Zusammensetzung von Autoabgasen. Abgaskomponenten von Verbrennungsmotoren

Beseitigung, Aufbereitung und Entsorgung von Abfällen der Gefahrenklassen 1 bis 5

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Der Einfluss von Abgasen auf die Atmosphäre ist ein dringendes Umweltproblem. Viele Leute benutzen Autos und haben keine Ahnung, wie stark sie die Luft vergiften. Zur Schadensabschätzung lohnt es sich, die Zusammensetzung der Abgase und die Folgen ihrer Auswirkungen auf die Umwelt zu untersuchen.

Woraus bestehen die Abgase?

Abgase von Autos entstehen beim Motorbetrieb sowie bei unvollständiger oder vollständiger Verbrennung des verwendeten Kraftstoffs. Insgesamt finden sich in ihnen über zweihundert verschiedene Bestandteile: Manche existieren nur für wenige Minuten, andere zersetzen sich im Laufe der Jahre und schweben lange in der Luft.

Einstufung

Alle Emissionen nach Eigenschaften, Bestandteilen und Ausmaß der Auswirkungen auf die Umwelt und den menschlichen Körper werden in mehrere Gruppen eingeteilt:

1. Die erste Gruppe vereint alle Stoffe, die keine toxischen Eigenschaften haben. Dazu gehören Wasserdampf sowie natürliche und integrale Bestandteile der atmosphärischen Luft, die unweigerlich in Automotoren eindringen. In diese Kategorie fallen auch die Emissionen von CO2 - Kohlendioxid, das ebenfalls ungiftig ist, aber die Sauerstoffkonzentration in der Luft reduziert.
2. Die zweite Gruppe von Bestandteilen von Autoabgasen umfasst Kohlenmonoxid, d. h. Kohlenmonoxid. Es ist ein Produkt der unvollständigen Verbrennung von Kraftstoff und hat ausgeprägte toxische und toxische Eigenschaften. Diese Substanz, die durch Einatmen in den menschlichen Körper gelangt, gelangt in den Blutkreislauf und reagiert mit Hämoglobin. Infolgedessen wird die Sauerstoffkonzentration stark reduziert, es kommt zu Hypoxie und in schweren Fällen zum Tod.
3. Die dritte Gruppe umfasst Stickoxide, die einen bräunlichen Farbton haben, einen unangenehmen stechenden Geruch. Solche Stoffe sind für den Menschen gefährlich, da sie die Schleimhäute reizen und die Membranen der inneren Organe, insbesondere der Lunge, angreifen können.
4. Die vierte Gruppe von Abgaskomponenten ist die zahlreichste und umfasst Kohlenwasserstoffe, die durch unvollständige Verbrennung des in Automobilmotoren verwendeten Kraftstoffs entstehen. Und es sind diese Stoffe, die bläulichen oder hellweißen Rauch bilden.
5. Die fünfte Gruppe von Abgaskomponenten werden durch Aldehyde repräsentiert. Die höchsten Konzentrationen dieser Stoffe werden bei minimalen Lasten oder während des sogenannten Leerlaufs beobachtet, wenn das Temperaturregime der Verbrennung im Motor nicht sehr hoch ist.
6. Die sechste Gruppe von Bestandteilen von Automobilabgasen sind verschiedene dispergierte Partikel, einschließlich Ruß. Sie gelten als Verschleißprodukte von Motorteilen und können auch Ölpartikel, Aerosole, Kohlenstoffablagerungen enthalten. Ruß ist an sich nicht gefährlich, kann sich aber in den Atemwegen ansammeln und bei Abgasemissionen die Sicht beeinträchtigen.
7. Die siebte Stoffgruppe der Abgase sind verschiedene Schwefelverbindungen, die bei der Verbrennung schwefelhaltiger Kraftstoffe in Motoren entstehen (dazu zählen vor allem Diesel). Solche Komponenten haben einen stechenden charakteristischen Geruch und können die Schleimhäute reizen sowie Stoffwechselprozesse und oxidative Reaktionen stören.
8. Die achte Gruppe besteht aus verschiedenen Bleiverbindungen. Sie treten während des Betriebs von Vergasermotoren auf, wenn verbleites Benzin mit Additiven verwendet wird, die die Oktanzahl erhöhen.

