32. Факторы, влияющие на загрязнения окружающей среды

Режимы работы автомобиля и двигателя. Работа автомобиля характеризуется частой сменой скоростных и нагрузочных режимов работы двигателя. При этом существенно изменяется состав смеси, влияющей на токсичность ОГ.

При работе двигателя на обогащенных смесях из-за недостаточного количества кислорода увеличивается содержание СО и СН. Образование N0х происходит при высоких температурах рабочего цикла и достаточ­ном количестве кислорода, увеличи­ваясь с повышением его температуры, и достигает своего максимума при α =1,05 (коэф­фициент избытка воздуха). Минимальное количество СН достигается при а=1,05..1,1. Увеличение СН в ОГ при работе на обедненных смесях объясняется малой скоростью их сгорания и зна­чительной неравномерностью циклов сгорания. Максимальная концентра­ция N0х в ОГ карбюраторных и дизельных двигателей соответствует наиболее экономичным режимам работы. При этом содержание СО минимально.

С увеличением нагрузки увеличивается подача топлива и изменяются состав рабочей смеси и токсичность ОГ. При работе двигателя на холостом ходу (XX) за­жигание затруднено и для успешно­го пуска двигателя используют обо­гащенную смесь (воздушная и дроссельная заслонки прикрыты). В результате содержание СО в ОГ дости­гает 10 %. При работе на малых нагрузках (заслонка открыта до 25 %) смесе­образование плохое, скорость сгора­ния невелика и возможны пропуски в зажигании горючей смеси. При этом содержание СО в ОГ может достигать 7%. При работе на сред­них нагрузках в цилиндры поступает обедненная смесь и содержание СО в ОГ составляет около 1%.

При работе двигателя с нагрузкой, близкой к максимальной, в цилиндры подается обогащенная смесь (а =0,85..0,9) и содержание СО мо­жет увеличиться до 6 %. При работе дизельного двигателя наблюдается относительно небольшой выброс СО и СН (менее 0,5% СО). Образова­ние значительного количества сажи (в 5 раз больше, чем у карбюратор­ных двигателей) при увеличении на­грузки дизельного двигателя объяс­няется ростом расхода топлива и стабилизацией расхода воздуха, что приводит к уменьшению α с 5 до 1,2 и увеличению СН в отработавших газах.

Частота вращения коленчатого ва­ла двигателя оказывает влияние на условия прохождения заряда через систему впуска и на завихрение его в цилиндрах. При увеличении частоты вращения колен­чатого вала двигателя с 2800 до 5600 об/мин уменьшается содержа­ние СО в ОГ в 2 раза.

При прикрытой дроссельной заслонке в цилиндрах создается большое разрежение, смесь обогащается, а содержание СН в ОГ увеличивается. Минимальная токсичность ОГ обеспе­чивается при средних нагрузочных и скоростных режимах.

Токсичность ОГ зависит от тепло­вого режима двигателя. Минималь­ная токсичность наблюдается при температуре охлаждающей жидкости 85—95 °С. Понижение температуры охлаждающей жидкости. При перегреве двигателя воз­никают перебои в его работе, а содер­жание СН в ОГ существенно увели­чивается.

Техническое состояние автомоби­ля. Общий выброс токсичных ве­ществ существенно зависит от техни­ческого состояния автомобилей. В карбюраторном двига­теле изменение поло­жения винта регулировки хх даже в пределах одного оборо­та может существенно повлиять на содержание СО без заметного изме­нения режима работы двигателя.

Следовательно, во - первых, необходимо проводить более точные регулировки системы пита­ния с учетом возможных режимов работы автомобиля, во-вторых, при­держиваться среднего скоростного режима работы двигателя при дви­жении автомобиля. При негерметичном клапане экономайзера на режимах малых и средних нагрузок выброс СО возрастает в 1,5—2 раза. При этом в реальных условиях экс­плуатации такой дефект увеличивает выброс СО на 1 км пути на 40—55 % и СН на 60—79 %.

С увеличением угла опережения от 0 до 60° максимальное давление и температура цикла возрастают, и количество N0х увеличивается. Поз­днее зажигание приводит к суще­ственному росту содержания СО и СН.

Оказывает влияние на выбросы СО и зазор в свечах зажигания, причем чем меньше зазор, тем больше кон­центрация СО. Содержание СН с умень­шением зазора увеличивается от 0,05 до 1,1 %.

При отклонении зазора в контак­тах прерывателя более чем на 0,05 мм от нормы ухудшается искрообразование в свечах, что приводит к непол­ному сгоранию смеси и количество СН увеличивается в 2—3 раза.

Нарушение фаз газораспределения происходит из-за изменения зазоров в приводе клапанов. Так, при изме­нении зазоров на ±50% мощность двигателя снижается на 3—4 %, рас­ход топлива повышается на 5—7 %, а выбросы СН возрастают на 50— 60 %. Позднее открытие впускного клапана приводит к уменьшению коэффициента наполнения и повышению выбросов СН.

При повышении сопротивления воздушного фильтра дизеля в 2 раза дымность ОГ увеличивается в 2—3 раза.

К неисправностям дизелей, вызывающим повышенное содержание токсичных веществ в ОГ, следует отнести: засорение сопловых отверстий форсунок, заедание иглы фо­сунки; неравномерный износ прецизионных пар; негерметичность топливоподающей аппаратуры и неправильная ее регулировка; ухудшение подвижности поршневых колец в канавках поршней из-за сильного осмоления и потери упругости от износа их по толщине; поздний впрыск топлива; увеличение сопротивления воздушного фильтра при всасывании воздуха.