Состав выхлопных газов автомобиля таблица: Компоненты выхлопа двигателей внутреннего сгорания. Состав выхлопных газов

Содержание

Сравнительный анализ токсичности выхлопных газов автомобилей и пути ее снижения

АННОТАЦИЯ

Произведен анализ загрязнения атмосферы выбросами выхлопных газов автомобилей, описаны их вредные воздействия на окружающую среду и человека, предложено использование природного газа как альтернативного вида топлива в решении экологических проблем.

ABSTRACT

The analysis of atmospheric pollution emissions of exhaust gases of automobiles, described their harmful effects on the environment and humans, there is provided the use of natural gas as the alternative fuel in solving environmental problems.

Ключевые слова: экологические проблемы; отработавшие газы; вредные компоненты; автомобильный транспорт; загрязнение; природный газ; пассажирские перевозки.

Keywords: ecological problems; exhaust gases; harmful components; automobile transport; pollution; natural gas; passenger transportation.

С ускорением развития производства автомобилей увеличивается количество машин, что является причиной образования пробок на улицах. Это, в свою очередь приводит к резкому росту массового количества токсичного дыма, выходящего из автомобилей, что оказывает вредное воздействие на здоровье человека и окружающую среду. В выхлопных газах содержится около 220 вредных веществ, в том числе окись углерода (CO), углеводород (CH), оксид азота (NOx) и другие газы. Наиболее опасны для здоровья человека: оксид углерода, диоксид азота, которые оказывают отрицательное влияние на сердечно сосудистую и дыхательную системы. В течение суток автомобиль выбрасывает до 1 кг выхлопных газов. Химический состав выхлопных газов опасен не только для здоровья человека, но и животных, растений, почвы, воды. Кроме того в республиках СНГ в связи с засушливостью погоды в атмосферном воздухе в течении 8-9 месяцев содержится пыль, частицы которой так же вредны для организма человека и являются причиной болезни дыхательных путей, дерматитов, конъюнктивитов и др.

заболеваний.

В отработавших газах может содержаться свинец, который опасен для умственного развития людей и особенно губителен для детей, поскольку дети более чувствительны к воздействию токсичного металла. Он опасен еще тем, что накапливается в организме.

Содержащаяся в выбросах сера окисляется и образуются два соединения — диоксид серы (SO2) и триоксид (SO3) серы. При растворении в воде диоксид серы образует кислотные дожди, которые губят растения, увеличивают кислотность озер. Даже при среднем содержании оксидов серы в воздухе (100 мкг/м3), что нередко имеет место в больших городах, растения приобретают желтоватый оттенок. Повышение уровня оксидов серы в воздухе приводит к учащению заболевания дыхательных путей. При совместных концентрациях диоксида серы и взвешенных частиц (в виде сажи и пыли) в у взрослых и детей могут наблюдаться изменения в работе легких.

Химические элементы попадают в организм с выхлопными газами и с выбросами промышленных объектов. Доля загрязняющих веществ, попадающих в атмосферу от автомобилей составляют 75-90 %. Опасности от выхлопных газов превалируют в крупных городах. Выхлопные газы влияют на демографию, рост инвалидности, на здоровье населения. Стремительное развитие автомобильной промышленности, потоки машин в мегаполисах, многочасовые пробки, все это в конечном итоге наносит огромный вред здоровью населения. Загрязнение окружающей среды отрицательно влияет на организм, если физические и химические параметры превышают предельно допустимые концентрации (ПДК) [1].

В настоящее время мировой автомобильный парк насчитывает более 750 млн единиц и продолжает расти. По статистике каждые две секунды с конвейеров автомобильных заводов сходит новый автомобиль, что приводит к резкому повышению автомобилизации населения мира. В 2005 г. на 1000 человек в мире приходилось около 120 автомобилей, а в 2025 г. эта цифра увеличится до 160 единиц [2].

По оценкам зарубежных специалистов, если сегодняшний темп прироста автомобилей сохранится в ближайшие 20 лет, то уже к 2025 г. в мире будет свыше 1,5 млрд автомобилей. Естественно, что столь интенсивное развитие автотранспорта стало оказывать серьёзное негативное воздействие на все компоненты биосферы, причем наибольшая доля загрязнения атмосферы выхлопными газами приходится легковому автомобилю (рис.1).

Рисунок 1. Структурные доли загрязнения окружающей среды различными видами автомобилей, %

Так, только один легковой автомобиль поглощает из атмосферы за год в среднем больше 4 т кислорода, выбрасывая с отработавшими газами примерно 800 кг окиси углерода, около 40 кг окислов азота и почти 200 кг различных углеводородов.

Только в России общее количество вредных веществ, ежегодно выбрасываемых автомобильным транспортом в атмосферу, превышает цифру в 30 млн т.[ 2 ].

Состав и объёмы выбросов во многом зависят от типа двигателя автотранспортного средства. В табл. 1 показан состав вредных веществ в отработавших газах карбюраторных и дизельных двигателей.

Таблица 1.

Состав вредных веществ в отработавших газах карбюраторных и дизельных двигателей. [ 2 ].

№	Наименование выброса	Компоненты отработавшего газа Содержание по объёму, %		Примечание
		Двигатели
		бензиновые	дизели
1	Азот	74,0 — 77,0	76,0 — 78,0	Нетоксичен
2	Кислород	0,3 — 8,0	2,0 — 18,0
3	Пары воды	3,0 — 5,5	0,5 — 4. 0
4	Диоксид углерода	5,0 — 12,0	1,0 — 10,0	Токсичен
5	Оксид углерода	0,1 — 10,0	0,01 — 5,0
6	Углеводороды	0,2 — 3,0	0,009 — 0,5	Токсичны
	Неканцерогенные
1	Альдегиды	0 — 0,2	0,001 — 0,009
2	Оксид серы	0 — 0,002	0 — 0,03
3	Сажа, г/м3	0 — 0,04	0,01 — 1,1
4	Бензапирен	0,01 — 0,02	До 0,01	Канцероген

Поскольку, отработавшие газы автомобилей поступают в нижний слой атмосферы, то они находятся практически в зоне дыхания человека. Поэтому автомобильный транспорт следует отнести к категории наиболее опасных источников загрязнения атмосферного воздуха вблизи автомагистралей, которые пролегают вдоль полей, засаженных кормовыми культурами, использующимися в питании домашних животных и людей.

Короткий перечень вышеуказанных источников показывает, что токсичность отработавших газов автомобилей и снижение его уровня до предельно допустимой концентрации является одной из глобальных проблем во всем мире. В настоящее время прогрессивным обществом человечества ведутся глобальные научно-исследовательские работы по резкому снижению количества вредных веществ в отработавших газах автомобилей. Результаты таких исследований показали, что есть несколько способов уменьшить количество вредных веществ в выхлопных газах. Один из самых эффективных методов решения этой проблемы является появление сильного, авторитетного и действенного документа Евростандарт, в котором устанавливаются жесткие требования к экологической чистоте топлива.

Стандартизация – важный аспект любого производства, и особенно выпуска топлива, так как несоблюдение установленных требований может иметь разрушительное воздействие не только в отношении автомобиля, где оно будет использоваться, но и всей окружающей среды, включая здоровье людей.

С развитием нефтепереработки требования к производимому бензину и дизельному топливу и соответствующие стандарты неизменно ужесточаются, при этом устанавливать и менять их могут сразу несколько сторон, в частности:

Производители автомобилей с целью обеспечения стабильной работы двигателя и смежных систем в течение установленного срока эксплуатации. Производители топлива, опирающиеся на современные возможности нефтеперерабатывающей промышленности.
Правительство, устанавливающее порядок транспортировки и хранения топлива, а также требования, относящиеся к его экологичности.
Для улучшения экологии в странах Евросоюза с 2001 года принята процедура сертификации Евро. Она направлена на то, чтобы урегулировать уровень количества вредных веществ, которые содержаться в выхлопных газах автомобиля до максимально допустимых норм. Требования Евростандарта к экологической чистоте автомобильных топлив из года в год ужесточаются (рис.2).

NO_X и PM нормы выбросов для дизельный автомобилей

Рисунок 2.Этапы ужесточения требований Евростандарта к качеству автомобильных топлив (на примере дизельного топлива).

Сертификат Евро является экологическим сертификатом, подтверждающим соответствие ввозимого в страны автомобиля требованиям Технического регламента. Таким образом, политика Евро направлена на уменьшение содержания в выхлопных газах нежелательных и вредных веществ.

Экологический стандарт под названием «Евро» был введён в 1992, он регулирует качество любого вида горючего для автомобилей (бензин, дизельное топливо ДТ). Разделение горючего на виды на основе европейского стандарта базируется на содержании в составе топлива определённых веществ, загрязняющих природу.

Выделяют стандарты Евро-1, Евро-2, Евро-3, Евро-4, Евро-5 и Евро-6. Во многих странах по закону можно продавать только такие новые автомобили, у которых класс потребляемого горючего составляет Евро-5 или Евро-6.

Однако требования стандарта Евро-6 выполняются только в странах Евросоюза. Например, в настоящее время в России действуют нормативы Евро-4 и Евро-5, а в странах СНГ до сих пор Евро-2, Евро-3 и Евро-4, а в некоторых местах не соблюдаются требованиям даже Евро-2.В Узбекистане, хотя с 2020 года введены в действие нормативы Евро-4 полное выполнение их пока ещё не осуществляется.

Рассмотрим отличие Евро-4 от Евро-5 которое состоит в разнице присутствия в составе топлива таких веществ, как сера, соли тяжёлых металлов, ведущих к повышению объёма угарного и углекислого газов, а также азотных оксидов в выхлопных газах автомобиля, что влияет на состояние природы и работу самой машины.

Действующие в России нормативные акты позволяют сейчас производить ДТ лишь трёх классов: Евро-3, 4 и 5, в которых соответственно содержится 300, 50 и 10 мг серы на кг. В России в 2010г. были введены нормы на выхлопные газы Евро-4. В 2015 в России запретили ДТ класса Евро-3, а в 2016 — и ДТ класса Евро-4.