Auswirkungen der Abgasbelastung

Die Auswirkungen von Abgasen auf die menschliche Gesundheit, die Umwelt und die Atmosphäre sind äußerst zerstörerisch. Erstens verschmutzen die schädlichen Emissionen aus der Kraftstoffverbrennung in Automotoren die Luft stark und bilden Smog. Einige kleine und leichte Partikel können aufsteigen und die atmosphärischen Schichten erreichen, ihre Zusammensetzung ändern und die Struktur verdichten.

Abgase sind eine der Ursachen für den sich rasant entwickelnden Treibhauseffekt, der eine echte Bedrohung für die Umwelt und die gesamte Menschheit darstellt. Es verursacht Wetteranomalien, Erwärmung, Gletscherschmelzen und steigende Meeresspiegel.

Ein weiterer Bereich des negativen Einflusses von Abgasen trägt zur Bildung von saurem Regen bei. In letzter Zeit begannen sie immer häufiger zu gehen und das Ökosystem stark zu schädigen. Niederschläge, die einen hohen Säuregehalt aufweisen, verändern die Zusammensetzung des Bodens, was ihn für den Anbau von Pflanzen und Kulturpflanzen ungeeignet machen kann.

Die Flora leidet stark: Die Regenfälle fressen Laub und Früchte buchstäblich auf. Auch für den Menschen sind saure Niederschläge schädlich und gefährlich: Sie wirken reizend und toxisch auf Haut und Kopfhaut.

Die Exposition gegenüber Autoabgasen ist für den menschlichen Körper äußerst gefährlich. Gasbestandteile gelangen fast sofort in die Atemwege, reizen die Schleimhäute der Lunge und der Bronchien, stören und dämpfen die Atmungsfunktionen und verursachen auch eine Reihe chronischer Krankheiten, darunter Asthma und Bronchitis. Aber Stoffe aus den Atemwegen werden in das Blut aufgenommen und verändern seine Zusammensetzung, beispielsweise reduzieren die Sauerstoffkonzentration deutlich. Außerdem dringen die Verbindungen in alle Gewebe und Organe ein, und einige sind in der Lage, die Degeneration und Mutation von Zellen und deren zukünftige Zerstörung zu verursachen.

Vermeidung schwerwiegender Auswirkungen auf die Abgase

Es sollten eine Reihe von Maßnahmen ergriffen werden, um die gefährlichen und schwerwiegenden Folgen der negativen Auswirkungen von Fahrzeugabgasen zu minimieren:

1. Kompetenter, rationeller und maßvoller Betrieb von Kraftfahrzeugen. Vermeiden Sie lange Leerlaufzeiten, vermeiden Sie hohe Geschwindigkeiten, verzichten Sie nach Möglichkeit auf das Auto und nutzen Sie öffentliche Verkehrsmittel, namentlich Trolleybusse und Straßenbahnen.
2. Am effektivsten ist es, auf ölhaltige Brennstoffe zu verzichten und auf alternative Energiequellen umzusteigen. In den letzten Jahren haben Wissenschaftler damit begonnen, Autos zu entwickeln, die mit Strom und sogar mit Sonnenkollektoren betrieben werden.
3. Überwachen Sie ständig den Zustand des Autos und insbesondere den Zustand des Motors und aller seiner Teile sowie den Betrieb der Abgasanlage.
4. Es stehen moderne Produkte zur Verfügung, die die Schadstoffkonzentration in Autoabgasen reduzieren. Dazu gehören die sogenannten Katalysatoren. Bei ständigem Einsatz sind die Emissionen weniger gefährlich für Atmosphäre und Mensch.

Bei der Nutzung eines Autos muss jeder Besitzer nicht nur auf seine Gebrauchstauglichkeit achten, sondern auch auf die Auswirkungen von Transport und Emissionen auf Gesundheit und Umwelt. Nur in diesem Fall können die traurigen Folgen vermieden werden.

Nach Untersuchungen von Umweltschützern werden in Großstädten fast 90 % der Luftverschmutzung durch Fahrzeugabgase verursacht. Dieselfahrzeuge sind die schlimmsten Schadstoffe. Auch die Art des verbrannten Benzins spielt eine wichtige Rolle. Zum Beispiel setzt schwefelhaltiges Benzin Schwefeloxide in die Atmosphäre frei, während Chlor, Brom und Blei freigesetzt werden. Die häufigste Zusammensetzung von Abgasen ist jedoch wie folgt:

Stickstoff - 75%;
– Sauerstoff – 0,3–8,0%;
- Wasser - 3-5%;
- Kohlendioxid - 0-16 %;
- Kohlenmonoxid - 0,1-5,0%;
- Stickoxide - 0,8%;
- Kohlenwasserstoffe - 0,1-2,5%;
- Aldehyde - bis zu 0,2%;
- Ruß - bis zu 0,04 %;
– Benzpyren – 0,0005%.

