Содержание вредных веществ в отработавших газах автомобиля: ᐉ Проверка содержания токсичных веществ в отработавших газах транспортных средств с бензиновым двигателем

ᐉ Проверка содержания токсичных веществ в отработавших газах транспортных средств с бензиновым двигателем

Для автомобилей с бензиновыми двигателями вновь изготавливаемыми и находящимися в экс­плуатации в Беларуси, действует ГОСТ 17.2.2.03-87 „Охрана природы. Атмосфера. Нормы и методы измерения содержания оксида углерода и углеводородов в отработавших газах автомобилей с бензиновыми двигателями. Требова­ния безопасности с изменением №1«. Стандарт не распространяется на автомобили, полная масса которых менее 400 кг или максимальная скорость не превышает 50 км/ч, на автомобили с двухтактными и роторными двигателями.

При испытании на токсичность отработавших газов двигатель прогре­вается до рабочей температуры, воздушная заслонка полностью открыва­ется. В выхлопную трубу на глубину не менее 300 мм от среза вставляет­ся зонд. Устанавливается повышенная частота вращения коленчатого ва­ла двигателя. После работы на этом режиме не менее 15 с частота вра­щения снижается до минимальной пхх мин и не ранее чем через 20 с измеря­ется содержание оксида углерода и углеводородов.

Затем устанавлива­ется повышенная частота вращения коленчатого вала двигателя nхх пов и не ранее чем через 30 с повторно изме­ряется содержание оксида углерода и углеводородов. Проверку на повышенной частоте вращения коленчатого вала проводят только на автомобилях, имеющих карбюратор. Минимальная и максимальная частоты устанавливаются в технических условиях и инструкции по эксплуатации автомобилей. Если эти значения не установлены, при проверке принимают nхх мин = (800±50) мин-1, nхх пов = (3000±100) мин-1.

При наличии в ав­томобиле раздельных выпускных систем измерение производят отдельно для каждой из них. Показателем токсичности служат максимальные кон­центрации оксида углерода. Содержание оксида углерода в % и углеводо­родов в млн-1 в отработавших газах по ГОСТ 17.2.2.03-87 для России с изменением №1 не должно превышать норм, приведенных в табл.

Содержание углеводородов указываются в млн-1 по принятому международному обозначению, при этом 1 % углеводородов соответствует 10 000 млн-1.

Такое обозначение принято в связи с тем, что при считывании показаний приборов трудно оценивать малые значения процентного содержания углеводородов, например 0,1 или 0,01, в тоже время 100 или 1000 млн-1 более наглядно показывает динамику изменения показаний приборов.

В Республике Беларусь при проверке содержания токсичных веществ в отработавших газах следует пользоваться данными таблицы.

Табл. Предельно допустимое содержание токсичных компонентов в отработавших газах автомобилей с бензиновыми двигателями (Беларусь)

Частота вращения коленчатого вала мин-1	Предельно допустимое содержание оксида углерода, объемная доля, %	Предельно допустимое содержание углеводородов, объемная доля, млн-1, для двигателей с числом цилиндров
		до 4	более 4
nхх мин	1,5	1200	3000
nхх пов	2,0	600	1000

Posted in Диагностирование автомобиляTagged Газы

Нормы выбросов вредных веществ автомобилями в мире.

Справка | Справка | Вопрос-Ответ

14.07.2017 15:58

Мария Волуйская

Примерное время чтения: 11 минут

21767

Категория:  Обслуживание Авто

Проблема экологичности автомобилей возникла ещё в середине ХХ века, когда машины стали массовым продуктом. Европейские страны, находясь на сравнительно небольшой территории, ранее других стали применять различные экологические нормативы. Они существовали в отдельных странах и включали различные требования к содержанию вредных веществ в выхлопных газах у автомобилей.

В 1988 году Европейской экономической комиссией ООН был введён единый регламент (так называемый Евро-0) с требованиями снизить уровень выбросов окиси углерода, оксида азота и других веществ в автомобилях. Раз в несколько лет требования ужесточались, другие государства также стали вводить подобные нормативы.

Экологические нормы в Европе

С 2015 года в Европе действуют нормы Евро-6.