В связи с тем, что в настоящее время во многих странах в основном придерживаются экологическим требованиям стандартов Евро-4 и Евро-5 рассмотрим различие составов дизельного топлива и бензина соответствующих требованиям этих стандартов.

ДТ Евро-4. В этом дизельном топливе допустимо наличие серы в количестве не более 50 мг на кг. От концентрации данного вещества в ДТ зависит концентрация двуокиси серы в выхлопном газе.

ДТ класса Евро-4 вспыхивает при +55, аналогично ДТ класса Евро-5. Однако концентрация угарного газа в первом равна 1,5 г на кВт*ч, а во втором она намного меньше. На ароматические полициклические углеводороды приходится до 2 процентов от общей массы.

Евро-4 совпадает с российским стандартом «вид II». На рис.3 показано отличие дизельного топлива, соответствущего Евро-4 от Евро-5, а на рис.4 тоже самое для бензина.

Рисунок 3. Отличие составов дизельного топлива Евро-4 и Евро-5

Учитывая отличия Евро-4 от Евро-5 для бензина, при наличии выбора предпочтительнее пользоваться топливом Евро-5, поскольку сера в нём содержится в меньшем объёме по сравнению с Евро-4. Применение горючего Евро-5 не ухудшает техническое состояние автомобиля.

Инструкции к современным автомобилям должны содержать указание на октановое число применяемого горючего, а также классификацию его на основе стандартов Евро. При указании бензина Евро-5 нежелательно использование горючего, относящегося к более низкому классу. Основа химического состава данных категорий топлива одна и та же. Такое горючее является углеводородным, сырьём для него является нефть.

Рисунок 4. Отличие составов бензинового топлива Евро-4 и Евро-5

С 2015 года в Европе действуют нормы Евро-6. Согласно этим требованиям, для бензиновых и дизельных двигателей устанавливаются следующие допустимые выбросы вредных веществ ( табл.2, г/км):

Таблица 2.

Допустимые нормы выбросов для бензиновых и дизельных двигателей по Евро-6, г/км

№	Наименование выброса	Двигатель
№	Наименование выброса	Бензиновый	Дизельный
1	Оксид углерода (CO)	1,0	0,5
2	Углеводород (СН)	0,1	—
3	Оксид азота (NOx)	0,06	0,08
4	Взвешенные частицы (PM)	0,005	0,005
5	Углеводороды и оксиды азота (HC+NOx)	—	0,17

Разработка новых видов бензина и ДТ обусловлена, прежде всего, ужесточением требований к экологической безопасности используемых нефтепродуктов. Они напрямую влияют на состав топлива, а точнее, на количество вредных веществ, содержащихся в нем и образующихся в результате его переработки.

Среди потребителей бытует мнение, что октановое число бензина отражает его качество и чистоту, однако это в корне неверно. Октановое число показывает лишь устойчивость бензина к самовоспламенению при сжатии. В то же время именно наименование стандарта, которому соответствует топливо, говорит о его экологической безопасности и «чистоте». Так, в переходный период в продаже можно встретить как бензин АИ-92, соответствующий «Евро-5», так и АИ-95 прошлого стандарта «Евро-4».

Из выше сказанного следует, что на октановое число стандарт не влияет, а топливо отличается составом, а именно: содержанием монооксидов углерода (СО),оксида азота (NO),углеводорода и взвешенных частиц.

Наибольшие изменения в стандартах заметны по первым двум пунктам. Для примера, в выбросах переработанного дизельного топлива «Евро-3» должно было содержаться не более 0,64 г/км CO и 0,5 г/км NO. Для бензина того же стандарта показатели соответственно равны 2,3 г/км и 0,15 г/км.

Если взглянуть на требования в последнем (на сегодняшний день) «Евро-6», то соответствующие значения для ДТ уже существенно ниже и составляют 0,5 г/км и 0,08 г/км, а в случае с бензином – 1 г/км СО и 0,06 г/км NO. То есть, в обоих случаях с принятием новых стандартом количество вредных выбросов уменьшилось минимум вдвое.

В Узбекистане также как и в других развитых странах начинается поэтапный ввод требований стандарта «Евро- 4» [13].

С 1 января 2022 года запрещается импорт моторного топлива экологического класса ниже «Евро-3», а с 1 января 2023 года — моторного топлива экологического класса ниже «Евро-4».

Об этом говорится в указе президента «Об утверждении концепции охраны окружающей среды Республики Узбекистан до 2030 года».

Согласно документу запрещается:

с 1 января 2020 года ввод новых мощностей по производству моторного топлива экологического класса ниже «Евро-4»;
с 1 января 2022 года помещение под таможенный режим «временный ввоз» и «выпуск для свободного обращения (импорт)» моторного топлива экологического класса ниже «Евро-3», а с 1 января 2023 года – моторного топлива экологического класса ниже «Евро-4»;
с 1 января 2022 года помещение под таможенный режим «временный ввоз» и «выпуск для свободного обращения (импорт)» в целях эксплуатации и реализации колесных транспортных средств категорий «М» и «N», оборудованных газовыми, бензиновыми и дизельными двигателями, уровень токсичности которых не соответствует требованиям экологического класса «Евро-4».

Кабинету Министров поручено в двухмесячный срок утвердить порядок экологической сертификации ввозимых в республику новых колесных транспортных средств категорий «М» и «N» на соответствие требованиям экологического класса [13].

На современном этапе развития двигателестроения проводятся комплексные исследования по улучшению качества топлива с целью совершенствования процесса сгорания, экономичности двигателя и, конечно снижения вредных выбросов двигателем [3].

Одним из путей улучшения качества бензина является уменьшение содержания этиловых соединений в топливе, поскольку свинцовые соединения не сгорают и выбрасываются с отработавшими газами в атмосферный воздух. В настоящее время во многих странах неэтилированные бензины уже находят широкое применение.

Результаты выше проведенных работ позволяют сделать следующие выводы:

Проблема экологической безопасности автомобильного транспорта и снижение количества вредных выбросов является важнейшей задачей современности, решение которых возможно как за счет совершенствования конструкции двигателя, так и улучшения качества топлива.
Качество применяемого топлива оказывает решающее влияние на экологические показатели автомобильного транспорта.
При применении топлива соответствующего требованиям Евро вместо стандартных топлив отечественного производства значительно снижается количество средневзвешенных вредных выбросов в атмосферу.
Разработка новых видов бензина и дизельного топлива обусловлена, прежде всего, ужесточением требований к экологической безопасности используемых нефтепродуктов. Они напрямую влияют на состав топлива, а точнее, на количество вредных веществ, содержащихся в нем и образующихся в результате его переработки.

Список литературы:

Абдурахманова Э.Г. Влияние выхлопных газов на организм человека / Дагестанский государственный университет, г. Махачкала / [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://cyberleninka.ru/article/n/vliyanie-vyhlopnyh-gazov-na-organizm-cheloveka.
Использование природного газа – решение экологических проблем отечественного автотранспорта / В. Г. Тамадаев, Л.М. Негинский, Е.В. Харченко. – 2011 / [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://cyberleninka.ru/article/n/ispolzovanie-prirodnogo-gaza-kak-sposob-ekologizatsii-avtomobilnogo-transporta.
Каримходжаев Н., Алматаев Т.О., Одилов Х.А. Основные причины, вызывающие износ деталей автотранспортных средств, эксплуатирующихся в различных природно-климатических условиях // Universum: Технические науки. – 2020. – № 5 (74). – С. 68–73.
Кошкина А.О., Набиуллин Р.И., Моисеев Н.Е. Влияние качества моторных топлив на экологичность ДВС // Современная техника и технологии. – 2014. – № 12 / [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://technology.snauka.ru/2014/12/5325 (дата обращения: 08.02.2019).
Мирзоева Ф.М., Шекихачева З.З. Проблемы экологической обстановки на автомобильном транспорте в Российской Федерации / ФГБОУ ВПО «Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова» // Фундаментальные исследования. – Нальчик, 2014. – № 11.
Сравнение топлива стандартов «ЕВРО» / [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://gpn-trade.ru/about/articles/sravnenie-topliva-standartov-evro/.
Стандарты топлива Евро (сравнительная характеристика) / [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.toplivoprodazha.ru/diztoplivo/diztoplivo-euro/.
Фирма «Дженерал моторс» – о требованиях к октановому числу бензина и качеству дизельных топлив в ближайшем будущем / B.D. Рoyte [и др.], пер. с англ. – М., 1987 / [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://review.uz/ru/post/v-uzbekistane-nachinaetsya-poetapniyy-otkaz-ot-topliva-klassa-nije-evro-.
Чем отличается Евро-4 от Евро-5 / [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://autoshas.ru/chem-otlichaetsya-evro-4-ot-evro-5.html.
[Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://sevtest.su/cert-euro-4-eco/.
[Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://autoshas.ru/chem-otlichaetsya-evro-4-ot-evro-5.html.
[Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://eco.psu.kz/index.php?option=com_content&view=article&id.
Karimkhodjaev N. Dependence of Reliability of Operation and Environmental Safety of Automotive Engines on Fuel Quality // International Journal of Advanced Research in Science, Engineering and Technology. – 2020. – Vol. 7. – Issue 10. – P. 15201–15205.

Из чего «состоят» выхлопные газы автомобиля?

Таблица Менделеева выхлопных газов

Сейчас, благодаря СМИ, под пристальным вниманием общественности находится тема экологии Планеты, а именно ее насыщение и загрязнение выхлопными газами автомобилей. Особенно внимательно люди отслеживают и обсуждают такой растиражированный в прессе побочный результат повсеместной автомобилизации как «парниковый эффект» и вред выхлопных газов дизельных автомобилей.

