ацій. Внаслідок діяльності людини в атмосферу надходять вуглекислий газ і чадний газ, метан, аміак, промисловий пил, сірчистий ангідрид, оксиди азоту (NO2, NO і N2O), сажа (Луканин В.М., 2001).
1.1 Характеристики і особливості утворення викидів автотранспорту
Принцип роботи автомобільних двигунів заснований на перетворенні хімічної енергії рідких і газоподібних палив нафтового походження в теплову, а потім - в механічну енергію. Рідкі палива в основному складаються з вуглеводнів, газоподібні, поряд з вуглеводнями, містять негорючі гази, такі як азот і вуглекислий газ. При згорянні палива в циліндрах двигунів утворюються нетоксичні (водяна пара, вуглекислий газ) і токсичні речовини. Останні є продуктами згоряння або побічних реакцій, що протікають при високих температурах. До них відносяться окис вуглецю СО, вуглеводні CxHy, оксиди азоту (NО і NО2) зазвичай позначаються NОx. Крім перерахованих речовин, шкідливий вплив на організм людини роблять виділяються при роботі двигунів сполуки свинцю, канцерогенні речовини, сажа і альдегіди (Гарін В.М., 2003).
Хімічний склад викидів залежить від виду та якості палива, технології виробництва, способу спалювання в двигуні і його технічного стану.
Основним токсичним компонентом відпрацьованих газів двигунів внутрішнього згоряння (далі ОГ ДВС), що виділяються при роботі бензинових двигунів, є окис вуглецю. Вона утворюється при неповному окисленні вуглецю палива через нестачу кисню у всьому обсязі циліндра двигуна або в окремих його частинах. Основним джерелом токсичних речовин, що виділяються при роботі дизелів, є картерів гази. Картерів гази дизеля містять значно меншу кількість вуглеводнів в порівнянні з бензиновим двигуном у зв'язку з тим, що в дизелі стискається чисте повітря, а прорвалися в процесі розширення гази містять невелику кількість вуглеводневих сполук, що є джерелом забруднень атмосфери (Гарін В.М., 2003).
У зв'язку з тим, що робота ДВС здійснюється за розімкненому циклу, викид в навколишнє середовище відпрацьованих газів є невід'ємною умовою їх роботи. Токсичність відпрацьованих газів в чому визначається повнотою згоряння палива та інтенсивністю тепловиділення, при цьому, як показав аналіз численних досліджень, вирішальний вплив на процес згоряння роблять зміни параметрів паливної апаратури.
На думку Ю.Ф. Гутаревич (1989), найбільш несприятливими режимами роботи є малі швидкості і «холостий хід» двигуна, коли в атмосферу викидаються забруднюючі речовини в кількостях, які значно перевищують викид на навантажувальних режимах. Технічний стан двигуна безпосередньо впливає на екологічні показники викидів. Відпрацьовані гази бензинового двигуна з неправильно відрегульованими запалюванням і карбюратором містять оксид вуглецю в кількості, що перевищує норму в 2-3 рази.
Ю. Г. Фельдман (1975) ОГ ДВС об'єднав у групи за хімічним складом і властивостями, а також за характером впливу на організм людини.
Перша група. У неї входять нетоксичні речовини: азот, кисень, водяна пара, вуглекислий газ та інші природні компоненти атмосферного повітря. У цій групі заслуговує уваги вуглекислий газ (СО2), зміст якого у відпрацьованих газах в даний час не нормується, однак питання про це ставиться в зв'язку з особливою роллю СО2 в «парниковому ефекті».
Друга група. До цієї групи відносять тільки одна речовина - оксид вуглецю, або чадний газ (СО). Окис вуглецю утворюється в циліндрі двигуна в якості проміжного продукту перетворення і розкладання альдегідів. Нестача кисню є основною причиною підвищених викидів окису вуглецю.
Третя група. У її складі оксиди азоту, головним чином NО - оксид азоту та NО2 - діоксид азоту. Оксиди азоту утворюються в результаті термічної оборотної реакції окислення азоту повітря під дією високої температури і тиску в циліндрах двигуна. Із загальної кількості окислів азоту у вихлопних газах бензинових двигунів міститься 98-99% окису азоту і тільки 1 - 2% діоксиду азоту, у вихлопних газах дизелів - приблизно 90% і 10% відповідно.
Четверта група. У цю найбільш численну за складом групу входять різні вуглеводні, тобто з'єднання типу СxНy. У відпрацьованих газах містяться вуглеводні різних гомологічних рядів: алкани, алкени, алкадіени, циклани, а також ароматичні сполуки. Ю.Г. Фельдман (1975) визначив, що механізм утворення цих продуктів можна звести в наступних стадій. У першій стадії складні вуглеводні, з яких складається паливо, під дією термічних процесів розкладаються на ряд простих вуглеводнів і вільних радикалів. У другій стадії в умовах нестачі кисню атоми отщепляются від утворилися продуктів. Одержані сполуки об'єднуються між собою в усі більш складні циклічні, а потім у поліциклічні структури. Таким чином, на даному етапі вини...
