Сажа у відпрацьованих газах дизелів. Причини її утворення, вплив на навколишнє середовище.

Утворення сажі в процесі згорання вуглеводних палив в циліндрах двигуна пов’язане з термічним розкладанням (піролізом) вуглеводнів палива під впливом високих температур і умовах нестачі кисню.

Частки вуглецю які утворилися в результаті пролізу вуглеводних палив вступають в реакцію з речовинами, що містять кисень і частково вигарають.

Поблизу стінок циліндра двигуна, де температура паливо повітряної суміші менша, частинки вуглецю охолоджуються, в подальшому процесі згорання вони практично не приймають участі. Ці охолодженні частинки вуглецю і є сажа, яка у складі відпрацьованих газів надходить у атмосферу.

Серед усіх енергетичних установок, дизелі – основні джерела викидів сажі. І хоча в циліндрах дизеля суміш завжди збіднена проте через недосконалість процесу сумішоутворення в камерах згорання дизелів завжди мають місце зони не розпиленого палива, в яких локальне значення значно менше за одиницю і навіть наближається до нуля. Це і є осередки де виникає сажа. При збагачені паливо повітряної суміші частки вуглецю, що утворились у результаті піролізу, вигорають у меншій мірі.

Як відомо збагачення паливо повітряної суміші в дизелі має місце за умови збільшення навантаження. Тому часто вихід сажі з відпрацьованими газами аналізують залежно від навантаження. Інтинсивність збільшення вмісту сажі спостерігається при навантаженнях близьких до повного.

Частинки сажі розміром 0,5-3 мкм затримуються у легенях, викликаючи алергію. Основна небезпека сажі полягає у тому, що на своїй поверхні вона адсорбує велику кількість вуглеводневих сполук, зокрема полі циклічних ароматичних вуглеводнів, і серед них найбільш активний і небезпечний – бенз(а)пірен. Саме за допомогою ці сполуки надходять у організм людини через дихальні шляхи. Крім того як механічна домішка, сажа погіршує прозорість атмосфери, вона перебуває в повітрі в завислому стані до 8 діб.

31. Причини утворення при роботі ДВЗ оксидів азоту (NO, NO₂), їх дія на людину і навколишнє середовище.

Утворення оксидів азоту NO під час згорання палива в циліндрах двигунів, в першу чергу пов’язане з високою температурою, що має місце в циліндрах двигуна. Отже для утворення оксидів азоту необхідна висока температура і наявність вільного кисню. Концентрація NO також залежить від складу паливо повітряної суміші. Максимальна концентрація оксидів азоту NO у відпрацьованих газах дизеля, як правило відповідає максимальному навантаженню.

Основна частина оксидів азоту, які знаходяться в атмосфері, надходить з відпрацьованими газами автомобілів.

Оксид азоту NO отруйні для організму людини, мають сильну подразнюючу дію, особливо на слизові оболонки, зокрема очей. Здатні глибоко проникати в легені, викликаючи пошкодження їх тканин. За високої концентрації можливі виникнення хронічних респіраторних захворювань і навіть смертельні випадки. Двооксид азоту в концентрації 4-6 мг/м3 викликає порушення життєдіяльності рослин, пригнічуючи їх зростання. Тривалий вплив NO2 призводить хлорозу рослин. Двооксид азоту є вихідним продуктом утвореня озону під впливом ультрафіолетового випромінювання. А надмірне накопичення озону у приземному просторі дуже шкідливе.