Однако, как известно выхлопные газы, выхлопным газам – рознь, несмотря на то, что все они опасны для организма человека и других форм жизни на Земле. Так что делает их опасными? И что отличает их друг от друга? Посмотрим под микроскопом из чего состоит сизый смог вылетающий из выхлопной трубы. Углекислый газ, копоть, оксид азота и некоторые другие не менее опасные элементы.

Смотрите также: Все что нужно знать при использовании AdBlue в машине

Ученные отмечают, что экологическая обстановка во многих промышленно развитых и развивающихся странах значительной улучшилась за последние 25 лет. В основном это связано с постепенным, но неминуемым ужесточением экологических норм, а также переносом производств на другие континенты и в другие страны, в том числе в Восточную Азию. В России, Украине, и других странах СНГ, большое количество предприятий было закрыто из-за политических и экономических потрясений, что с одной стороны создало чрезвычайно сложную социально-экономическую обстановку, но в значительной мере улучшило экологические показатели этих стран.

Тем не менее, по данным ученных-исследователей, наибольшую опасность для нашей зеленой планеты представляют именно автомобили. Даже при поэтапном ужесточении норм выбросов вредных веществ в атмосферу, в связи с ростом количества автомобилей, результаты этой работы, увы, нивелируются.

Если сегментировать общую массу разнообразных транспортных средств присутствующих сейчас на планете, наиболее грязными остаются дизельные моторы, особенно опасны автомобили с данным типом топлива превышением по оксиду азота. Несмотря на десятилетия разработок и заверения автопроизводителей о том, что они смогут сделать дизели чище, оксид азота и мелкие частицы сажи по-прежнему остаются главными врагами дизеля.

Именно в связи с данными проблемами, связанными с использованием дизельных двигателей, такие крупные немецкие города, как Штутгарт и Мюнхен в настоящее время обсуждают запрет на использование автомобилей, работающих на тяжелом топливе.

Вот исчерпывающий список вредных веществ, входящих в выхлопные газы и вред, наносимый здоровью человека при их вдыхании

Выхлопные газы

Отходящие газы – это газообразные отходы, возникающие в процессе преобразования жидкого углеводородного топлива в энергию на которой работает ДВС путем сгорания.

Бензол

Бензол содержится в небольших количествах в бензине. Бесцветная, прозрачная, легко подвижная жидкость.

Как только вы заполняете бак своего автомобиля бензином, первое с первым опасным для здоровья веществом, с которым вы будете контактировать, – это именно бензол, испаряющийся из бака. Но наиболее опасен бензол при сгорании топлива.

Бензол является одним из тех веществ, которые могут вызывать рак у человека. Тем не менее, решающее сокращение в воздухе опасного бензола было достигнуто много лет назад с помощью трехходового катализатора.

Мелкая пыль (твердые частицы)

Этот загрязнитель воздуха является неопределенным веществом. Лучше сказать, что это комплексная смесь веществ, которая может отличаться по происхождению, форме и своему химическому составу.

В автомобилях сверхмелкий абразив присутствует в любых формах эксплуатации, скажем, при износе шин и тормозных дисков. Но наибольшую опасность представляет сажа от выхлопных газов. Ранее этим неприятным моментом в эксплуатации страдали исключительно дизельные двигатели. Благодаря установке фильтров твердых частиц ситуация значительно улучшилась.

Теперь схожая проблема появилась и бензиновых моделей, поскольку они все чаще используют системы прямого впрыска топлива, что приводит к побочному производству еще более мелких твердых частиц, чем у дизельных двигателей.

Однако, по данным ученных исследующих природу проблемы, всего 15% мелкой пыли, осаждающейся в легких, производят автомобили, источником опасного явления может быть любая деятельность человека, от сельского хозяйства, до лазерных принтеров, каминов и конечно же сигарет.

Здоровье жителей мегаполисов

Фактическая нагрузка на организм человека от выхлопных газов зависит от объема трафика и погодных условий. Тот, кто живет на оживленной улице, подвергается воздействию оксидов азота или мелкой пыли значительно сильнее.

Выхлопные газы не одинаково опасны для всех жителей. Здоровые люди практически никак не почувствуют «газовую атаку», хотя интенсивность нагрузки от этого не снизиться, а вот состояние здоровья астматика или человека с сердечно-сосудистыми заболеваниями может значительно ухудшиться ввиду наличия выхлопных газов.

Углекислый газ (CO2)

Вредный для всего климата планеты газ неизбежно возникает при сжигании ископаемых видов топлива, таких как дизельное топливо или бензин. С точки зрения CO2 дизельные двигатели немного “чище”, чем бензиновые, потому что они в основном потребляют меньше топлива.

Смотрите также: Новая Audi Q5 в деталях

Для человека CO2 безвреден, но не является таковым для природы. Парниковый газ CO2 отвечает за большую часть глобального потепления. По данным Федерального Министерства окружающей среды Германии, в 2015 году доля углекислого газа в общем объеме выбросов парниковых газов составила 87,8 процента.

С 1990 года выбросы углекислого газа почти непрерывно сокращаются, в общей сложности уменьшившись на 24,3 процента. Однако, несмотря на производство все более экономичных двигателей, рост автомобилизации и увеличение грузового движения нивелирует попытки ученных и инженеров уменьшить вред. Ввиду чего выбросы углекислого газа остаются на высоком уровне.

Кстати: весь автотранспорт, скажем, Германии несет ответственность “только” за 18 процентов выбросов CO2. Более чем в два раза больше, 37 процентов, уходит на выбросы энергетики. В США картина противоположенная, там наиболее серьезный урон природе наносят именно автомобили.

Окись углерода (Co, угарный газ)

Чрезвычайно опасный побочный продукт горения. Монооксид углерода представляет собой бесцветный газ без вкуса и запаха. Соединение углерода и кислорода возникает при неполном сжигании углеродсодержащих веществ и является крайне опасным ядом. Поэтому качественная вентиляция в гаражах и подземных паркингах имеет важное значение для жизни их пользователей.

Даже небольшое количество окиси углерода приводит к повреждению организма, несколько минут проведенных в плохо проветриваемом гараже с работающим автомобилем может убить человека. Будьте предельно осторожны! Не прогревайте автомобиль в закрытых боксах и помещениях без вентиляции!

Но насколько опасен оксид углерода на открытом воздухе? Проведённый в Баварии эксперимент показал, что в 2016 году средние значения, показанные измерительными станциями, оказались между 0,9-2,4 мг/м³, оказались значительно ниже предельных показателей.

Озон

Для обывателя озон не является каким-то опасным или токсичным газом. Однако, в реальности это не так.

Под воздействием солнечного света углеводороды и окись азота превращается в озон. Через дыхательные пути озон попадает в организм и приводит к повреждению клеток. Последствия, влияния озона: местное воспаление дыхательных путей, кашель и одышка. При небольших объемах озона никаких проблем с последующим восстановлением клеток организма не возникнет, но при больших концентрациях этот безобидный с виду газ может спокойно убить здорового человека. Не зря в России этот газ отнесен к самому высокому классу опасности.

С изменением климата повышается риск появления высоких концентраций озона. Ученые считают, что к 2050 году озоновая нагрузка должна резко возрасти. Для решения проблемы, окислы азота, выбрасываемые транспортом должны быть значительно сокращены. Кроме того, факторов влияния на распространение озона достаточно много, например, растворители в красках и лаках также активно способствуют возникновению проблемы.

Двуокись серы (SO2)

Это загрязняющее вещество возникает при сжигании в топливе серы. Она относится к классическим атмосферным загрязнителям, возникающим при процессе горения, на электростанциях и в промышленности. SO2 является одним из самых главных «ингредиентов» загрязняющих веществ образующих смог, также называемый “Лондон смог”.

В атмосфере диоксид серы подвергается ряду процессов преобразования, в результате чего могут возникнуть серная кислота, сульфиты и сульфаты. SO2 действует в первую очередь на слизистые оболочки глаза и верхних дыхательных путей. Что касается окружающей среды, диоксид серы может повреждать растения и вызывать окисление почвы.

Оксиды Азота (NOx)

Оксиды азота образуются, главным образом, в процессе сгорания в двигателях внутреннего сгорания. Дизельные автомобили считаются основным источником. Введение катализаторов и сажевых фильтров продолжает увеличиваться, так что выбросы будут заметно снижаться, но произойдет это только в будущем.

Смотрите также: Что будет если электрокары будут развиваться как компьютеры

NO2 является раздражающим газом. Это приводит к раздражению глаз и повреждению слизистой оболочки дыхательного тракта. Благодаря своей бронхо-сужающей характеристике, это особенно проблематично для астматиков и людей с хроническим обструктивным заболеванием легких.

Данные замеров показывают, что в среднем в годовом отношении количество NOx было превышено на 57% от нормы. Главными виновниками остается разнообразный транспорт. С 2010 года наблюдается лишь незначительное снижение тренда загрязнения. С 1990 по 2015 год выбросы снизились на 59%.

Влияние выхлопных газов на здоровье человека

Как защититься от выхлопных газов

Наибольший вред выхлопных газов мы получаем, находясь в пробках, где от автомобильных выбросов просто некуда бежать. В такой ситуации, если под рукой нет респиратора или противогаза, вдыхать выхлопы все же придется, однако можно закрыть нос и рот платком или шарфом. Полностью это Вас от выхлопов не защитит, но хотя бы несколько сгладит ситуацию. При постоянном воздействии выхлопов стоит разнообразить свое меню антиоксидантами, которые содержатся в ягодах, фруктах, зеленых овощах и зеленом чае, а также в семечках, и пить больше воды, так как она способствует детоксикации. Такой “допинг” помогает организму справляться с последствиями вдыхания химического коктейля и поддерживает здоровье.

Выхлопные газы в квартире явно нежелательные гости, однако они зачастую проникают в наши дома, если под ними или вблизи есть дороги или парковки. Если нет возможности или желания переехать на лоно природы подальше от дорог, можно создать в доме безопасные зоны. Чтобы понять, как защититься от выхлопных газов в квартире, нужно определить источник их появления. В абсолютном большинстве случаев выхлопы проникают через окна. В таком случае лучшим решением будет установить герметичные стеклопакеты, а проветривание проводить с помощью качественного бризера – он наполнит комнату свежим воздухом, очищенным от пыли, грязи, выхлопов и других загрязнителей и подогретым до выбранной температуры.
Так как выхлопные газы способствуют снижению количества кислорода в крови и мешают нормальному газообмену, следует выводить организм на полезные прогулки в пригород или в удаленный от дороги парк, чтобы получить порцию свежего воздуха.

В последние годы ведется активная разработка биологических видов топлива, электромобилей и возможных модификаций двигателя, что позволит отказаться от углеводородного “корма” автомобилей и сократит количество вредных выхлопных газов. Однако пока это все вопрос скорее будущего, а не настоящего, поэтому сейчас лучше защищаться от выбросов.

Автор: Екатерина Море

Загрязненный воздух, возможно, изменяет наши гены

Лесли Эванс Одген
BBC Future

2 марта 2016

Автор фото, iStock

Добровольцы, участвующие в канадском исследовании, дышат воздухом, уровень загрязненности которого сходен с тем, что наблюдается в современных мегаполисах. Таким образом ученые рассчитывают выяснить, насколько загрязнение атмосферы влияет на человеческие гены, рассказывает обозреватель BBC Future.

Провести два часа в подвале больницы, вдыхая выхлопные газы дизельного двигателя — не самое приятное начало дня.

Но именно этим занимается Джулия, известная также как испытуемая COPA-03. Она сидит в герметичной стеклянной камере размерами 1,2 на 1,8 метра и 2,1 м в высоту и смотрит фильмы на своем айпэде.

Периодически девушка садится на велотренажер, чтобы изменить дыхательный ритм. Объем вдыхаемых ею с воздухом дизельных выхлопных газов примерно эквивалентен степени загрязнения воздуха в таких крупных городах, как Мехико или Пекин.

Цель исследования, в котором участвует Джулия, заключается не в том, чтобы привлечь туристов в загазованные мегаполисы.

Оно поможет ученым узнать, что происходит с человеческим организмом при вдыхании загрязненного воздуха, а также выработать методы лечения людей, входящих в группы риска.

В последнее время ситуация с вредными атмосферными выбросами вызывает все больше беспокойства во всем мире.

В конце 2014 г. немецкий автомобильный концерн Volkswagen оказался в центре крупного скандала — выяснилось, что компания оснащала миллионы своих дизельных автомобилей программным обеспечением, в режиме тестирования существенно занижающим реальные показатели вредных выбросов.

По прогнозам Всемирной организации здравоохранения, к 2030 г. хроническая обструктивная болезнь легких (ХОБЛ) станет третьей из основных причин преждевременной смерти в мире.

ХОБЛ обычно (но не всегда) вызвана курением, но, согласно результатам исследований, в случае с некурящими пациентами причиной возникновения заболевания может быть загрязненный воздух — в том числе и загрязненный дизельными выхлопными газами.

В одном только Лондоне из-за плохого качества воздуха, по некоторым оценкам, умирает почти 100 000 человек в год — хотя в периоды особо выраженной загрязненности атмосферы, например, во время Великого смога 1952 г., уровень смертности бывал гораздо выше.

Дизельные выхлопные газы — широко распространенный атмосферный загрязнитель в развивающихся странах, где грузовики, испускающие клубы черного дыма, — обычное дело, говорит доктор Джереми Хирота из канадского Университета Британской Колумбии. Такой цвет им придают твердые частицы дизельных выхлопов.

Автор фото, iStock

Подпись к фото,

В прошлом году вокруг автомобильного концерна Volkswagen разразился скандал — компания призналась в манипуляции результатами тестирования на содержание вредных веществ в выхлопных газах

Подобными газами, которые подаются от жужжащего дизельного генератора, установленного в глухом переулке за зданием ванкуверской многопрофильной больницы, дышит наша Джулия.

Перед тем как попасть в ее камеру, вредные газы смешиваются с чистым, отфильтрованным воздухом.

После двух часов контролируемого вдыхания этой смеси Джулию отвозят на такси в больницу Святого Павла, где ее снова сажают на велотренажер.

Затем она проходит в еще более тесную камеру, размером с телефонную будку — лаборант надевает ей на нос зажим и просит определенным образом дышать в специальную трубку.

Работа легких Джулии регистрируется прибором в виде нескольких волнистых линий — в лаборатории исследуют изменения в составе ее крови и мочи, а также в легочной функции.

Процедура, которую Джулии предстоит пройти после всего этого, рассчитана не на слабонервных.

Пульмонолог Крис Карлстен вставит в ее предварительно анестезированное горло трубку, впрыснет в верхние доли легких физраствор и извлечет кусочки легочной ткани, снятые с внутренней поверхности игольчатой щеткой.

Влияние загрязненной атмосферы на человеческий организм чаще всего исследуют путем сличения клинических картин тех или иных заболеваний с длинным списком загрязняющих веществ, способных их вызвать.

Но городской воздух представляет собой сборную солянку из разнообразных газов и мелких частиц, так что подобный подход — эпидемиологический, как его называют в медицине — на практике оказывается довольно неэффективным.

Именно по этой причине канадское экспериментальное исследование представляет такую ценность.

Поскольку каждый из добровольцев подвергается воздействию контролируемой смеси чистого воздуха с дизельными выхлопами (причем загрязненность воздуха варьируется в случайном порядке), испытуемые не знают, насколько чистым воздухом дышат, то есть фактически сами же играют роль контрольной группы.

Руководящие экспериментом Карлстен и Хирота — профессора медицинских наук в центре профессиональных и экологических заболеваний при Университете Британской Колумбии — изучают негативное влияние загрязняющих частиц на организм человека в реальном масштабе времени.

Предыдущее исследование, проведенное Карлстеном, показало, что в результате всего лишь двухчасового вдыхания загрязненного воздуха человеческие гены подвергаются изменениям.

Эти изменения не затрагивают структуру ДНК, отвечающую за уникальность каждого из нас, но, как полагают ученые, в нашу геномную последовательность встраивается определенный химический элемент.

Последствия обратимы?

Речь идет о так называемом эпигенетическом изменении, объясняет доктор Дэвис Диас-Санчес, возглавляющий отделение клинических исследований Национальной научно-исследовательской лаборатории по вопросам влияния экологических факторов на здоровье при Агентстве по охране окружающей среды США.

По его словам, такие природные факторы, как атмосферное загрязнение, неправильное питание и стресс «могут включать или выключать определенные гены, а также оказывать влияние на взаимодействие между генами и клетками».

До недавнего времени связь между загрязнением атмосферы и химическими процессами на генно-клеточном уровне была изучена очень слабо, но ситуация постепенно меняется.

Обратимы ли эпигенические изменения, вызванные вдыханием загрязненного воздуха? Пока это неизвестно.

Ученые подозревают, что последствия носят временный характер, но, чтобы с уверенностью это утверждать, необходимо исследовать проблему глубже.

Автор фото, SPL

Подпись к фото,

В экспериментах над канадскими добровольцами используется воздух, сходный по степени загрязнения с воздухом современного мегаполиса

Даже если эти изменения краткосрочны, реакция человеческого организма на воздействие загрязненного воздуха не может не вызывать беспокойство, говорит доктор Нил Алексис из отделения педиатрии и центра экологической медицины, исследования астмы и легочной биологии при Университете Северной Каролины.

Одним из видов реакции легких является воспалительный процесс — то есть фактически включается защитный механизм организма.

Тем не менее, по словам Алексиса, в продолжительном воспалительном процессе в ответ на постоянное раздражение легких нет ничего хорошего, поэтому его необходимо либо купировать (задача иммунной системы), либо устранять раздражающий фактор.

Кроме того, при вдыхании загрязненного воздуха нарушается легочная функция, что приводит к затруднению дыхания.

У людей с фоновыми заболеваниями дыхательных путей, такими как ХОБЛ или астма, иммунная система уже и так испытывает нагрузку, в результате чего они или испытывают более ярко выраженные проблемы с дыханием в загрязненной среде, или, наоборот, дышат излишне интенсивно.

В обоих случаях организму это на пользу не идет, отмечает Алексис.

По подсчетам Карлстена, как минимум в 15% всех случаев заболеваемость ХОБЛ вызывается загрязнением воздуха. Это важное замечание: в отличие от астмы, ХОБЛ представляет существенное социальное и экономическое бремя для государств.

При астме нарушается проходимость дыхательных путей, и приступ можно быстро купировать при помощи медикаментов.

При ХОБЛ же в паутиноподобной легочной ткани возникает множество необратимых поражений.

«Ткань все еще остается на месте, но в ней появляются большие «прорехи» — участки, более не способные производить газообмен, в результате чего кровь недостаточно насыщается кислородом», — говорит Хирота.

Если взглянуть на историю изучения последствий загрязнения воздуха, «в основном речь идет об эпидемиологических или фундаментальных исследованиях», говорит Карлстен.

Третий необходимый компонент — контролируемые эксперименты над добровольцах, подобные тем, что проводят они с Хиротой: «Как правило, данные лабораторных экспериментов на людях оказывают большое влияние на позицию политиков при принятии решений относительно борьбы с атмосферным загрязнением».

Дело в том, объясняет Карлстен, что лоббистам предприятий, загрязняющих воздух, трудно оспаривать результаты, полученные в ходе лабораторных исследований.

Автор фото, iStock

Подпись к фото,

Может ли атмосферное загрязнение воздействовать на человеческий организм на генно-клеточном уровне?

Разумеется, самый эффективный способ избежать негативного влияния загрязненного воздуха на население — это перестать выбрасывать вредные вещества в атмосферу, отмечает Диас-Санчес.

«Альтернативы очищению воздуха от вредных примесей просто не существует», — говорит он.

Но во многих случаях этого по-прежнему непросто добиться. Поэтому так важна работа по выявлению групп населения, наиболее подверженных риску заболеть в результате воздействия загрязненного воздуха — она позволит разработать методы целевой терапии.

«Мы говорим об интенсивно развивающейся области научных исследований, — говорит Диас-Санчес. — Всего каких-нибудь пять лет назад подобных исследований было очень мало, но со временем актуальность этой работы будет только возрастать».

Так что не исключено, что вклад Джулии и десятков других добровольцев поможет в будущем очистить воздух наших городов.

что нужно знать о Евро-6 :: Autonews

Антидизельный стандарт: что нужно знать о Евро-6

АвтоВАЗ резко снизил цены на свои машины в Европе. По сообщению немецкого издания AutoBild, универсал Lada Kalina в Германии теперь можно купить за 6 950 евро вместо прежних 9 490 евро. Причина заключается в скором введении экологических требований Евро-6, которым модели из Тольятти не соответствуют. Дилеры намерены поскорее распродать остатки, чтобы начать реализацию обновленных машин, поставки которых начнутся с 1 мая. Как ранее сообщил президент АвтоВАЗа Бу Андерссон в эфире телеканала «РБК-ТВ», вскоре Lada будут удовлетворять всем новым европейским требованиям, включая обязательное оснащение машин датчиками давления в шинах, заправку систем кондиционирования иным типом фреона и выполнение требований стандарта Евро-6. Последний пункт вызывает в последнее время все больше вопросов.

Когда и где начнет действовать Евро-6

Изначально нормы Евро-6 должны были вступить в силу еще 31 декабря 2013 года, но еврокомиссия из-за неготовности производителей сдвинула срок на 1 сентября 2015 года. Именно с этого момента на территории стран Евросоюза нельзя будет выпускать и продавать автомобили, сертифицированные на нормы ниже Евро-6.

Действие стандарта распространяется на все 28 стран Евросоюза, а также на особые территории, находящиеся вне Европы, но принадлежащие членам ЕС.

Что изменится

Как и прежние стандарты, нормы Евро-6 регламентируют количество вредных веществ в выхлопных газах: оксид азота (NOx), угарный газ (CO), углеводороды (THC и NMHC) и твердые примеси в атмосфере (PM). Побочным эффектом мероприятий по снижению выбросов является снижение диоксида углерода CO2 и расхода топлива. Однако впервые в регламенте прописан и параметр, который в Европе давно является одним из ключевых в таблице технических характеристик автомобиля. Речь о среднем количестве выбрасываемого углекислого газа. Согласно нормам Евро-6, легковой автомобиль не должен выпускать более 130 г. CO2 на 1 км пути.

Евро-6 вводит серьезные ограничения для дизельных двигателей на выбросы оксида азота (NOx), который оказывает негативное влияние на здоровье людей. Если прежде основной ущерб для окружающей среды чиновники Евросоюза видели в оксиде углерода (CO) и совершенствовали в основном бензиновые моторы (уровень CO у дизелей изначально невелик), то теперь обратили внимание на очень высокий уровень NOx, бороться с которым на дизелях очень сложно. Уровень NOx для них снизили со 180 мг/км сразу до 80 мг/км, при этом требование для бензиновых моторов (60 мг/км) осталось прежним.

Как обеспечить Евро-6

Для соответствия нормам Евро-6 бензиновые моторы не требуют серьезных переделок. Большая часть нормативов для них совпадает с требованиями Евро-5, остальные можно решить перенастройкой электроники управления двигателем. С дизелями сложнее – чтобы обеспечить снижение уровня оксида азота, требуется применять сложные схемы рециркуляции выхлопных и систему впрыска так называемой мочевины, которую продают под коммерческим названием AdBlue. Этот состав заправляется в отдельный бак автомобиля и подается в систему нейтрализации выхлопных газов, помогая эффективно дожигать оксид азота. AdBlue требует места, стоит недешево и замерзает при темепературах ниже –11 градусов, что неприемлемо для стран с холодным климатом. Некоторые производители научились обходиться без мочевины, используя только рециркуляцию, но такая система получается слишком сложной и дорогой.

Что такое мочевина

Мочевина или диамид угольной кислоты – химическое соединение, являющееся конечным продуктом метаболизма белка у млекопитающих. В промышленности используется продукт, синтезированный из аммиака и углекислого газа. Искусственная мочевина широко применяется в сельском хозяйстве в качестве удобрения, а также в промышленности. Например, из нее синтезируют смолы для изготовления древесно-волокнистых плит в мебельном производстве. Наконец, мочевина применяется для очистки промышленных выхлопов предприятий, тепловых электростанций, котельных и мусоросжигательных заводов. Объемы ежегодного производства мочевины во всем мире достигают 100 млн тонн. Автомобили используют состав под названием AdBlue – непахучий раствор мочевины.

Станут ли машины дороже

По расчетам компании Bosch, выпускающей топливную аппаратуру, автомобили, соответствующие стандарту Евро-6, находятся приблизительно в том же ценовом диапазоне, что и аналогичные модели стандарта Евро-5. Однако это касается в большей мере бензиновых автомобилей. Дизельные, как правило, требуют дооснащения дополнительными узлами, что неизменно повышает их стоимость. Если автомобили массой не более 1700 кг могут обойтись сравнительно одним только накопительным нейтрализатором оксидов азота, то для более тяжелых машин требуется сложная система нейтрализации с использованием жидкости AdBlue.

Придет ли конец дизелям

Дизельные моторы в Европе уже перестали считаться чистыми и вызывают все больше недовольства у экологов. Чиновники, в свою очередь, пытаются надавить на владельцев дизельных автомобилей и говорят о введении для них повышенных сборов. Например, мэр Лондона Борис Джонсон заявил о создании особо чистой зоны города к 2020 году, за въезд в которую владельцы дизельных автомобилей должны будут платить по 10 фунтов. Во Франции, где подавляющее большинство автомобилей оснащено дизельным мотором, уже в этом году будут повышены пошлины на солярку и расширены льготы для тех, кто захочет сменить дизельные автомобили на более чистые. Таковыми чиновники считают гибриды и электрокары, обещая субсидии в размере 10 тыс. евро.

Введение Евро-6 могло бы продлить жизнь дизельных моторов, но усложнение конструкции автомобилей и рост эксплуатационных затрат может сам по себе привести к отказу от их использования. Например, обновленный Opel Insignia с переработанным мотором 2,0 CDTi мощностью 170 л. с. уже требует заправки AdBlue. А руководитель марки Skoda в России Любомир Найман в беседе с корреспондентом Autonews.ru предположил, что эре дизелей приходит конец, поскольку никто из водителей легковых машин не захочет связываться с дополнительными неудобствами, связанными с использованием AdBlue. Не исключено, что в перспективе дизельными останутся только большие грузовики.

Когда Евро-6 станет обязательной в России

В соответствии с Техническим регламентом № 609 «О требованиях к выбросам автомобильной техникой, выпускаемой в обращение на территории Российской Федерации, вредных (загрязняющих) веществ» с 1 января 2014 года на территории России действует стандарт Евро-5. Однако из-за того, что в стране по-прежнему не везде можно найти высококачественное топливо, пригодное для современных двигателей, жители сельской местности отказывались от покупки машин с Евро-5. А Минпромторг, в свою очередь, временно приостановил действие регламента. Фактически переход на Евро-5 в России произошел 1 января 2015 года, когда вступит в силу технический регламент Таможенного союза № 018/2011 «О безопасности колесных транспортных средств».

Сроки введения Евро-6 на территории нашей страны пока не регламентированы, но некоторые местные автопроизводители утверждают, что уже готовы к ужесточению экологических требований. АвтоВАЗ уже к лету намерен адаптировать под Евро-6 Kalina и внедорожник 4х4 для поставок в Европу. А «Группа ГАЗ» еще в 2010 году на Международном автотранспортном форуме представила автобусы, соответствующие стандартам Евро-6.

Историческая справка: Первый экологический стандарт Евро-1 был принят в Евросоюзе в 1992 году и начал действовать с 1993 года. Этот стандарт регулировал содержание CO, СН и NO в выхлопах и распространялся на все транспортные средства, включая спецтехнику, которые ввозятся, производятся или продаются на территории Евросоюза. Требования к выбросам CO и NO для бензиновых и дизельных моторов не отличались, однако для дизелей регламентировались еще и объемы выброса твердых частиц.

Евро-2, введенный в 1995 году, ужесточал нормы выброса CO почти втрое. В Россию они пришли лишь десять лет спустя – до этого момента в стране не было ни качественного топлива, ни современных систем впрыска топлива, без которых выполнить Евро-2 было невозможно.

Принятые Евросоюзом в 1999 году нормы Евро-3 регламентировали снижение уровня выбросов еще на 30-40%, а для бензиновых двигателей появилась норма на количество углеводородов в выхлопе. В России эти стандарты заработали с 1 января 2008 года.

Нормы Евро-4 заработали в Евросоюзе в 2005 году, сделав выхлопы чище еще на 65-70%. Россия приняла на себя эти требования 1 января 2013 года с оговоркой о возможности поставок грузовых шасси и базовых транспортных средств, выпущенных до 31 декабря 2012 года, с сертификатами Евро-3.

В 2009 году Евросоюз ввел в действие стандарт Евро-5, который существенно сократил количество взвешенных частиц в выхлопе дизельных двигателей и ввел нормы на летучие органические вещества у бензиновых. С начала девяностых годов прошлого века объемы выбросов твердых частиц дизельными двигателями сократились на 99%, а количество оксида азота уменьшилось на 98%.

Иван Ананьев
Фото: Russian Look / Fotobank.ru

ЧЕМ ДЫШИТ ВОДИТЕЛЬ? — Независимая экологическая экспертиза

ЧЕМ ДЫШИТ ВОДИТЕЛЬ?

Чем пахнет из выхлопной трубы автомобиля, знают не только водители. Горожане привыкли к запаху выхлопных газов настолько, что порой и не ощущают его. Однако при определенных погодных условиях привыкшим к автомобильному перегару детям асфальта приходится констатировать чрезмерное содержание в городском воздухе выхлопных газов.

Оценить степень загрязненности московского воздуха можно даже и визуально. Те, кому случалось подлетать к Москве на самолете, могли обратить внимание на так называемый газовый купол. При определенных состояниях атмосферы над крупными городами загрязненный воздух практически не рассеивается и скапливается в виде громадного купола. Изнутри он незаметен, а со стороны, на фоне относительно чистого воздуха, выделяется достаточно отчетливо. Этот же эффект можно наблюдать, если взглянуть со стороны на автодорогу с интенсивным движением. Сидя в салоне автомобиля, движущегося внутри газового облака, к сожалению, не думаешь, чем нам приходится дышать. А вот если взглянуть, например, на Московскую кольцевую автодорогу, особенно на тот участок, где она проходит среди лесных массивов с их относительно чистым воздухом, нередко увидишь облако смога, простирающееся над дорогой.

Свидетелями загрязнения воздуха выхлопными газами придорожного пространства являются деревья, растущие вдоль дорог. В отличие от нас, не всегда обращающих внимание на степень загазованности воздуха и иногда не связывающих изменение нашего самочувствия с тем, чего мы надышались, придорожные деревья быстрее реагируют на это. На многих улицах Москвы липы и березы имеют явные отклонения от нормы. Ветви растут отдельными густыми пучками, наподобие банных веников. У других пород деревьев изменяется цвет и форма листьев, отслаивается кора, проявляются другие изменения. Но все это — лишь отдельные стадии угнетения деревьев. В дальнейшем растения ждет неминуемая гибель.

Хотим мы или не хотим замечать выхлопные газы, нравится нам их запах или нет, а здоровья они нам не прибавляют. Из чего же состоят автомобильные выхлопы, какое действие оказывают они на организм человека?

При полном сгорании углеводородов конечными продуктами являются углекислый газ (CO2) и пары воды. Однако полного их сгорания добиться пока технически невозможно. Кроме того, любое углеводородное топливо содержит множество добавок, которые отнюдь не улучшают свойства отработавших газов.

Всего в состав выбросов автомобилей входит более 200 различных химических веществ. Это продукты неполного сгорания в виде оксида углерода, альдегиды, кетоны, углеводороды, в том числе канцерогенные, водород, перекисные соединения, сажа. (Канцерогенными называют вещества, способствующие развитию раковых заболеваний.) Продукты термических реакций азота с кислородом, за счет чего образуются оксиды азота. Соединения неорганических веществ, которые входят в состав топлива (соединения свинца и других тяжелых металлов, диоксид серы и др.), избыточный кислород.

Высокое содержание свинца в отработавших газах объясняется тем, что для повышения октанового числа бензина используют различные антидетонационные добавки и чаще всего тетраэтилсвинец. При работе двигателя автомобиля тетраэтилсвинец распадается с образованием частиц твердого оксида свинца. В связи с его высокой токсичностью в последнее время намечается переход на использование неэтилированных бензинов. Однако пока доля потребляемого автотранспортом этилированного бензина достигает 75%.

Количество и состав отработавших газов определяются конструктивными особенностями автомашин, режимом работы их двигателей, техническим состоянием, качеством дорожных покрытий, метеоусловиями. Особенностями работы автомобильных двигателей являются переменные нагрузки, то есть периодические изменения режима работы: холостой ход, разгон, установившееся движение и торможение. Наиболее высокая концентрация оксида углерода (CO) в отработавших газах наблюдается при работе двигателя на холостом ходу и при повышенных нагрузках. Так, по данным НИИАТ, при работе двигателя на холостом ходу содержание оксида углерода в выхлопных газах может в два с лишним раза превышать его содержание при установившемся режиме. Но, вместе с тем, когда автомобиль разгоняется и движется с установившейся скоростью, в отработавших газах отмечаются наибольшие концентрации оксидов азота.

В таблице 1 приведена характеристика городского ритма движения автомобиля. Усредненные значения параметров даны в процентах к их суммарному значению за полный цикл городского движения. Например, за 1 час поездки по городу приблизительно 24 минуты машина простоит у светофоров и в пробках. То есть, 40% времени двигатель будет работать на холостых оборотах. За это время будет израсходовано около 15% топлива от суммарного расхода за этот час. Объем отработавших газов за время работы двигателя на холостом ходу (за 24 минуты) составит 10% от общего их объема, выбрасываемого за час. В их составе будет около 20% оксида углерода (CO) и около 17% углеводородов (CnHm) от суммарного количества этих веществ, выбрасываемого в среднем за час движения по городу.

Таблица 1

Режим работы двигателя	Параметры работы двигателя, %
	Время работы	Расход топлива	Объем отработавших газов	Выбросы
	Время работы	Расход топлива	Объем отработавших газов	CO	CnHm	NO_x
Холостой	40	15	10	20	17	0
Разгон	18	35	45	30	30	80
Установившийся	30	37	40	38	28	19
Замедление	12	13	5	12	25	1
Полный цикл^*	100	100	100	100	100	100

^* под полным циклом подразумевается достаточно длительный период времени поездки по городу (например, один или несколько часов, если все это время проведено в пробке) на протяжении которого многократно повторяются ситуации, в которых двигатель автомобиля работает в различных режимах.

В среднем за год в России количество загрязняющих веществ, попадающих в атмосферный воздух с отработавшими газами автомобилей, превышает 19 миллионов тонн (!). В том числе более 15 млн т оксида углерода, около 4 млн т углеводородов и 1 млн т оксидов азота, а также более 5,5 тыс. т свинца. В пересчете на одного жителя России это составляет более 100 килограммов загрязняющих веществ ежегодно. Это в среднем. Естественно, на сельского жителя приходится меньше, чем на городского. Жители же столицы, наряду с иными благами, получают, по сравнению с другими городами, и наибольшее количество загрязнений повышенной концентрации.

Так, выхлопные трубы автомобилей ежегодно обогащают атмосферу Москвы более чем на 750 тыс. тонн. Из них около 600 тыс. т угарного газа (CO), около 40 тыс. т окислов азота и более 110 тыс. т углеводородов. Легко рассчитать, сколько приходится отравляющих газов на душу населения. При этом львиную долю получают те, кто больше находится на автодорогах, из них — те, кто больше времени проводит в автомобильных пробках. Как нередко кончают те, кто проводит определенное время в автомобиле с работающим двигателем, находящемся внутри гаража, — известно.

Состав выбросов дизельных двигателей отличается от бензиновых. В дизельном двигателе происходит более полное сгорание топлива. При этом образуется меньше окиси углерода и несгоревших углеводородов. Но, вместе с этим, за счет избытка воздуха в дизеле образуется большее количество оксидов азота.

Кроме того, дизельные двигатели характеризуются также повышенной дымностью. Черный дым представляет собой продукт неполного сгорания и состоит из частиц углерода 0,1 — 0,3 мкм. Белый дым образуется в основном при работе двигателя на холостом ходу и состоит из частичек испарившегося топлива и капелек воды. В составе белого дыма присутствуют главным образом альдегиды, обладающие раздражающим действием. Голубой дым образуется при охлаждении на воздухе отработавших газов. Он состоит из капелек жидких углеводородов.

Важной особенностью выбросов дизельных автомобилей является содержание канцерогенных полициклических ароматических углеводородов, среди которых наиболее вреден бенз(а)пирен. Последний, так же как и свинец, относится к первому классу опасности загрязняющих веществ.

Транспортные потоки в городах носят импульсивный характер, движение с постоянной скоростью может прерываться или тормозиться, после чего следует набор скорости. Увеличение количества транспортных средств в потоке ведет к сокращению продолжительности установившегося движения. Так, в Москве на долю установившегося движения приходится 12% общего времени поездки (в городах США — 18%), в то время как на холостой ход соответственно — 22% и 15%, разгон — 37% и 36,7%, замедление — 29% и 32,3%.

На преобладающий режим работы двигателя большое влияние оказывает интенсивность и плотность транспортных потоков. При малой плотности, до 10 автомобилей на километр, возможно движение со свободной скоростью, когда двигатель работает в установившемся режиме. При повышенной плотности, от 10 до 30 автомобилей на километр, падение скорости потока ведет к дополнительному расходу топлива. Наконец, при движении в сплошном потоке, то есть около 30 автомобилей на километр и больше, скорость потока снижается вплоть до затора, что также приводит к дополнительному расходу топлива.

В определенной мере по расходу топлива можно судить и о выбросах токсичных продуктов с отработавшими газами автомобилей. Так, при сгорании 1 кг бензина может выделяться более 500 г загрязняющих веществ и около 50 г при сгорании 1 кг дизельного топлива.

Приземная атмосфера является одной из наиболее важных жизнеобеспечивающих составляющих природной среды. Ее загрязнение оказывает сильное негативное воздействие не только непосредственно на человека, но и на растительность, живые организмы, почвы, грунты, поверхностные и подземные воды и другие компоненты городской среды жизни человека. Проникая в родники, откуда так любят попить москвичи, в различную огородную снедь и дары природы, например грибы, собранные у автотрассы, речную рыбку и т.д., рожденная нашим автомобилем отрава бумерангом возвращается к нам.

Очевидно, что основная масса загрязняющих веществ выпадает в непосредственной близости от автодорог. Ширина зоны влияния крупных автомагистралей достигает 400 — 500 м при максимальном загрязнении на расстоянии до 20 м от них. Особенности застройки Москвы проявляются в так называемом эффекте амфитеатра, когда вокруг плотного, сравнительно невысокого центра города возникла более высокая быстро застроенная периферия. В результате у стен зданий и других преград для движения воздушных масс в приземном слое атмосферы создаются застойные зоны загрязненного воздуха. Кроме того, газообразные загрязнители уходят от дорог в понижения рельефа, прежде всего в поймы рек Москвы, Яузы, Сетуни и других, где растворяются в воде, накапливаются в донных отложениях, попадают в речные растения, рыбу и другие организмы.

Таблица 2

Загрязняющее вещество	Бензин	Дизельное топливо
Оксид углерода	465	21
Углеводороды	23	4
Оксиды азота	15	18
Диоксид серы	2	8
Альдегиды	1	1
Сажа	1	5
Свинец	0,5	0
Всего:	507,5	57

Между тем, скверы, часто расположенные в поймах рек и иных понижениях рельефа, закрытые от ветра застойные зоны и многие другие тихие уголки — излюбленные места прогулок детей с мамами, бабушками и дедушками. По данным же многочисленных исследований, действие на организм различных токсичных веществ зависит и от индивидуальной восприимчивости. Наиболее чувствительны к действию токсикантов как раз дети, женщины и пожилые люди. Кроме того, дети на московских улицах попадают в зону наивысшей загазованности — приземный воздух — из-за своего роста.

К наиболее опасным загрязнителям воздушного бассейна города относятся тяжелые металлы. Они способны незаметно накапливаться в организме человека. Коварство тяжелых металлов заключается еще и в том, что их совместное нахождение приводит к проявлению синергизма, при котором негативное воздействие на организм одновременно нескольких веществ во много раз выше, чем сумма их отдельных воздействий.

Вещества, содержащиеся в выхлопных газах автомобилей, могут вызвать прогрессирующие поражения центральной нервной системы, печени, почек, мозга, половых органов, летаргию, синдром Паркинсона, пневмонию, эндемическую атаксию, подагру, бронхиальный рак, дерматиты, интоксикацию, аллергию, респираторные и другие заболевания. Причем чем больше количество вредных веществ в организме и чем дольше организм подвергается их воздействию, тем больше вероятность возникновения заболеваний.

К сожалению, полное решение проблемы загрязнения городского воздуха автотранспортом невозможно даже при использовании только дизельных или газобаллонных автомобилей. Применение неэтилированного бензина уменьшает выбросы свинца, но не спасает от других загрязнителей. Выбросы дизельных двигателей не содержат свинца и характеризуются низким содержанием окиси углерода, но при этом содержат больше окислов азота. Кроме того, выбросы недостаточно хорошо отрегулированных дизельных двигателей обогащены сажей, содержащей канцерогенные вещества, углеводороды и формальдегиды.

Конечно, и газобаллонные двигатели не идеальны, но они характеризуются значительно менее пагубным воздействием на окружающую среду, а следовательно, они предпочтительнее других видов углеводородных двигателей.

В этом году в Европе начат эксперимент по применению водородных двигателей. У них отработавшие газы полностью экологичны — они представляют собой пары воды. Но пока они не получат широкого распространения, для уменьшения загрязнения атмосферного воздуха можно рекомендовать следующее:

по возможности переходить на использование газобаллонных двигателей;
уменьшить количество и токсичность отработавших газов путем качественной регулировки двигателя;
использовать нейтрализаторы отработавших газов для бензиновых и дизельных двигателей;
выбирать рациональный режим работы двигателя, глушить его при продолжительных остановках, воздерживаться от движения в не отведенных для этого местах.

Таким образом, основными потребителями автомобильных выхлопов являются водители. Вторыми в этой скорбной очереди стоят дети, их мамы, бабушки и дедушки, а за ними и остальные пешеходы, среди которых — наши родственники и друзья. Давайте же возлюбим и себя, и их и постараемся, по возможности, снизить поток ядов, идущих из выхлопных труб наших автомобилей.

М. КОЗЛОВ, Зам. декана факультета профессиональной подготовки Международного независимого эколого-политического университета, «Полезные страницы», 1999, выпуск 4, с. 212.

Клапан EGR. Серьезный подход к выбросам NOx.

Являясь неотъемлемым элементом системы управления двигателем автомобиля, так называемый клапан системы рециркуляции выхлопных газов (сокращенно EGR) служит для возврата точно рассчитанного объема выхлопных газов в систему впуска двигателя для повышения его эффективности, снижения потребления топлива и содержания окислов азота в выхлопных газах. С ростом требований к сокращению выбросов клапан EGR будет играть все более важную роль, поэтому вам следует знать, для чего он предназначен, почему он выходит из строя и как его заменить в случае поломки.

Как работает клапан EGR?

Воздух, которым мы дышим, почти на 80 процентов состоит из азота. Однако под воздействием чрезвычайно высоких температур в камере сгорания, до 1370 °C, этот инертный в нормальных условиях газ становится химически активным и образует вредные оксиды азота, или NOx, которые затем попадают через выхлопную систему в атмосферу. Чтобы свести эти выбросы к минимуму, клапан рециркуляции отработавших газов обеспечивает подачу точно рассчитанного количества выхлопных газов во впускную систему, тем самым изменяя химический состав воздуха, поступающего в двигатель. При меньшем количестве кислорода разбавленная смесь сгорает медленнее, благодаря чему в камере сгорания температура снижается почти на 150 °C, а также уменьшается образование NOx, что обеспечивает более чистый и эффективный выхлоп.

Клапан EGR имеет два основных положения: открытое и закрытое, хотя он может принимать любое промежуточное состояние. При запуске двигателя клапан EGR закрыт. Во время холостого хода и на низких скоростях достаточно небольшой мощности и, следовательно, незначительного количества кислорода, поэтому клапан постепенно открывается. На холостом ходу он может быть открыт на 90%. Однако, когда требуется больший крутящий момент и большая мощность, например при полном ускорении, клапан EGR закрывается, чтобы обеспечить поступление большого количества кислорода в цилиндр.

Кроме снижения выбросов NOx, клапаны EGR могут использоваться в двигателях малого объема с системой GDi для уменьшения насосных потерь, а также для повышения эффективности сгорания топлива и снижения вероятности детонации. В дизельных двигателях он также помогает уменьшить стук на холостом ходу.

Типы клапанов EGR

Хотя существует несколько типов клапанов рециркуляции отработавших газов — в более ранних системах используются вакуумные клапаны, в то время как в более современных автомобилях устанавливаются клапаны с электронным управлением, — можно выделить следующие их основные типы:

Дизельные клапаны EGR высокого давления отводят быстрый поток отработавшего газа с высоким содержанием сажи, прежде чем он попадет в сажевый фильтр — сажа может соединяться с парами масла и образовывать шлам. Затем газ поступает обратно во впускной коллектор либо через патрубок, либо через внутренние отверстия в головке блока цилиндров. Вспомогательный клапан также используется для создания вакуума во впускном коллекторе, так как он не образуется естественным образом при работе дизельного двигателя.

Дизельные клапаны EGR низкого давления отводят выхлопной газ после его прохождения через сажевый фильтр. Этот газ движется с меньшей скоростью, но он почти полностью очищен от сажи. Затем газ поступает обратно во впускной коллектор через патрубок.

Бензиновые клапаны EGR отводят выхлопные газы так же, как и их дизельные аналоги высокого давления. Когда в цилиндре создается разрежение, выхлопные газы втягиваются в камеру сгорания, а объем их подачи регулируется открытием и закрытием самого клапана EGR.

Клапаны EGR с вакуумным управлением имеют электровакуумный клапан для изменения степени разрежения, воздействующей на диафрагму, и, в свою очередь, открывают и закрывают клапан EGR. В некоторых клапанах также имеются датчики обратной связи для подачи на ЭБУ сигнала об их положении.

Цифровые клапаны EGR оснащены соленоидом или шаговым двигателем и в большинстве случаев датчиком обратной связи. Эти клапаны получают широтно-импульсно модулированный сигнал от ЭБУ для регулирования потока выхлопных газов.

Каковы причины поломки клапанов EGR?

Клапаны рециркуляции отработавших газов работают в агрессивной среде, поэтому со временем они могут изнашиваться. Однако единственной основной причиной их отказа является нагар вдоль каналов рециркуляции выхлопных газов и системы впуска. С течением времени это приводит к засорению трубок, каналов выхлопных газов и, в конечном итоге, плунжерного механизма клапана, в результате чего его заклинивает либо в открытом, либо в закрытом состоянии. Неисправности также могут быть вызваны разрывом диафрагмы клапана или утечкой через нее.

Каковы признаки неисправности клапана EGR?

Признаки неисправности клапана EGR схожи с признаками других неисправностей системы управления двигателем. По этой причине неисправности EGR остаются головной болью многих автомехаников. Однако существует несколько признаков, на которые стоит обратить внимание:

Горит лампочка проверки двигателя. Как и в случае неисправности большинства компонентов системы управления двигателем, проблема с клапаном EGR может стать причиной включения лампочки проверки двигателя.
Нарушения в работе двигателя. Если клапан заклинило в открытом положении, качество воздушно-топливной смеси будет нарушено, что приведет к нарушениям в работе двигателя, таким как снижение мощности, вялое ускорение и неровный холостой ход. Это также может привести к утечкам давления в системе турбонаддува, в результате чего турбонагнетатель будет работать активнее.
Повышение объема выбросов NOx. Когда клапан EGR остается закрытым, в камере сгорания возникают высокие температуры, в результате чего в выхлопе остается большое количество несгоревшего топлива, что приводит к увеличению выбросов NOx и снижению эффективности использования топлива.
Детонация двигателя. Повышенная температура и большой объем выбросов NOx могут также привести к усилению детонации, которую можно распознать по стуку в двигателе.

