Транспортная экология

внутренней рециркуляцией  отработавших газов, обеспечиваемой соответствующей  установкой фаз газораспределения (перекрытия клапанов);

внешней рециркуляцией отработавших газов с применением управляемых  клапанов.

4.4.3 Изменение фаз газораспределения

Большой угол перекрытия клапанов (при раннем открытии впускного клапана) позволяет увеличить внутреннюю рециркуляцию отработавших газов и  поэтому может помочь в снижении выбросов NOx. Однако, так как рециркулирующие отработавшие газы вытесняют свежую топливовоздушную смесь, то раннее открытие впускного клапана также ведет к уменьшению максимального крутящего момента. Кроме того, чрезмерная рециркуляция отработавших газов, особенно при работе двигателя на холостом ходу, может стать причиной перебоев в зажигании, что, в свою очередь, приводит к увеличению выбросов  углеводородов (НС). Оптимальным решением является применение изменяемых фаз газораспределения, когда фазы газораспределения варьируются для оптимального  приспосабливания процесса сгорания к условиям работы двигателя.

Влияние степени сжатия на количество токсичных компонентов  отработавших газов

Ранее считалось, что повышение  термического коэффициента полезного  действия (к.п.д.) путем роста степени  сжатия представляется эффективным  мероприятием для улучшения топливной  экономичности. Однако при этом одновременно увеличивается и максимальная температура  сгорания, которая вызывает более  высокую концентрацию выбросов NOx.

4.4.4 Конструкция камеры  сгорания

Снижение выбросов CH обеспечивается компактной камерой сгорания, имеющей  минимальную площадь поверхности  с отсутствием выемок. Центральное  расположение свечи зажигания обеспечивает короткий путь распространения пламени, позволяя получить быстрое и относительно полное сгорание рабочей смеси, что  приводит, кроме низких выбросов CH, к пониженному расходу топлива. Турбулизация рабочей смеси в камере сгорания обеспечивает более быстрое сгорание. Кроме создания двигателей, способных работать на обедненных смесях, оптимизация формы камеры сгорания дает возможность снизить концентрацию CH при λ = 1.

Создания вихревого движения смеси во впускном канале и оптимизация  формы камеры сгорания позволяют  использовать переобедненные рабочие смеси (λ = 1,4…1,6). Такие двигатели характеризуются низкой токсичностью и очень хорошей экономичностью, они не нуждаются в каталитической очистке отработавших газов. Разработки в области снижения выбросов NOx у двигателей, работающих на переобедненных смесях, еще находятся в начальной стадии. Такие двигатели вплоть до настоящего времени с успехом применялись в Европе и Японии. Имелось только несколько моделей, использующих концепцию обедненных смесей, когда достигался компромисс между токсичностью отработавших газов и расходом топлива.

4.4.5 Система зажигания  автомобилей

Конструкция свечи зажигания, ее положение в камере сгорания, а также энергия и продолжительность  искрового разряда – все эти  параметры оказывают существенное влияние на воспламенение смеси, продолжительность ее сгорания, а  поэтому и на токсичность компонентов  отработавших газов. Важность этих факторов возрастает в прямой зависимости  от обеднения смеси (λ > 1,1). Установка  момента зажигания оказывает  решающее влияние как на токсичность, так и на расход топлива. При выборе момента зажигания приходится (иногда в ущерб расходу топлива) для снижения выбросов CH и NOx выбирать более поздние углы опережения зажигания. Вместе с подачей в избытке кислорода это поднимает температуру в выпускной системе и позволяет дожигать СО и СН.

Этот метод приводит к  снижению выбросов NOx и несгоревших углеводородов, но за счет увеличенного расхода топлива. С другой стороны, если выбирается слишком большое опережение зажигания, это приводит к увеличению расхода топлива и выбросов NOx и СН.

4.4.6 Вентиляция картера  двигателя

Концентрация углеводородов  в картере двигателя может  во много раз превышать регистрируемую в отработавших газах. Система регулирования вентиляции картера перепускает картерные газы во впускной тракт двигателя, откуда они попадают в камеру сгорания для дожигания. Раньше эти газы выпускались неочищенными непосредственно в атмосферу; сейчас наличие системы снижения токсичности картерных газов является обязательным требованием.

Список использованных источников

1. Богдановский Г.А. Химическая экология: Учеб. пособие. М.: Изд-во МГУ, 1994.
2. Глухов В.В., Лисочкина Т.В., Некрасова Т.П. Экономические основы экологии. - С.-Петербург: Специальная литература, 1997. - 304 с.
3. Донской Н.П., Донская С.А. Основы экологии и экономика природопользования. - Мн.: УП «Технопринт», 2000. - 308 с.
4. Маглыш С.С. Основы экологии и экономика природопользования. - Гродно: ГрГУ, 2002. - 126 с.
5. Мазур И.И., Молдаванов О.И., Шишов В.Н. Инженерная экология. Общий курс. В 2-х т. / Под ред. И.И. Мазура. - М.: Высшая школа, 1996.
6. Макар С.В. Основы экономики природопользования. - М.: 1998 - 192 с.
7. Постановление Совета Министров Республики Беларусь 14.07.2003 N 949 ПОЛОЖЕНИЕ «О НАЦИОНАЛЬНОЙ СИСТЕМЕ МОНИТОРИНГА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ В РЕСПУБЛИКЕ БЕЛАРУСЬ»(в ред. постановления Совмина от 16.03.2004 N 298)
8. Промышленно-транспортная экология: Учеб. для вузов / В.Н. Луканин, Ю.В. Трофименко; Под ред. В.Н. Луканина. - М.: Высш. Шк., 2003
9. Шимова О.С., Соколовский Н.К. Основы экологии и экономика природопользования. - Мн.: БГЭУ, 2001. - 368 с.
10. Чапек В.Н. Экономика природопользования. - М.: Изд-во «ПРИОР», 2000. - 208 с.