаружены медь, свинец, хром, никель, цинк. В продуктах истирания дорожного покрытия, в особенности бетонно го, содержатся свинец и цинк. В Германии продукты износа авто шин в 1982 г. составили 44 тыс. тонн. В их состав, зависимо от типа и марки шин, входят оксид цинка (1,5…2,0 %), кадмий, медь, свинец. Потому выявляется высочайшее содержание свинца, меди, цинка, кадмия в почве и растительности, взятых с газонов повдоль автомагистралей.

 Содержание в почве свинца и кадмия находится на расстоянии 120…180 м от автодороги.

Уровень загрязнения атмосферного воздуха примесями в значимой мере определяет состояние здоровья населения местности. Неблагоприятное воздействие оказывают примеси, в концентрациях, превосходящих ПДК. Особо небезопасны токсические вещества, владеющие ярко выраженным специфичным эффектом: аллергизирующим, тератогенным, канцерогенным и др. Потому качество атмосферного воздуха селитебных территорий повсевременно контролируется муниципальными организациями.

Установлено, что заболеваемость населения, живущего на местности больших промышленных узлов и в зонах воздействия промышленных компаний, в 1,5-2 раза выше, чем в более отдаленных от промышленных объектов районах.

При этом считается, что на человека, живущего в промышленном районе, потенциально может повлиять несколько сотен хим веществ. Реально, в определенном районе в относительно больших концентрациях (Ci > ПДКi) находится ограниченное число хим веществ. Но комбинированное действие атмосферных загрязнителей может приводить к усилению вызываемых ими токсических эффектов.

На местности с грязной атмосферой возрастает, сначала, распространенность заболеваний органов дыхания и заразных болезней. Ведущей нозологической группой являются заболевания органов дыхания, которые занимают 1-ое место в структуре общей заболеваемости населения. В формировании заболеваемости органов дыхания ведомую роль играют острые респираторные заболевания верхних дыхательных путей. Невзирая на имеющийся спад производства (до 50 %), неувязка загрязнения воздушной среды в Рф и его воздействия на здоровье населения продолжает оставаться очень острой.

Беря во внимание возрастающий уровень автомобилизации, нельзя недооценивать роли автотранспорта в росте заболеваемости человека, в особенности в городках с большой транспортной нагрузкой. Это касается конкретного воздействия газообразных токсикантов и жестких частиц поступающих через дыхательные пути и кожу.

 Наблюдения проявили, что в домах, расположенных рядом с большой дорогой (до 10 м), обитатели хворают раком в 3—4 раза почаще, чем в домах, удаленных от дороги на расстояние 50 м.

Установлено, что концентрация газообразных органических соединений свинца в огромных городках может достигать 140 мг/м3, что провоцирует свинцовые анемии, эритропоэз, полиневриты, нарушения усвоения витаминов, понижение иммунитета и другие патологии. Неорганические формы соединений свинца, поступающие в человеческий организм с пылью, вызывают явления астмы, бронхитов, сосудистой дефицитности, нарушение внимания. Основная толика свинца поступает в человеческий организм через дыхательные пути.

От выбросов свинца в воздух мучаются сначала детки. Повышенное внимание врачей-гигиенистов и социологов стало завлекать усугубляющееся по мере автомобилизации государств понижение интеллектуального развития (умственных возможностей) малышей в регионах с высочайшей автотранспортной нагрузкой. При всем этом на здоровье малышей влияют не только лишь высочайшие, да и повсевременно действующие низкие концентрации свинца. В особенности это принципиально для деток первых 5 лет жизни. В этот период жизни организм более уязвим и находится на стадии усиленного формирования главных сенсорных и психосоциальных устройств.

Клинические признаки отравления свинцом многочисленны и следствием отравления являются поражения нервной, кроветворной, иммунной, сердечно-сосудистой и других систем жизнедеятельности человека. Существует особый термин «бензиновая пневмония» — болезнь, возникающее при конкретном засасывании бензина хоть какой марки (в том числе и без свинцовых добавок) в шланг и попадании его в легкие. При вдыхании паров бензина появляются нарушения дыхания, тахикардия, судороги. Свинец нарушает работу ферментов, витаминный синтез и обмен, понижает иммунитет. Он нарушает синтез порфиринов крови, вызывая свинцовую анемию.

Хоть и этилированный бензин запрещен 12 марта 2003 года, все до сего времени его можно повстречать на автозаправках нашей страны. Хотя уровень  тетраэтилсвинца намного меньше, чем до запрета его использования.    Очень уж велика жажда наживы наших бизнесменов. Этилирование бензина, позволяет прирастить октановое число и получить сверхприбыль.  В этом и в других компонентах содержащихся  мы можем удостовериться по результатам независящего исследования бензина АИ95 проходившего в 2010 году, в городке Челябинске (таб. 1). Сейчас у нас введен регламент, соответственный Евро 3.

Таблица 1. Результаты исследования бензина АИ95 в городке Челябинск.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *