Dezvoltarea rapidă a mașinilor și creșterea numărului acestora în prima jumătate a secolului al XX-lea a dus la faptul că, în anii șaizeci, mașinile au început să aibă un efect nociv semnificativ, atât asupra sănătății umane, cât și asupra stării mediului. Prin urmare, la sfârșitul anilor '50, începutul anilor 60 a început să introducă o legislație care limitează efectele dăunătoare ale autoturismelor asupra naturii înconjurătoare.
De vreme ce aproape toate mașinile au fost conduse de un motor cu combustie internă, să vedem cum o mașină cu acest motor are un efect nociv asupra mediului și, în consecință, asupra sănătății umane.
O mașină convențională cu motor cu combustie internă are trei surse de poluare a mediului:
- Carter gaze
- Vapori de combustibil
- Gazele nocive eliberate de țevile de eșapament ale mașinii în timp ce motorul funcționează
Gazele Carter sunt gaze care se sparg în carterul mașinii prin etanșarea dintre pereții cilindrului și piston. Eliminarea completă a gazelor de la cilindrul motorului în barcă este imposibilă. Prin urmare, problema gazelor de carter a fost rezolvată folosind sistemul de ventilație cu carter forțat. Acest sistem, pentru a evita descărcarea gazelor de carter în atmosferă, gazele sunt aspirate din camera de manivelă și le direcționează către colectorul de admisie al motorului, în cazul în care gazele de carter în camera de ardere a motorului și a ars împreună cu amestecul combustibil. Înainte de introducerea sistemului de ventilație a carterului forțat, gazele din carterul motorului au fost pur și simplu descărcate în atmosferă.
Vaporii de combustibil se eliberează când benzina din rezervorul de combustibil se evaporă și alte elemente ale sistemului de alimentare cu combustibil al mașinii. La autoturismele mai vechi, rezervoarele de combustibil au avut un orificiu de ventilație prin care vaporii de combustibil, pentru a exclude acumularea de presiune în rezervorul de combustibil, au fost îndepărtați din rezervorul de combustibil în atmosferă. Pentru a elimina intrarea vaporilor de combustibil în atmosferă, autovehiculele au început să instaleze un sistem de recuperare a vaporilor de combustibil. Baza acestui sistem este adsorbantul, care reprezintă ei înșiși un rezervor umplut cu carbon activ. Fumul de combustibil provenit din rezervor este întârziat de cărbune activ. Mai mult, în anumite moduri de funcționare a motorului, vaporii de combustibil de la adsorbant sunt aspirați în sistemul de admisie a motorului.
Gazele nocive emit c i din sistemul de evacuare al motorului.
Toate gazele emise de sistemul de evacuare al motorului sunt produsele de ardere a combustibilului în aer. Pentru început, este necesar să se ia în considerare reacția de ardere (oxidare) care apare în cilindrii motorului.
FUEL (hidrocarburi) + AIR (oxigen și azot) à
GAZ CU CARBON + APĂ + DUS, care nu participă la reacții
Dar, din diverse motive, realizarea unui proces ideal de combustie este aproape imposibilă.
FUEL (hidrocarburi) + AIR (oxigen și azot) à
HIDROCARBONI UNFLEXIBILI + OXIDI NITRICI + GAZ CU CARBON + CARBON + GAZ + APĂ
Din această reacție, se poate observa că gazele emise de sistemul de evacuare al mașinii în atmosferă sunt dăunătoare sănătății umane și mediului:
- · Hidrocarburi (CH)
Prezența hidrocarburilor în gazele de eșapament ale mașinii indică arderea incompletă a combustibilului datorită aerului insuficient pentru arderea completă sau, mai degrabă, a oxigenului în aer. Materialele hidrocarburi nearsate, în prezența luminii solare și a prezenței oxizilor de azot în aer, reacționează, rezultând formarea ozonului la nivelul solului, care este unul dintre principalele componente ale smogului. Ozonul din aer provoacă iritarea ochilor, dăunează plămânilor și complică bolile respiratorii. Unele dintre hidrocarburi sunt foarte toxice și pot provoca cancer. - · Oxizii de azot (NOx)
În prezența temperaturii ridicate și a presiunii înalte în camera de ardere a motorului, atomii de azot și atomii de oxigen ai aerului reacționează, rezultând diferiți oxizi de azot având denumirea comună (NOx). Oxizii de azot, cum ar fi hidrocarburile, sunt o substanță care determină apariția ozonului. Oxizii de azot sunt, de asemenea, cauza ploii acide. - · Monoxid de carbon (CO) - (monoxid de carbon)
Monoxidul de carbon (CO) apare cu arderea incompletă a combustibilului, ca urmare a faptului că carbonul din combustibil nu este oxidat până la formarea completă a dioxidului de carbon (CO2). în același timp, ca urmare a oxidării parțiale, se formează monoxid de carbon (CO). Monoxidul de carbon previne saturarea sângelui uman cu oxigen, care este deosebit de periculos pentru persoanele care suferă de boli de inimă.