Kohlenmonoxid

Produkt der unvollständigen Verbrennung von Benzin oder Dieselkraftstoff. Dieses Gas hat keine Farbe, daher kann eine Person seine Anwesenheit in der Atmosphäre nicht spüren. Dies ist seine Hauptgefahr. Kohlenmonoxid bindet Hämoglobin und verursacht Gewebe und Organe im Körper. Dies führt zu Kopfschmerzen, Schwindel, Bewusstlosigkeit und sogar zum Tod.

Es ist nicht ungewöhnlich, dass ein Auto in einer geschlossenen oder sogar offenen Garage warm wird und zum Tod des Autobesitzers führt. Geruchlos und farblos führt Kohlenmonoxid zu Bewusstlosigkeit und Tod.

Stickstoffdioxid

Gelblich-braunes Gas mit stechendem Geruch. Reduziert die Sichtbarkeit, verleiht der Luft einen bräunlichen Farbton. Es ist sehr giftig, kann Bronchitis verursachen, verringert die Widerstandsfähigkeit des Körpers gegen Erkältungen erheblich. Besonders negativ wirkt sich Stickstoffdioxid auf Menschen aus, die an chronischen Atemwegserkrankungen leiden.

Kohlenwasserstoffe

In Gegenwart von Stickoxiden und unter dem Einfluss von ultravioletter Strahlung der Sonne werden Kohlenwasserstoffe oxidiert, wonach sie sauerstoffhaltige Giftstoffe mit stechendem Geruch bilden, den sogenannten photochemischen Smog. Cyclische aromatische Kohlenwasserstoffe kommen auch in Harzen und Ruß vor, sie sind die stärksten Karzinogene. Einige von ihnen können Mutationen verursachen.

Formaldehyd

Ein farbloses Gas mit einem unangenehmen und stechenden Geruch. Reizt in großen Mengen die Atemwege und die Augen. Es ist giftig, schädigt das Nervensystem, wirkt mutagen, allergen und krebserregend.

Staub und Ruß

Schwebeteilchen, nicht größer als 10 Mikrometer. Kann Erkrankungen der Atemwege und der Schleimhäute verursachen. Ruß ist krebserregend und kann Krebs verursachen.

Bei laufendem Motor sammeln sich unverbrannte Partikel an den Wänden der Abgasanlage. Unter dem Einfluss des Gasdrucks gelangen sie in die Atmosphäre und verschmutzen diese.

Benzpyren 3.4

Einer der gefährlichsten Stoffe, der Abgase enthält. Es ist ein starkes Karzinogen, erhöht die Wahrscheinlichkeit von Krebs.

In der modernen Welt ist allgemein anerkannt, dass Abgase von Verbrennungsmotoren die größten Umweltschäden verursachen. In den letzten Jahren waren jedoch zunehmend widersprüchliche Meinungen von Experten über den Einfluss dieser Gase zu hören. Nach unserem üblichen Verständnis schaden nur Maschinen der Natur und lassen Generatoren und Anlagen für Heizung, Wasserversorgung und andere Bedürfnisse im Hintergrund. Laut einer Studie des European Journal of Medicine sterben jedes Jahr etwa 40.000 Menschen an Autoabgasen.

Neueste Erkenntnisse von Wissenschaftlern haben bestätigt, dass etwa 6% aller Todesfälle mit einer besonderen Risikogruppe in Verbindung gebracht werden, Kinder und ältere Menschen, deren Körper noch nicht in der Lage ist, sich schnell von mikroskopisch kleinen Treibstoffmolekülen zu reinigen. Aufgrund all dessen wird die Tatsache, dass Abgase harmlos sein können, stark in Frage gestellt. Schließlich weiß selbst ein Fahranfänger, dass es tödlich ist, bei laufendem Motor drinnen zu bleiben.

Erstes Kohlenmonoxid:

1) Bei kurzzeitiger Vergiftung beginnen Reizungen der Schleimhäute von Augen, Nase und Rachen. Eine weitere Exposition führt zu Erbrechen und höchstwahrscheinlich zu Bewusstlosigkeit. Bei Patienten mit Asthma und Emphysem kann eine solche Vergiftung die letzte sein.

2) Schläfrigkeit, daraus resultierende Müdigkeit und Bewusstlosigkeit sind auch kleine Dosen über lange Zeit.

3) Verschwommenes Sehen und sich verschlimmernder Schwindel weisen eindeutig auf eine Schädigung des Zentralnervensystems hin.

Die Abgastemperatur ist die Ursache aller Schäden. Tatsache ist, dass je höher die Temperatur, desto schneller die Verbrennungsprodukte gebildet werden, was zu einer Erhöhung der Schadstoffkonzentration beim Auspuff führt. Sehr oft diagnostizieren Ärzte Hypoxie bei Fahrern, die die meiste Zeit unterwegs sind. Darunter sind Trucker, Taxifahrer, Spediteure und viele andere.

Aber alles ist nicht so beängstigend, wie es scheinen mag. Es genügt, diese Tipps zu befolgen, und schonen Sie und Ihre Lieben die Gesundheit:

1) Versuchen Sie in der Garage oder in der Nähe des Heimatgebietes, das Auto so wenig wie möglich betriebsbereit zu lassen;

2) Qualitätskraftstoff kaufen;

und Sie im privaten Bereich leben, empfehlen wir Ihnen, bei der Installation des Zauns einen kleinen Spalt zwischen dem Boden und dem Beginn der Leinwand zu machen. Da die Abgase schwerer als Luft sind, entweichen sie in diese Spalte. Experten empfehlen, wenn möglich, eine Seite des Zauns „transparent“ zu machen, um die Belüftung schwerer Gase zu beschleunigen.

4) Installieren Sie verschiedene Dieselgeneratoren so weit wie möglich von Wohnräumen entfernt. Entwickeln Sie ein System, um auch bei starkem Wind Gase aus Ihrer Umgebung abzuleiten. Es ist besser, ein paar Tausend mehr auszugeben, als in 4-5 Jahren Asthmatiker zu werden.

Denken Sie daran, dass Kraftstoff und seine Dämpfe gesundheitsschädlich sind, auch außerhalb von Automotoren oder Generatoren.

Abgase (oder Abgase) - die Hauptquelle für giftige Stoffe eines Verbrennungsmotors - ist ein heterogenes Gemisch verschiedener gasförmiger Stoffe mit verschiedenen chemischen und physikalischen Eigenschaften, bestehend aus Produkten der vollständigen und unvollständigen Verbrennung von Kraftstoff, Luftüberschuss, Aerosolen und verschiedene Spurenverunreinigungen (sowohl gasförmig als auch in Form von flüssigen und festen Partikeln), die von den Zylindern der Motoren in das Abgassystem gelangen. In ihrer Zusammensetzung enthalten sie etwa 300 Stoffe, von denen die meisten giftig sind.

Die wichtigsten standardisierten toxischen Bestandteile von Motorabgasen sind Kohlenstoff-, Stickstoff- und Kohlenwasserstoffoxide. Darüber hinaus gelangen mit den Abgasen gesättigte und ungesättigte Kohlenwasserstoffe, Aldehyde, krebserregende Stoffe, Ruß und andere Bestandteile in die Atmosphäre. Ungefähre Zusammensetzung.

Wenn der Motor mit verbleitem Benzin betrieben wird, enthält das Abgas Blei, während der Motor mit Dieselkraftstoff Ruß enthält.

Kohlenmonoxid (CO - Kohlenmonoxid)

Transparentes, geruchloses Giftgas, etwas leichter als Luft, schwer wasserlöslich. Kohlenmonoxid entsteht bei der unvollständigen Verbrennung von Kraftstoffen, in der Luft verbrennt es mit blauer Flamme unter Bildung von Kohlendioxid (Kohlendioxid). Im Brennraum eines Motors entsteht CO durch schlechte Zerstäubung des Kraftstoffs, durch Kaltflammenreaktionen, bei der Verbrennung von Kraftstoff unter Sauerstoffmangel sowie durch die Dissoziation von Kohlendioxid bei hohen Temperaturen. Bei der anschließenden Verbrennung nach der Zündung (nach dem oberen Totpunkt, im Arbeitstakt) ist eine Verbrennung von Kohlenmonoxid in Gegenwart von Sauerstoff unter Bildung von Kohlendioxid möglich. In diesem Fall setzt sich der CO-Ausbrandprozess im Abgasstrang fort. Zu beachten ist, dass beim Betrieb von Dieselmotoren die CO-Konzentration in den Abgasen gering ist (ca. 0,1 - 0,2%), daher wird in der Regel bei Ottomotoren die CO-Konzentration bestimmt.

Stickoxide (NO, NO2, N2O, N2O3, N2O5, im Folgenden NOx)

Stickoxide gehören zu den giftigsten Bestandteilen in Abgasen. Stickstoff ist unter normalen atmosphärischen Bedingungen ein sehr inertes Gas. Bei hohen Drücken und insbesondere Temperaturen reagiert Stickstoff aktiv mit Sauerstoff. In den Abgasen von Motoren bestehen mehr als 90 % der gesamten NOx-Menge aus Stickoxid NO, das bereits im Abgassystem und dann in der Atmosphäre leicht zu Dioxid (NO2) oxidiert wird. Stickoxide reizen die Schleimhäute von Augen und Nase und zerstören die menschliche Lunge, da sie bei der Bewegung entlang der Atemwege mit der Feuchtigkeit der oberen Atemwege interagieren und Salpetersäure und salpetrige Säuren bilden. In der Regel manifestiert sich eine NOx-Vergiftung des menschlichen Körpers nicht sofort, sondern allmählich, und es gibt keine Neutralisationsmittel.

Lachgas (N2O-Hemioxid, Lachgas) ist ein angenehm riechendes Gas und gut wasserlöslich. Es hat eine narkotische Wirkung.

NO2 (Dioxid) ist eine blassgelbe Flüssigkeit, die an der Bildung von Smog beteiligt ist. Stickstoffdioxid wird als Oxidationsmittel in Raketentreibstoff verwendet. Es wird angenommen, dass Stickoxide für den menschlichen Körper etwa 10-mal gefährlicher sind als CO und 40-mal gefährlicher, wenn sekundäre Umwandlungen berücksichtigt werden. Stickoxide sind gefährlich für Pflanzenblätter. Es wurde festgestellt, dass sich ihre direkte toxische Wirkung auf Pflanzen manifestiert, wenn die NOx-Konzentration in der Luft im Bereich von 0,5 - 6,0 mg / m3 liegt. Salpetersäure ist gegenüber Kohlenstoffstählen stark korrosiv. Die Emission von Stickoxiden wird maßgeblich von der Temperatur im Brennraum beeinflusst. So erhöht sich die Reaktionsgeschwindigkeit bei einer Temperaturerhöhung von 2500 auf 2700 K um das 2,6-fache und bei einer Abnahme von 2500 auf 2300 K um das 8-fache, d.h. je höher die Temperatur, desto höher die NOx-Konzentration. Auch eine frühe Kraftstoffeinspritzung oder hohe Kompressionsdrücke im Brennraum tragen zur NOx-Bildung bei. Je höher die Sauerstoffkonzentration, desto höher die Konzentration an Stickoxiden.

Kohlenwasserstoffe (CnHm Ethan, Methan, Ethylen, Benzol, Propan, Acetylen usw.)

Organische Kohlenwasserstoffe, deren Moleküle nur aus Kohlenstoff- und Wasserstoffatomen aufgebaut sind, sind giftige Stoffe. Die Abgase enthalten über 200 verschiedene CHs, die in aliphatische (offene oder geschlossene Kette) und Benzol oder aromatische Ringe unterteilt werden. Aromatische Kohlenwasserstoffe enthalten im Molekül einen oder mehrere Zyklen von 6 Kohlenstoffatomen, die durch Einfach- oder Doppelbindungen verbunden sind (Benzol, Naphthalin, Anthracen usw.). Sie haben einen angenehmen Geruch. Das Vorhandensein von CH in den Abgasen von Motoren erklärt sich dadurch, dass das Gemisch in der Brennkammer heterogen ist, daher in der Nähe der Wände in den wieder angereicherten Zonen die Flamme erlischt und Kettenreaktionen unterbrochen werden unangenehmer Geruch. CH sind die Ursache vieler chronischer Krankheiten. Auch Benzindämpfe, bei denen es sich um Kohlenwasserstoffe handelt, sind giftig. Die zulässige durchschnittliche Tageskonzentration von Benzindämpfen beträgt 1,5 mg / m3. Der CH-Gehalt in den Abgasen steigt mit der Drosselung, wenn der Motor im Zwangsleerlauf betrieben wird (PXH z. B. beim Bremsen durch den Motor). Wenn der Motor in den angegebenen Modi arbeitet, verschlechtert sich der Prozess der Gemischbildung (Vermischung der Kraftstoff-Luft-Ladung), die Verbrennungsrate nimmt ab, die Zündung verschlechtert sich und infolgedessen treten ihre häufigen Lücken auf. Die Emission von CH wird durch unvollständige Verbrennung in der Nähe von kalten Wänden verursacht, wenn es bis zum Ende der Verbrennung Orte mit starkem lokalem Luftmangel, ungenügender Kraftstoffzerstäubung, mit unbefriedigender Verwirbelung der Luftladung und niedrigen Temperaturen (z. B. Leerlauf) gibt ). Kohlenwasserstoffe werden in wieder angereicherten Zonen gebildet, in denen der Sauerstoffzugang begrenzt ist, sowie in der Nähe der relativ kalten Wände der Brennkammer. Sie spielen eine aktive Rolle bei der Bildung biologisch aktiver Substanzen, die Augen, Rachen, Nase und deren Erkrankungen reizen und Flora und Fauna schädigen.

Kohlenwasserstoffverbindungen haben eine narkotische Wirkung auf das Zentralnervensystem, können chronische Krankheiten verursachen und einige aromatische CHs haben toxische Eigenschaften. Kohlenwasserstoffe (Olefine) und Stickoxide tragen unter bestimmten meteorologischen Bedingungen aktiv zur Bildung von Smog bei.

Smog durch Abgase.

Smog (Smog, aus Rauch Rauch und Nebel - Nebel) ist ein giftiger Nebel, der sich in der unteren Atmosphärenschicht bildet und bei widrigen Wetterbedingungen durch Schadstoffe aus Industriebetrieben, Abgasen von Fahrzeugen und wärmeerzeugenden Anlagen belastet wird. Es ist ein Aerosol bestehend aus Rauch, Nebel, Staub, Rußpartikeln, Flüssigkeitströpfchen (in feuchter Atmosphäre). Tritt in der Atmosphäre von Industriestädten unter bestimmten meteorologischen Bedingungen auf. In die Atmosphäre gelangende Schadgase reagieren miteinander und bilden neue, auch giftige Verbindungen. In diesem Fall finden in der Atmosphäre Reaktionen der Photosynthese, Oxidation, Reduktion, Polymerisation, Kondensation, Katalyse usw. statt. Durch komplexe photochemische Prozesse, angeregt durch die ultraviolette Strahlung der Sonne, entstehen aus Stickoxiden, Kohlenwasserstoffen, Aldehyden und anderen Stoffen Photooxidantien (Oxidantien).

Niedrige NO2-Konzentrationen können große Mengen an atomarem Sauerstoff erzeugen, der wiederum Ozon bildet und mit Luftschadstoffen reagiert. Auch das Vorhandensein von Formaldehyd, höheren Aldehyden und anderen Kohlenwasserstoffverbindungen in der Atmosphäre trägt zusammen mit Ozon zur Bildung neuer Peroxidverbindungen bei. Dissoziationsprodukte interagieren mit Olefinen und bilden toxische Hydroperoxidverbindungen. Bei einer Konzentration von mehr als 0,2 mg / m3 kommt es zur Kondensation von Wasserdampf in Form von winzigen Nebeltröpfchen mit toxischen Eigenschaften. Ihre Anzahl hängt von der Jahreszeit, der Tageszeit und anderen Faktoren ab. Bei heißem, trockenem Wetter wird Smog in Form eines gelben Schleiers beobachtet (die Farbe wird durch das in der Luft vorhandene Stickstoffdioxid NO2, Tröpfchen einer gelben Flüssigkeit gegeben). Smog reizt die Schleimhäute, insbesondere die Augen, und kann Kopfschmerzen, Schwellungen, Blutungen und Komplikationen bei Atemwegserkrankungen verursachen. Verringert die Sichtbarkeit auf den Straßen und erhöht dadurch die Zahl der Verkehrsunfälle. Die Gefahr von Smog für Menschenleben ist groß. Zum Beispiel wird der Londoner Smog von 1952 als Katastrophe bezeichnet, da in 4 Tagen etwa 4000 Menschen an Smog starben. Das Vorhandensein von Chlorid, Stickstoff, Schwefelverbindungen und Wassertröpfchen in der Atmosphäre trägt zur Bildung stark giftiger Verbindungen und Säuredämpfe bei, die sich nachteilig auf Pflanzen und Bauwerke, insbesondere auf historische Denkmäler aus Kalkstein, auswirken. Die Natur des Smogs ist anders. In New York wird beispielsweise die Bildung von Smog durch die Reaktion von Fluorid- und Chloridverbindungen mit Wassertröpfchen erleichtert; in London das Vorhandensein von Dämpfen von Schwefelsäure und schweflige Säure; in Los Angeles (Kalifornien oder photochemischer Smog) das Vorhandensein von Stickoxiden und Kohlenwasserstoffen in der Atmosphäre; in Japan das Vorhandensein von Ruß- und Staubpartikeln in der Atmosphäre.

Die Bildung von Giftstoffen - Produkten unvollständiger Verbrennung und Stickoxiden im Motorzylinder während der Verbrennung erfolgt auf grundlegend unterschiedliche Weise. Die erste Gruppe von toxischen Substanzen ist mit chemischen Reaktionen der Kraftstoffoxidation verbunden, die sowohl in der Vorflammperiode als auch während des Verbrennungsprozesses - Expansion - auftreten. Die zweite Gruppe von Giftstoffen entsteht, wenn sich Stickstoff und überschüssiger Sauerstoff in Verbrennungsprodukten verbinden. Die Reaktion zur Bildung von Stickoxiden ist thermischer Natur und steht nicht in direktem Zusammenhang mit den Reaktionen der Kraftstoffoxidation. Daher ist es ratsam, den Bildungsmechanismus dieser toxischen Substanzen gesondert zu betrachten.

Die wichtigsten toxischen Emissionen eines Autos sind: Abgas (Exhaust Gas), Blow-by-Gas und Kraftstoffdämpfe. Motorabgase enthalten Kohlenmonoxid (CO), Kohlenwasserstoffe (C X H Y), Stickoxide (NO X), Aldehyde und Ruß. Blow-by-Gase sind ein Gemisch aus einem Teil der Abgase, die durch die Undichtigkeiten der Kolbenringe in das Kurbelgehäuse des Motors eingedrungen sind, mit Motoröldämpfen. Kraftstoffdämpfe gelangen aus dem Motorantriebssystem in die Umwelt: Gelenke, Schläuche usw. Die Verteilung der Hauptemissionskomponenten eines Vergasermotors ist wie folgt: Abgase enthalten 95 % CO, 55 % CX HY und 98 % NO X, Kurbelgehäusegase – 5 % CX HY, 2 % NO X und Kraftstoffdämpfe – nach oben bis 40% C X HY. Generell können in den Abgasen von Motoren folgende ungiftige und giftige Bestandteile enthalten sein: O, O 2, O 3, C, CO, CO 2, CH 4, C n H m, C n H m O, NO, NO 2, N, N 2, NH 3, HNO 3, HCN, H, H 2, OH, H 2 O.

Schädliche toxische Emissionen können in regulierte und nicht regulierte unterteilt werden. Sie wirken auf unterschiedliche Weise auf den menschlichen Körper ein. Schädliche toxische Emissionen: CO, NO X, C X H Y, R X CHO, SO 2, Ruß, Rauch. CO (Kohlenmonoxid)- dieses Gas ist farb- und geruchlos, leichter als Luft. An der Oberfläche des Kolbens und an der Zylinderwand gebildet, bei der eine Aktivierung aufgrund starker Wärmeabfuhr von der Wand, schlechter Kraftstoffzerstäubung und Dissoziation von CO 2 in CO und O 2 bei hohen Temperaturen nicht auftritt.

NO X (Stickoxide) Ist das giftigste Abgas.

N ist unter Normalbedingungen ein Inertgas. Reagiert aktiv mit Sauerstoff bei hohen Temperaturen.

Die Abgasemission hängt von der Temperatur des Mediums ab. Je höher die Motorlast ist, desto höher ist die Temperatur im Brennraum und dementsprechend steigt die Emission von Stickoxiden.

Wasserstoff (C x H y)- Ethan, Methan, Benzol, Acetylen und andere giftige Elemente. Abgase enthalten etwa 200 verschiedene Arten von Wasserstoff.

Bei Dieselmotoren entstehen aufgrund des heterogenen Gemisches im Brennraum C x H y, d.h. die Flamme erlischt in einem sehr fetten Gemisch, in dem aufgrund falscher Turbulenz, niedriger Temperatur und schlechter Zerstäubung nicht genügend Luft vorhanden ist.

Der Verbrennungsmotor emittiert im Leerlauf aufgrund schlechter Turbulenz und reduzierter Verbrennungsrate mehr C x H y.

Rauch- undurchsichtiges Gas. Rauch kann weiß, blau, schwarz sein. Die Farbe hängt vom Zustand des Abgases ab.

Weißer und blauer Rauch- eine Mischung aus einem Tropfen Kraftstoff mit einer mikroskopisch kleinen Menge Dampf; entsteht durch unvollständige Verbrennung und anschließende Kondensation.

weißer Rauch bildet sich bei kaltem Motor und verschwindet dann durch Hitze. Der Unterschied zwischen weißem Rauch und Blau wird durch die Größe des Tropfens bestimmt: Ist der Durchmesser des Tropfens größer als die Wellenlänge von Blau, nimmt das Auge den Rauch als weiß wahr.

Blauer Rauch kommt von Öl. Das Vorhandensein von Rauch zeigt an, dass die Temperatur für eine vollständige Verbrennung des Kraftstoffs nicht ausreicht. Schwarzer Rauch besteht aus Ruß. Rauch wirkt sich negativ auf den menschlichen Körper, die Tiere und die Vegetation aus.

Ruß- ist ein formloser Körper ohne Kristallgitter; im Abgas eines Dieselmotors besteht Ruß aus undefinierten Partikeln mit Abmessungen von 0,3 ... 100 Mikrometer.

Der Grund für die Rußbildung ist, dass die Energieverhältnisse im Zylinder eines Dieselmotors ausreichen, um das Kraftstoffmolekül vollständig zu zerstören. Leichtere Wasserstoffatome diffundieren in die sauerstoffreiche Schicht, reagieren mit dieser und isolieren sozusagen die Kohlenwasserstoffatome vom Kontakt mit Sauerstoff. Die Rußbildung ist abhängig von Temperatur, Brennraumdruck, Kraftstoffart, Kraftstoff-Luft-Verhältnis.

SO 2 (Schwefeloxid)- entsteht beim Motorbetrieb aus Kraftstoff, der aus schwefelhaltigem Öl gewonnen wird (insbesondere bei Dieselmotoren); diese Emissionen reizen die Augen und die Atemwege. SO 2, H 2 S - sehr gefährlich für die Vegetation.

Der wichtigste Luftschadstoff in der Russischen Föderation sind derzeit Fahrzeuge, die verbleites Benzin verwenden: nach verschiedenen Schätzungen zwischen 70 und 87% der gesamten Bleiemissionen. PLO (Bleioxide)- treten bei Verwendung von verbleitem Benzin im Abgas von Vergasermotoren auf. Bei der Verbrennung einer Tonne bleihaltigem Benzin werden ca. 0,5 ... 0,85 kg Bleioxide in die Atmosphäre emittiert. Nach vorläufigen Daten gewinnt das Problem der Umweltbleibelastung durch Fahrzeugemissionen in Städten mit mehr als 100.000 Einwohnern und für lokale Gebiete entlang von Autobahnen mit hohem Verkehrsaufkommen an Bedeutung. Eine radikale Methode zur Bekämpfung der Bleiverschmutzung durch den Straßenverkehr besteht darin, die Verwendung von verbleitem Benzin zu vermeiden.

Aldehyde (R x CHO)- entstehen bei der Verbrennung des Kraftstoffs bei niedrigen Temperaturen oder sehr schlechtem Gemisch sowie durch die Oxidation einer dünnen Ölschicht in der Zylinderwand. Wenn Kraftstoff bei hohen Temperaturen verbrannt wird, verschwinden diese Aldehyde.

Die Luftverschmutzung geht über drei Kanäle: 1) Abgase, die durch das Auspuffrohr emittiert werden (65%); 2) Blow-by-Gase (20 %); 3) Kohlenwasserstoffe durch die Verdampfung von Kraftstoff aus Tank, Vergaser und Rohrleitungen (15%).