Система снижения токсичности отработавших газов

Список литературы

Вольнов А.С., Третьяк Л.Н., Герасимов Е.М. Новые походы к очистке отработавших газов двигателей внутреннего сгорания. Вестник Оренбургского государственного университета. – 2014. – №10. – С. 36 — 43.
М.А. Вострикова, В.В. Шкода, Я.М. Кашин. Обзор методов очистки газовых выбросов энергетических установок от оксида серы и азота. Международный научный журнал «Инновационная наука. №8/2015 с. 31-32.
Способ очистки отработавших газов. Патент 2108140. РФ. B01D53/86, B01D53/75 Заявка: 96112394/25 . Опубликовано: 1998.04.10 . Заявители, авторы и патентообладатели: Логинов Александр Юрьевич, Иванов Аркадий Александрович, Устинов Олег Александрович.
Устинов О.А. и др. Очистка отходящих газов ванн травления от оксидов азота на насыпанном фильтре из гранул силикагеля, пропитанных карбамидом. Хим. промышленность, 1991, т. 35, (11), с.673-675.
T. J.Trex, R.A. Searles, D.C.Sun, Plaminum Metals, Rev., 1992, v.36, (1), p.2.
New Technology and Advaces in Automotive Applications, Platinum Metals Rev., 1995, v.39, (3), r.112-116.

Экологический класс автомобиля Евро 1 2 3 4 5 6 их нормы выхлопа (Таблица)

Экологический класс ЕВРО — это экологический стандарт, который регулирует содержание вредных веществ в выхлопных газах транспортынх средств, а также предусматривает выпуск в обращение автомобильных бензинов и дизельного топлива стандарта ЕВРО 1, 2, 3, 4, 5 и 6.

Таблица экологический класс автомобилей Евро 1 2 3 4 5 6

Экологический класс Евро

Экологический класс был введён в большинстве стран Европы в 1988г. В 1992г. был заменен стандартом Евро-1.

Регламентирует выброс бензиновыми двигателями:

— оксида углерода (CO) — не больше 11,2г/(кВт·ч) (грамм на киловатт·час) — углеводородов (СН) — не более 2,4 г/(кВт·ч) — оксидов азота (NOх) — не более 14,4 г/(кВт·ч) — твёрдые частицы — не определено — дымность — не определено.

По выбросу дизельными двигателями регламента нет.

Был введен в Евросоюзе в 1992г., а в 1995г. был заменен стандартом Euro-2.

Регламентирует выброс бензиновыми двигателями:

— оксида углерода (CO) — не более 2,72г/км (грамм на километр пути) — углеводородов (СН) — не более 0,72 г/км — оксидов азота (NOх) — не более 0,27 г/км

По выбросу дизельными двигателями регламента нет.

Экологический класс был введён в Евросоюзе в качестве замены Евро-1 в 1995г., а затем был заменён стандартом Евро-3 в 1999г.

Стандарт Евро-2 был принят правительством России осенью 2005г.. Продажи бензина АИ-95 Евро-2 в России запрещены с 01.01.2011г. С 01.01.2013г. года любое топливо класса Евро-2 и ниже запрещено к обороту в РФ.

Евро-3 — это экологический стандарт, который регулирует содержание вредных веществ в выхлопных газах транспортных средств с дизельными и бензиновыми двигателями. Был введён в Евросоюзе в 1999г. и заменён на стандарт Euro-4 в 2005г..

Все ТС, произведённые в России или ввезённые в Россию, начиная с 01.01.2008 года должны соответствовать стандарту Евро-3.

Экологический стандарт Евро-4 был ведён в Евросоюзе в 2005г. в замен предыдущему стандарту Евро-3. В 2009г. заменён на новый стандарт — Euro-5.

В России с 01.01.2013г. все производимые и ввозимые на территорию автомобили должны соответствовать классу Евро-4, но возможно использовать шасси и базовые транспортные средства с сертификатами Евро-3, выпущенные до 31.12.2012г.

С 01.01.2013г. все производимое топливо в России обязали иметь стандарт не ниже Евро-3. Оборот топлива Евро-3 запрещен в России с 01.01.2016г., в связи с этим, начиная с этого дня началось поэтапное списание техники с двигателями Евро-3.

Евро-5 стандарт обязателен для всех новых грузовых авто, продаваемых в Евросоюзе с октября 2008г. Для легковых авто — с 01.09.2009г. В РФ стандарт Евро-5 действует на все автомобили с 01.01.2016г.

Нормы по выбросам: СН — до 0,05 г/км, CO — до 0,80 г/км и NOy — до 0,06 г/км.

Тех. регламент также предусматривает выпуск в обращение автомобильных бензинов и дизельного топлива класса не ниже Euro-2 до 31.12.2012г., Euro-3 — до 31.12.2014г., Euro-4 — до 30.06.2016г., Euro-5 — с 01.07.2016г.

Сначало предполагалось, что данный экологический клас Евро-6 вступит в силу в Европе 31.12.2013г., но потом его введение было отложено на 2015г.

По своим требованиям Евро-6 близок к действующему с 2010г. экол-му стандарту EPA10 в США и японскому Post NLT. Новый европейский стандарт облегчит согласованную разработку будущих единых норм.

Согласно нормам Евро-6, выбросы CO2 новыми легковыми авто должны составлять не более 130 г/км.

Содержание вредных веществ в выхлопных газах автомобилей по экологическим классам Евро

В таблице ниже приведено содержание вредных веществ в выхлопных газах легковых автомобилей (категория М*) для каждого экологического стандарта Евро (в единицах г/км):

Источник

Категории и комплектация транспортных средств

L — Мототранспортные средства.

— Транспортные средства, используемые для перевозки пассажиров и имеющие, помимо места водителя, не более восьми мест для сидения.

— Транспортные средства, используемые для перевозки пассажиров, имеющие, помимо места водителя, более восьми мест для сидения, технически допустимая максимальная масса которых не превышает 5 тонн.

— Транспортные средства, предназначенные для перевозки грузов, имеющие технически допустимую максимальную массу не более 3,5 тонн.

— Транспортные средства, предназначенные для перевозки грузов, имеющие технически допустимую максимальную массу свыше 3,5 тонн, но не более 12 тонн.

— Транспортные средства, предназначенные для перевозки грузов, имеющие технически допустимую максимальную массу более 12 тонн.

Примечания:

Транспортное средство, предназначенное для перевозки пассажиров и грузов, имеющее, помимо места водителя, не более восьми мест для сидения, относится к категории:

, если произведение предусмотренного конструкцией числа пассажиров на условную массу одного пассажира (68 кг) превышает массу перевозимого одновременно с пассажирами груза;

, если это условие не выполняется.

Транспортное средство, предназначенное для перевозки пассажиров и грузов, имеющее, помимо места водителя, более восьми мест для сидения, относится к категории M.

Японское законодательство

В Японии нормы токсичности ОГ, для соответствия которым автомобили необходимо оснащать катализаторами, действуют с 1978 года. Они соответствуют тогдашним нормам, принятым в Европе и США. Однако с 1 сентября 2002 года нормы были резко ужесточены до стандартов 2000-х годов для новых автомобилей. Особые, более жесткие требования для дизельных автомобилей вступили в силу 1 сентября 2004 года. Очередное ужесточение предельных значений произошло в 2007 и 2009 годах. Гарантия соблюдения требований к работе систем должна даваться на 80000 км пробега автомобиля. Измерения проводятся по различным испытательным циклам, из которых наиболее важными являются так называемый режим 10+15 (так называемый «горячий пуск») и режим 11 («холодный пуск»). Дополнительно проводятся различные испытания на дымность. Режим 10+15 представляет собой цикл движения, аналогичный европейскому циклу, но протекающий соответственно японским особенностям вождения с более низкими скоростями движения (не более 70 км/ч). Для определенных районов с высокой плотностью населения, таких как Токио или Осака, должны дополнительно выполняться более жесткие показатели предельного содержания NOx согласно закону о контроле содержания NOx в отработавших газах.

Токсичность отработавших газов двигателя

Виды токсичных веществ в отработавших газах

В современном мире автомобиль давно уже перестал быть диковинкой, и превратился из предмета роскоши в один из самых необходимых и обыденных атрибутов нашего бытия. Возможность мобильно перемещаться в окружающем мире и пространстве подняло человеческое общество на качественно новую ступень и в личностном и в коллективном развитии. Как это ни забавно звучит, но без автомобиля, а точнее будет сказать – без автомобильного транспорта, мы теперь не можем сделать и шагу.

Но интенсивное использование этого чуда техники в массовом масштабе имеет и многие негативные стороны – автомобиль является источником опасности на дорогах, источником шума и других не всегда приятных эффектов для наших органов чувств. Однако одной из самых неприятных сторон является загрязнение окружающей среды выделениями, сопровождающими работу автомобильного двигателя и автомобиля в целом. И если с утечками нефтепродуктов (масел, различных жидкостей и топлива) из прохудившихся систем можно бороться достаточно просто, то с выбросами в атмосферу продуктов сгорания автомобильного топлива справиться очень и очень сложно.

Давно уже не тайна, что бурный рост парка автомобилей в современном мире привел к тому, что в местах их массового скопления (например, в крупных городах) они стали одной из основных причин загрязнения окружающей среды, особенно атмосферного воздуха. Дышать становится все труднее, а кроме того, выбросы интенсивно содействуют парниковому эффекту со всеми вытекающими последствиями.

В связи с этим в ряде стран мира были разработаны специальные законы и нормативные документы, ограничивающие содержание вредных веществ в отработавших газах автомобилей. Определены нормы токсичности, а также разработаны методы контроля содержания вредных веществ в выхлопных газах двигателей внутреннего сгорания (ДВС).

К основным токсичным веществам, содержащимся в отработавших газах ДВС, относятся оксид углерода (СО), несгоревшие частицы топлива или углеводороды (CmHn), сажа (С) и оксиды азота (NOx). Условия, при которых происходит образование токсичных веществ в ДВС, различны. Так, образование первой группы (СО, CmHn и С) связано с химическими реакциями окисления топлива, протекающими как в процессе смесеобразования, так и во время непосредственно сгорания топлива и выполнении двигателем рабочего хода.

Пожалуй, наименее токсичными из перечисленных вредных веществ являются механические частицы, выбрасываемые из трубы глушителя в виде сажи. Конечно, сажа способна нанести вред здоровью человека, откладываясь в дыхательных путях и легких, но с точки зрения токсичности вред, наносимый чадящей выхлопной трубой дизеля меньше, чем едва заметный сизый дымок из трубы бензинового двигателя. Да и бороться с сажей проще, чем с химически активными продуктами неполного окисления топливных компонентов.

Вторая группа веществ – окислы и оксиды азота (NOx) носит термический характер и не связана непосредственно с реакциями окисления топлива. Поэтому средства борьбы с токсичностью отработавших газов для этих двух групп веществ различны.

Причины образования токсичных веществ в отработавших газах

Основными причинами образования токсичных веществ в ДВС являются несовершенство процессов подготовки горючей смеси перед подачей в цилиндры и в цилиндрах, что приводит к неполному сгоранию топлива в двигателе, а также загрязнение топлива различными примесями и добавками.

В идеальном случае при полном сгорании углеводородного топлива в двигателе в результате этого процесса должны образовываться углекислый газ и пары воды, которые не относятся к токсичным веществам. Но получить идеальный процесс сгорания топлива на различных режимах работы двигателя или иметь идеально чистое топливо в реальной практике эксплуатации автомобилей практически невозможно. Поэтому неприятные выбросы в атмосферу всегда сопровождают работу двигателя внутреннего сгорания.