Согласно этим требованиям, для бензиновых двигателей устанавливаются следующие допустимые выбросы вредных веществ (г/км):

• Оксид углерода (CO) — 1
• Углеводород (СН) — 0,1
• Оксид азота (NOx) — 0,06
• Взвешенные частицы (PM) — 0,005

Для автомобилей с дизельными двигателями стандарт Евро-6 устанавливает другие нормы (г/км):

• Оксид углерода (CO) — 0,5
• Оксид азота (NOx) — 0,08
• Углеводороды и оксиды азота (HC+NOx) — 0,17
• Взвешенные частицы (PM) — 0,005

Экологический стандарт в России

Россия следует стандартам Евросоюза по выбросам выхлопных газов, хотя их реализация отстаёт на 6-10 лет. Первым стандартом, который был официально утверждён в РФ, стал Евро-2 в 2006 году.

С 2014 года в России на ввозимые автомобили действует стандарт Евро-5. С 2016 года он стал применяться и на все производимые автомобили.

Стандарты Евро-5 и Евро-6 имеют одинаковые нормы максимального количества выбросов вредных веществ для автомобилей с бензиновым двигателем. А вот для автомобилей, двигатель которых работает на дизельном топливе, стандарт Евро-5 имеет менее строгие требования: оксид азота (NOx) не должен превышать 0,18 г/км, а углеводороды и оксиды озота (HC+NOx) — 0,23 г/км.

Нормы выбросов в США

Федеральный стандарт к выбросам в атмосферу в США для легковых автомобилей делится на три категории: транспортные средства с низким уровнем выбросов (LEV), транспортные средства со сверхнизким уровнем выбросов (ULEV — гибриды) и транспортные средства с супернизким уровнем выбросов (SULEV — электромобили). На каждый из классов существуют отдельные требования.

В целом все производители и дилеры по продаже автомобилей на территории США придерживаются требований по выбросам в атмосферу агентства ЕРА (LEV II):

Категория	Пробег  (миль)	Неметановые органические газы (NMOG), г/миль	Оксид азота (NOx), г/миль	Оксид углерода (CO), г/миль	Формальдегид (HCHO), г/миль	Взвешенные частицы (PM)
LEV	50,000	0. 075	0.05	3.4	0.015	–
	120,000	0.090	0.07	4.2	0.018	0.01
ULEV	50,000	0.040	0.05	1.7	0.008	–
	120,000	0.055	0.07	2.1	0.011	0.01
SULEV	120,000	0.010	0.02	1.0	0.004	0. 01

Стандарты выбросов в Китае

В Китае программы по контролю за выбросами загрязняющих веществ автомобилями начали появляться в восьмидестые годы, а общенациональный стандарт появился лишь в конце девяностых годов. Китай начал применять постепенно строгие стандарты выбросов выхлопных газов для легковых автомобилей в соответствии с европейскими нормами. Эквивалентом Евро-1 стал Китай-1, Евро-2 — Китай-2 и т. д.

Текущий национальный стандарт автомобильных выбросов в Китае — Китай-5. Он устанавливает различные нормы для автомобилей двух типов:

• Автомобили типа 1: транспортные средства, вмещающие не более 6 пассажиров, включая водителя. Масса ≤ 2,5 тонны.
• Автомобили типа 2: другие лёгкие транспортные средства (включая лёгкие грузовые автомобили).

Согласно стандарту Китай-5, предельные уровни выбросов загрязняющих веществ для бензиновых двигателей следующие:

Тип автомобиля	Масса, кг	Оксид углерода (CO), г/км	Углеводороды (HC), г/км	Оксид азота  (NOx), г/км	Взвешенные частицы (PM)
1	все	1	0,1	0,06	0,0045
2	<1305	1	0,1	0,06	0,0045
	1305-1760	1,81	0,13	0,075	0,0045
	> 1760	2,27	0,16	0,082	0,0045

Автомобили с дизельными двигателями имеют другие предельные нормы выбросов:

Тип автомобиля	Масса, кг	Оксид углерода (CO), г/км	Углеводороды и оксиды озота (НС + NOx), г/км	Оксид азота  (NOx), г/км	Взвешенные частицы (PM)
1	все	0,5	0,23	0,18	0,0045
2	<1305	0,5	0,23	0,18	0,0045
	1305-1760	0,63	0,295	0,235	0,0045
	> 1760	0,74	0,35	0,28	0,0045

Нормы выбросов в Бразилии

Программа контроля за выбросами моторных транспортных средств в Бразилии называется PROCONVE. Первый стандарт был внедрён в 1988 году. В целом эти нормы соответствуют европейским, однако ныне действующий PROCONVE L6, хотя и является аналогом Евро-5, не включает в себя обязательное наличие фильтров для фильтрации твёрдых частиц или количества выбросов в атмосферу.