După ce legislatorii au înăsprit cerințele pentru emisia de mașină, inginerii au venit cu multe modalități de a reduce semnificativ substanțele nocive din gazele de eșapament ale mașinii:
Pentru a reduce cantitatea de hidrocarburi nearsate (SN), inginerii au abandonat carburatoarele care pregăteau amestecul de combustibil pentru mai mult de 70 de ani. Acestea au fost înlocuite de diverse sisteme electronice de gestionare a motorului. Subsistemul de combustibil al sistemului de operare într-un ciclu închis, determină cu precizie cantitatea de aer eliberată în cilindrul motorului și injectează o cantitate precisă de cilindru de combustibil, arderea completă care poate furniza aerul introdus în cilindru. În același timp, ca urmare a arderii totale a combustibilului, nu se formează monoxid de carbon (CO).
Pentru a reduce cantitatea de oxizi de azot (NOx), sistemul electronic de management al motorului are funcția de recirculare a gazelor de eșapament (EGR). În același timp, o parte din gazele de evacuare din sistemul de evacuare este trimisă la sistemul de admisie a motorului. În același timp, temperatura și presiunea scad brusc în cilindrul motorului, ceea ce exclude condițiile de formare a oxizilor de azot.
După o altă înăsprire a cerințelor legislative, în sistemul de evacuare a fost construit un catalizator, în care are loc o oxidare completă a hidrocarburilor nearsate și a monoxidului de carbon. Ca urmare a lucrului în comun al sistemului electronic de gestionare a motorului și al catalizatorului, doar dioxidul de carbon (CO2) și vaporii de apă se lasă din conducta de eșapament. Adică, în ceea ce privește compoziția emisiei, funcționarea motorului era aproape egală cu arderea ideală. Se pare că ar trebui să existe un acord total între ecologiști și producătorii de mașini. Dar ecologiștii au găsit o nouă poveste de groază - încălzirea globală.
Potrivit unor cercetători, amenințarea cu încălzirea globală se datorează creșterii, așa-numitele gaze cu efect de seră, în atmosfera pământului. Una dintre principalele gaze cu efect de seră a fost recunoscută ca dioxid de carbon, iar principala sursă de apariție a dioxidului de carbon în atmosferă a fost recunoscută ca o mașină.
În sine, dioxidul de carbon este absolut inofensiv. Toate băuturile carbogazoase sunt carbonate prin saturarea acestor băuturi cu dioxid de carbon, iar chiar și persoana, în procesul de respirație, eliberează dioxid de carbon.
Cantitatea totală de dioxid de carbon poate fi redusă numai prin reducerea consumului de carburant al motorului sau prin înlocuirea motoarelor cu combustie internă cu alte surse de energie mecanică. În plus, potrivit liderilor țărilor dezvoltate, reducerea generală a consumului de combustibili pe bază de hidrocarburi va reduce dependența acestor țări de țările furnizorilor de petrol.
Noua legislație a țărilor dezvoltate va avea în viitor un consum limitat de combustibil cu mașina și va stabili cantitatea maximă de dioxid de carbon eliberată de mașină pe kilometru. De asemenea, noua legislație limitează în viitor consumul de benzină la kilometrajul stabilit al mașinii.
La începutul anilor 60 ai secolului trecut, Statele Unite aveau cel mai mare parc auto, și cel mai mare număr de mașini pe cap de locuitor din lume. Din multe motive, inclusiv climatice și geografice, statul cel mai gazos din SUA a devenit California. Și în California a apărut primul organism legislativ, stabilind limite pentru emisiile de mașini. În California, California Air Resources Board (CARB) a fost înființată în California în 1967, iar în 1970 un organism federal similar a fost creat în Statele Unite de către Agenția SUA pentru Protecția Mediului (EPA). Și, în ciuda faptului că aceste organisme au apărut foarte repede în toate țările dezvoltate, este CARB și EPA au inițiat și dezvoltatorii sunt în curs de dezvoltare în mod constant o nouă legislație pentru a limita impactul vehiculului asupra mediului.
În curând, astfel de organizații și legislația corespunzătoare au fost create în toate țările dezvoltate. Evident, toată lumea a auzit despre normele EURO 1, 2 ... 5.
(Minimul minim de tranziție pentru California)
(un vehicul cu emisii reduse)
(un vehicul cu o emisie foarte scăzută)
Emisia unui astfel de vehicul ar trebui să fie mai mică de 50% din media pentru autoturismele noi vândute în anul curent.
(un vehicul cu emisii foarte scăzute)
Emisia unui astfel de vehicul ar trebui să fie mai mică de 90% din media pentru autoturismele noi vândute în anul curent.
(vehicul parțial cu emisii zero)
Acest vehicul (PZEV) îndeplinește toate cerințele standardului de emisie al vehiculului SULEV din conducta de evacuare, în timp ce autovehiculul este lipsit de emisii de vapori de combustibil din sistemul de alimentare cu combustibil. Vehiculele standard SULEV sunt garantate timp de 15 ani sau 150.000 de mile pentru toate componentele care controlează emisia mașinii.
AT PZEV (vehicul cu emisii parțiale cu emisii avansate de tehnologie zero)
(vehicul îmbunătățit parțial cu emisii zero)
Acest vehicul (AT PZEV) îndeplinește toate cerințele standardului PZEV. dar, de asemenea, corespunde unor noma ale standardului PZEV mai stricte. Vehiculele standardului PZEV includ mașinile compacte cu gaz natural și automobilele hibride, cu emisii care respectă standardul PZEV.
(un vehicul cu emisii zero)
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: