Относительная опасность некоторых вредных веществ

N	Вредные вещества		СН 245-71		Врем. тип. методика
1		Оксид углерода (СО)		1		1
2		Оксиды азота (NOx)		75		41,1
3		Оксиды серы (SO2)		60		22
4		Пары жидкого топлива (CmHn)		2		3,16
5		Свинец и его соединения		10000		22400
6		Сажа (без примесей)		60		41,5

6.6. Уравнение выброса вредных компонентов отработавших газов

Если известна объёмная концентрация i-го компонента (в %) и масса ОГ, то массу i-го компонента можно рассчитать по формуле:

М_i = , (129)

где _i - объёмная концентрация i-го компонента в ОГ, % объём;

М_ог - масса отработавших газов, г;

_oг, _i - соответственно плотность ОГ и их i-го компонента, г/м³.

В свою очередь, масса ОГ может быть определена:

М_ог = М_т + М_в, (130)

где М_в, М_т - соответственно масса воздуха и топлива, г.

Масса воздуха может быть выражена через коэффициент избытка воздуха () и стехиометрическую постоянную топлива (l_о):

М_в = l_оM_т. (131)

Тогда массу ОГ можно будет выразить так:

М_ог = M_т(1 + l_о). (132)

Подставляя (132) в (129), получим:

М_i = . (133)

Подставим выражение М_i в формулу (125). В результате получим:

М_is = = . (134)

Выразим в полученной формуле отношение М_т/S через q_s_т, и в результате получим уравнение пробегового выброса i - го компонента:

М_is = . (135)

6.7. Экологическая характеристика токсичности установившегося движения

Характеристика токсичности установившегося движения (ХТУД) является одной из важнейших экологических характеристик автомобиля, т.к. даёт наглядное представление о характере изменения пробеговых выбросов токсичных компонентов ОГ в зависимости от скорости установившегося движения (рис. 34).

Рис. 34. ХТУД бензинового двигателя

Как видно из графиков, количество СО и С_mH_n, выбрасываемых автомобилем, по мере увеличения скорости его движения в расчёте на 1 км пробега снижается, а NO_x возрастает. ТХУД даёт возможность определить значение оптимальной скорости с точки зрения минимума загрязнения воздушной среды при движении в установившемся режиме. Так, например, для наименьшего загрязнения воздуха СО необходимо двигаться со скоростью 60 - 80 км/ч, а для наименьшего загрязнения всеми компонентами (СО, С_mН_n, NO_x) cо скоростью около 30 - 35 км/ч.

6.8. Токсичность отработавших газов при различных режимах работы двигателя автомобиля

Содержание различных компонентов ОГ при различных режимах работы двигателя приведено в табл. 7.

Разгон характеризуется, прежде всего, высоким содержанием NO_x и повышенным содержанием СО (а у дизелей и дыма). Установлено, что в городе до 80 - 85 всех выбросов NO_x приходится на режим разгона.

Таблица 7

Содержание вредных компонентов в ОГ карбюраторного

двигателя при различных режимах его работы, % объёмн.

Компоненты отработавших газов	Режим работы двигателя
	Разгон		Установившийся	Актив.х/х		Тормож.
СО	до 4	до 2,5		до 8	до 4
CmHn	0,1	0,2		0,6	1,0
NOx	0,105	0,065		0,007	0,002

Установившаяся работа двигателя характеризуется пониженной концентрацией всех основных вредных компонентов.

Активный холостой ход двигателя характеризуется повышенным содержанием продуктов неполного сгорания (СО, C_mH_n) и низким содержанием NO_x. Низкое содержание последнего объясняется относительно невысокой температурой газов в цилиндрах, а высокое содержание СО и C_mH_n - ухудшением процесса сгорания из-за ухудшения смесеобразования и распределения смеси по цилиндрам.

Тормозной режим характеризуется повышенным содержанием СО и C_mH_n при малой концентрации NO_x. В целом тормозной режим близок по токсичности к составу к холостому ходу.

Так, например в условиях города выбросы вредных веществ легкового автомобиля составляют: режим разгона - 60 - 65%; установившийся работа – 22 - 30%; активный х/х - 7 - 15%; торможение - 3- 5%.