Для автомобилей, масса которых не превышает 1700 кг, стандарты выбросов по PROCONVE L6 следующие (г/км):

• Оксид углерода (CO) — 2
• Общее содержание углеводородов (THC) — 0,3
• Летучие органические вещества (NMHC) — 0,05
• Оксид азота (NOx) — 0,08
• Взвешенные частицы (PM) — 0,03

Если масса автомобиля больше 1700 кг, то нормы меняются(г/км):

• Оксид углерода (CO) — 2
• Тетрагидроканнабинол (THC) — 0,5
• Летучие органические вещества (NMHC) — 0,06
• Оксид азота (NOx) — 0,25
• Взвешенные частицы (PM) — 0,03.

Где более строгие нормы?

В целом развитые страны ориентируются на сходные нормы по содержанию вредных веществ в выхлопных газах. Евросоюз в этом плане является своеобразным авторитетом: он наиболее часто обновляет эти показатели и внедряет жёсткое правовое регулирование. Другие страны следуют за такой тенденцией и также обновляют нормы выбросов. Например, китайская программа полностью эквивалентна Евро: нынешний Китай-5 соответствует Евро-5. Россия также пытается не отставать от Евросоюза, но на данный момент реализуется стандарт, который действовал в европейских странах до 2015 года.

Смотрите также:

• Международный день Чёрного моря: интересные факты об уникальном водоёме →
• Молочные моря, ложное дно и другие неразгаданные тайны океана →
• В каких морях больше медуз? →

выхлопные газыавтомобили

Следующий материал

Также вам может быть интересно

• …Чем нам грозит адронный коллайдер?
• Почему киты и дельфины выбрасываются на берег?
• …Кто атакует нас из космоса?
• . ..Куда уходит вода?
• Почему отменили пуск ракеты «Ангара»?

Новости СМИ2

Открыто для обсуждения: насколько надежны доказательства судебной экспертизы?

Кто бы не хотел автомобиль, который почти не выбрасывает загрязняющих веществ, потребляет мало бензина и обладает достаточной мощностью, чтобы доставить вас к месту назначения на высокой скорости? Это три основные характеристики, которых производители автомобилей стараются достичь при создании любого автомобиля. Тем не менее, им трудно достичь вместе, , и необходимо идти на компромиссы. Основная причина заключается в том, что достижение прогресса в одной функции часто влияет на две другие.

Чтобы посмотреть, как производители автомобилей решают эту проблему, чтобы улучшить характеристики автомобиля, давайте рассмотрим каждую из трех характеристик — выбросы автомобиля, эффективность использования топлива и мощность двигателя — и то, как их можно улучшить.

Выбросы автомобилей

Загрязнители воздуха, выделяемые выхлопными газами автомобилей, возникают в результате нежелательных химических реакций внутри двигателя. Основными загрязняющими веществами являются c окись углерода (CO), несгоревшее углеводородное топливо и оксиды азота, которые включают такие газы, как окись азота (NO) и двуокись азота (NO ₂ ). Оксиды азота могут привести к кислотным дождям, разрушению озонового слоя и проблемам с органами дыхания.

Чтобы предотвратить выброс этих химических веществ в воздух, автомобили оснащены каталитическим нейтрализатором , который расщепляет эти загрязняющие вещества до того, как они достигнут выхлопной трубы. Поскольку каталитический нейтрализатор создает дополнительное сопротивление дымовым газам, проходящим через автомобиль, его использование снижает мощность двигателя и экономию топлива. Производители автомобилей разработали специально разработанные каталитические нейтрализаторы с высокой пропускной способностью, которые обеспечивают минимальное сопротивление, гарантируя, что мощность двигателя и экономия топлива не будут слишком сильно снижаться.

Экономия топлива

Экономия топлива показывает, сколько бензина или дизельного топлива расходуется на заданное пройденное расстояние. Автомобиль с высокой топливной экономичностью может проехать большое расстояние, прежде чем потребуется снова заправить бак. На расход топлива автомобиля влияет множество факторов, от манеры вождения — агрессивное вождение с быстрым ускорением потребляет больше топлива, чем при движении с постоянной скоростью, — до того, насколько хорошо автомобиль обслуживается, и даже от погодных условий.

С 19В 70-х годах автомобильные стандарты продолжали ужесточаться, и теперь к 2025 году в США должна быть введена целевая экономия топлива в 54,5 миль на галлон. Чтобы противодействовать этому эффекту, производители автомобилей смогли увеличить мощность все более компактных двигателей, используя такие технологии, как впрыск топлива.

ShutterStock

Мощность двигателя

Мощный двигатель позволяет автомобилю легче подниматься в гору, быстрее набирать скорость и легче перестраиваться. Мощность двигателя можно увеличить, используя нагнетатель или турбокомпрессор, в котором используются вентиляторы на впуске и выпуске воздуха для нагнетания воздуха в двигатель под высоким давлением. Но этот метод может привести к повышенному расходу топлива, потому что воздух с большей плотностью нагнетается в цилиндры двигателя, а дополнительный воздух требует больше топлива для реакции с ним.

Чтобы уберечь автомобили от излишней траты энергии, производители автомобилей включили в конструкцию двигателя компьютеры, которые переводят двигатель в режим повышенной мощности только тогда, когда водителю требуется дополнительный импульс. Таким образом, вы не тратите значительную мощность двигателя при движении с постоянной скоростью или на холостом ходу на светофоре.

ShutterStock

Достижение правильного баланса

Учитывая рассмотренные выше ограничения, какую из трех характеристик — выбросы автомобилей, эффективность использования топлива и мощность двигателя — как вы думаете, будет проще всего реализовать в будущем? Какие другие инновации, такие как гибридная электрическая технология, будут наиболее важны для автомобилей будущего?

Каково влияние выхлопных газов на здоровье?

• Скачать PDF Копировать

Автор Hidaya Aliouche, B. Sc. Рецензирован Эмили Хендерсон, B.Sc.

Выбросы выхлопных газов транспортных средств состоят из двуокиси углерода, водяного пара, оксидов азота, угарного газа, двуокиси серы, твердых частиц (ТЧ) и различных углеводородов, включая полициклические ароматические углеводороды (ПАУ) и летучие органические соединения.

В совокупности эти выбросы выхлопных газов, возникающие в результате работы двигателей внутреннего сгорания, все чаще рассматриваются как потенциальный риск для здоровья, при этом во многих частях мира вводятся все более строгие стандарты.

Изображение предоставлено: Ody_Stocker/Shutterstock.com

Твердые частицы и здоровье

Исследования показали взаимосвязь между ТЧ и неблагоприятными последствиями для здоровья, сосредоточенными как на краткосрочном, так и на долгосрочном воздействии ТЧ. ТЧ образуются в результате химических реакций между различными загрязняющими веществами, и проникновение частиц зависит от их размера.

По данным Агентства по охране окружающей среды США, ТЧ включают частицы >10 мкм в диаметре, называемые ТЧ ₁₀ , и чрезвычайно мелкие частицы диаметром, как правило, 2,5 мкм и меньше.

PM ₁₀ может проникнуть в легкие после вдыхания и попасть в кровоток; более мелкие частицы, PM _2,5 , представляют большую опасность для здоровья, поскольку они могут проникать дальше в терминальные отделы бронхов, а также в терминальные бронхиолы и альвеолы. Несколько эпидемиологических исследований показали, что краткосрочное и долгосрочное воздействие PM _2,5 вызывает назальный фарингит, при более длительном воздействии, в частности, связанный с сердечно-сосудистыми заболеваниями и младенческой смертностью.

В дополнение к этим последствиям, респираторные заболевания и неблагоприятное воздействие на иммунную систему также считаются долгосрочными хроническими последствиями. Люди, страдающие пневмонией, диабетом, астмой, респираторными и сердечно-сосудистыми заболеваниями, подвергаются большему риску воздействия ПМ.

Окись углерода

Окись углерода образуется в результате неполного сгорания топлива. Повышенный уровень углекислого газа может вызвать отравление; симптомы включают головокружение, слабость, головную боль, рвоту и потерю сознания. Угарный газ оказывает свое действие за счет связывания гемоглобина.

Угарный газ имеет большее сродство к этому белку, более прочно связываясь, вызывая потерю кислорода. Результатом этого является гипоксия, ишемия и сердечно-сосудистые заболевания.

Оксиды азота

Оксиды азота являются сильным раздражителем дыхательной системы, глубоко проникая в легочную ткань, вызывая респираторные заболевания, хрипы, бронхоспазм и даже отек легких при высоких уровнях. Кроме того, концентрации выше 2 частей на миллион могут повлиять на иммунную систему, особенно на CD8+ Т-клетки.

Сообщается, что длительное воздействие двуокиси азота связано с развитием хронического заболевания легких, а также ухудшением обоняния у людей.

Двуокись серы

Двуокись серы поражает людей, животных и растения. Наиболее приемлемые когорты включают людей с заболеваниями легких, пожилых людей и детей. Основные последствия для здоровья, связанные с вдыханием диоксида серы, включают образование слизи, бронхит и бронхоспазм.

Диоксид серы также считается сенсорным раздражителем, способным глубоко проникать в легкие, где он превращается в бисульфит, и может взаимодействовать с сенсорными рецепторами, вызывая бронхоконстрикцию. Другие последствия для здоровья включают поражение глаз (слезотечение и помутнение роговицы) и слизистых оболочек, а также обострение ранее существовавших сердечно-сосудистых заболеваний.

Свинец

Свинец — это тяжелый металл, который может выделяться некоторыми бензиновыми двигателями. Свинец может попасть в организм при вдыхании, проглатывании и всасывании через кожу. При вдыхании свинца он накапливается в крови и мягких тканях, а также в легких и печени, сердечно-сосудистой, нервной и репродуктивной системах и костях. Другие эффекты включают потерю концентрации внимания и памяти, а также усиление болей в суставах и мышцах

Новорожденные и маленькие дети очень чувствительны к низким дозам свинца; это нейротоксикант, который может влиять на развитие детей младшего возраста, приводя к трудностям в обучении, гиперактивности, нарушению памяти и даже умственной отсталости.

Краткосрочные и долгосрочные последствия загрязнения

Краткосрочные последствия загрязнения носят временный характер и варьируются от простого дискомфорта, такого как раздражение глаз, кожи, носа и горла, до острых симптомов, таких как кашель, хрипы, затрудненное дыхание и стеснение в груди. Более серьезные краткосрочные последствия включают астму, пневмонию, бронхит и проблемы с легкими и сердцем.

Продолжительное длительное воздействие этих загрязняющих веществ может усугубить эти симптомы, вызывая более широко распространенные репродуктивные, неврологические и респираторные эффекты; они могут привести к различным видам рака и, в редких случаях, к смерти. Смерть становится все более вероятной после долгосрочных последствий хронического воздействия. Долгосрочные эффекты более вероятны у лиц с предрасполагающим заболеванием.

Несмотря на то, что краткосрочное и долгосрочное воздействие выбросов выхлопных газов транспортных средств на здоровье, безусловно, сильное, характер повреждения клеток зависит от задействованного загрязняющего компонента, его источника и концентрации. Воздействие на здоровье также связано со страной, сезоном, регионом и временем.

Ссылки:

• Sydbom A, Blomberg A, Parnia S, et al. (2001) Воздействие на здоровье выхлопных газов дизельных двигателей. Eur Respir J. doi: 10.1183/09031936.01.17407330.
• Пандья Р.Дж., Соломон Дж., Киннер А., Балмес Дж.Р. (2002) Дизельный выхлоп и астма: гипотезы и молекулярные механизмы действия. Environment Health Perspect . doi: 10.1289/ehp.02110s1103.
• Savary CC, Bellamri N, Morzadec C, et al. Длительное воздействие концентраций частиц дизельных выхлопных газов в окружающей среде не влияет на фенотип клеток бронхиального эпителия человека. (2018) Токсикол в пробирке. doi:10.1016/j.tiv.2018.06.014.
• Shears RK, Jacques LC, Naylor G, et al. (2020) Воздействие частиц выхлопных газов дизельных двигателей повышает восприимчивость к инвазивной пневмококковой инфекции. J Аллергия Клин Иммунол. doi: 10.1016/j.jaci.2019.11.039.

Дополнительная литература

• Все содержание загрязнения
• Загрязнение воздуха и здоровье глаз
• Загрязнение окружающей среды и психическое здоровье

Последнее обновление: 22 октября 2021 г.