Устранение неисправностей клапана EGR

Учитывая разнообразие типов клапанов EGR, всегда целесообразнее следовать процедурам устранения неисправностей, подробно изложенным в руководстве по обслуживанию, однако существует несколько стандартных действий, которые могут помочь точно определить неисправность:

Считайте коды неисправностей клапанов EGR с электронным управлением с помощью диагностического прибора.
Убедитесь, что все вакуумные магистрали и электрические соединения подключены и расположены правильно.
С помощью вакуумметра проверьте степень разрежения в вакуумном шланге при 2000–2500 об/мин. Отсутствие вакуума при нормальной рабочей температуре может указывать на ослабление крепления шланга, засор или неисправность вакуумного выключателя с штуцерами или электровакуумного клапана или неисправность вакуумного усилителя/насоса.
Проверьте электровакуумный клапан во время работы двигателя. На клапанах EGR с электронным управлением активируйте соленоид с помощью диагностического прибора и проверьте степень разрежения на конце патрубка. Если клапан не открывается при подаче питания, его заклинило в открытом или закрытом положении или имеются следы ржавчины на электрическом соединении, ослабло соединение провода или имеется плохое заземление, система EGR будет работать неправильно. Перед заменой клапана определите основную причину его неправильной работы.
По возможности проверьте движение штока клапана при 1500–2000 об/мин. Если клапан функционирует правильно, шток клапана должен двигаться. Если он не движется, при наличии вакуума, значит, клапан неисправен.
Создайте разрежение непосредственно на клапане EGR с помощью ручного вакуумного насоса или сканера, в зависимости от типа клапана. Если на холостом ходу изменений не выявлено, значит, либо неисправен клапан EGR, либо каналы EGR полностью перекрыты. Если двигатель работает на холостом ходу с перебоями или глохнет, проблема вызвана неисправной системой управления.
Снимите клапан EGR и проверьте его на наличие нагара. По возможности удалите нагар, стараясь не допускать загрязнения мембраны.
Убедитесь в отсутствии засора канала рециркуляции отработавших газов в коллекторе. При необходимости прочистите его.

Коды распространенных неисправностей

Для поздних моделей клапанов EGR характерны следующие коды неисправностей:

P0400 — неисправность в системе рециркуляции выхлопных газов.
P0401 — недостаточный поток рециркуляции выхлопных газов.
P0402 — избыточный поток рециркуляции выхлопных газов.
P0403 — неисправность электропроводки системы рециркуляции выхлопных газов.
P0404 — неправильное значение в цепи клапана EGR.
P0405 — низкий уровень сигнала в цепи «А» датчика системы рециркуляции выхлопных газов.
P0406 — высокий уровень сигнала в цепи «А» датчика системы рециркуляции выхлопных газов.
P0407 — низкий уровень сигнала в цепи «В» датчика системы рециркуляции выхлопных газов.
P0408 — высокий уровень сигнала в цепи «В» датчика системы рециркуляции выхлопных газов.
P1403 — низкое напряжение в цепи управления клапана системы рециркуляции выхлопных газов.
P1404 — система рециркуляции отработавших газов — шток клапана остановился в закрытом положении.
P1405 — высокое напряжение в цепи управления клапана системы рециркуляции выхлопных газов.
P1406 — ошибка позиционирования штока клапана системы рециркуляции выхлопных газов.

Советы по замене клапана EGR

Сначала снимите крышку двигателя.
Затем ослабьте крепление электрического кабеля, подключенного к клапану, отсоедините провода и/или вакуумные магистрали и убедитесь в отсутствии признаков повреждения.
Выкрутите крепежные винты и проверьте клапан на наличие повреждений, коррозии или нагара.
Тщательно очистите монтажную поверхность клапана EGR и установите новый клапан и прокладку. Также следует удалить нагар из впускного клапана EGR.
Совместите клапан EGR с отверстиями для болтов и прокладкой и снова прикрепите к корпусу.
Затяните все крепежные элементы рекомендованным моментом.
После этого снова подсоедините вакуумные магистрали и/или электрические соединения.
По завершении с помощью диагностического сканера сбросьте сигнал, включающий индикатор проверки двигателя, и убедитесь в отсутствии других ошибок. Убедитесь, что индикатор неисправности погас. После этого проведите ходовые испытания. Во многих автомобилях для адаптации теперь требуется выполнить сброс настроек клапана EGR. Это позволяет ЭБУ запомнить положение остановки при открытом и закрытом положении клапана. В противном случае клапан может сломаться и упасть в коллектор.

Изотопный состав CO в выхлопе транспортных средств

Мы исследовали изотопный состав CO в выхлопных газах отдельных автомобилей. Кроме того, были измерены газовые отношения CO ₂ и CO: CO ₂, CH ₄: CO ₂ и H ₂: CO. Это было сделано в условиях холостого хода и оборотов, а также для трех автомобилей в полном ездовом цикле на испытательном стенде. Разброс результатов даже для одного транспортного средства был большим: для δ13C в CO ∼ −60 до 0 ‰, для δ18O в CO ∼ от +10 до + 35 ‰ и для всех соотношений газов на несколько порядков.Результаты показывают увеличение разброса значений изотопов CO по сравнению с предыдущими исследованиями, предполагая, что возрастающая сложность контроля выбросов в транспортных средствах может быть отражена в изотопном составе. При включении всех образцов мы находим средневзвешенное значение для δ13C и δ18O в CO, равное -28,7 ± 0,5 ‰ и +24,8 ± 0,3 ‰ соответственно. В этом результате преобладают автомобили с холодным бензином. Автомобили с дизельным двигателем вели себя как отдельная группа, где СО с повышенным содержанием углерода ¹³ C и обедненным по ¹⁸ O по сравнению с автомобилями с бензиновым двигателем.

Для отношения H ₂: CO всех транспортных средств мы нашли значение 0,71 ± 0,31 частей на миллиард: частей на миллиард. Отношение CO: CO ₂ со средним значением 19,4 ± 6,8 ppm и отношение CH ₄: CO ₂ со средним значением 0,26 ± 0,05 ppm, оба выше, чем в недавней литературе. указывает. Вероятно, это связано с тем, что наше распределение выборки было смещено в сторону холодных автомобилей и, следовательно, в сторону более высоких выбросов. Было обнаружено, что отношение CH ₄: CO ₂ ведет себя аналогично соотношению CO: CO ₂, что позволяет предположить, что процессы, влияющие на CO и CH ₄, аналогичны.

Значения δ13C в CO ₂ были близки к ожидаемым δ13C в топливе, без существенной разницы между бензиновыми и дизельными автомобилями. Значения δ18O в CO ₂ для автомобилей с бензиновым двигателем находились в диапазоне 20–35 ‰, аналогично δ18O CO. Значения δ18O в CO ₂ для автомобилей с дизельным двигателем были близки к δ18O в атмосферном кислороде.

Набор образцов загрязненной атмосферы, взятых возле шоссе и внутри гаражей, показал изотопную сигнатуру CO и соотношение H ₂: CO, которые были аналогичны высоким уровням выбросов в измерениях отдельных транспортных средств, без существенных различий между автостоянка и образцы шоссе.Это говорит о том, что в обеих средах, в которых преобладают различные условия вождения, выбросы CO от источников с высоким уровнем выбросов (либо нескольких транспортных средств с высоким уровнем выбросов, либо многих транспортных средств с кратковременными всплесками высоких выбросов) преобладают в общих выбросах транспортных средств.

Выбросы легковых автомобилей | Агентство по охране окружающей среды США

Легковые автомобили, внедорожники и малотоннажные грузовики, работающие на бензине, дизельном топливе и E85, выбрасывают как парниковые газы, так и загрязняющие вещества, образующие смог, из выхлопных труб.

На этой странице:

Обзор

Выбросы парниковых газов

Парниковые газы (ПГ) выбрасываются из выхлопных труб легковых и грузовых автомобилей, которые сжигают топливо.
После выброса парниковых газов они могут оставаться в атмосфере в течение 100 и более лет.
ПГ действуют как одеяло вокруг Земли, улавливая энергию в атмосфере и заставляя ее нагреваться. Это может изменить климат Земли, поднять уровень моря и привести к опасным последствиям для здоровья и благополучия человека, а также для экосистем.

Выбросы от образования смога

Легковые и грузовые автомобили, которые сжигают топливо, также выделяют выбросы, образующие смог, такие как оксид азота, неметановые органические газы, оксид углерода, твердые частицы и формальдегид.
Эти выбросы обычно улавливаются близко к земле и могут образовывать коричневатую дымку, которая загрязняет наш воздух, особенно над городами в летнее время.
Смог может затруднять дыхание некоторых людей, вызывая заболевания легких, такие как астма, эмфизема и хронический бронхит, что может привести к преждевременной смерти.

Транспортные средства на электрических и водородных топливных элементах не производят выхлопных газов. Выбросы, связанные с производством топлива, используемого для транспортных средств, известны как выбросы «до производства». Посетите наш калькулятор выбросов за пределы выхлопной трубы для получения конкретной информации о выбросах электромобилей на стадии добычи.

Экологический рейтинг на этикетке

Мы оцениваем выбросы парниковых газов (ПГ) и смога отдельно на этикетке экономии топлива.

Рейтинг парниковых газов отражает выбросы диоксида углерода (CO ₂). CO ₂ составляет примерно 99% всех парниковых газов, выбрасываемых из выхлопной трубы.

Рейтинг смога отражает действующие федеральные стандарты выбросов, которые включают:

Оксиды азота (NOx), которые в сочетании с углеводородами образуют смог
Твердые частицы (ТЧ), крошечные частицы твердого вещества, которые оседают в легких и откладываются на зданиях
Углеродосодержащие соединения (NMOG [неметановые органические газы], NMHC [неметановые углеводороды] или THC [общее содержание углеводородов]), которые способствуют образованию озона и смога
Окись углерода (CO), ядовитый газ без цвета и запаха
Формальдегид (HCHO), раздражитель легких и канцероген.

Хорошие новости … Транспортные средства становятся более эффективными.

Чем эффективнее автомобиль, тем меньше парниковых газов он выбрасывает и чем дальше он проходит на одном баке с бензином, тем самым экономя деньги людей на заправке.
Средняя экономия топлива нового автомобиля увеличилась с 13 миль на галлон в 1975 году до 25 миль на галлон сегодня. Это означает, что сегодня типичный легковой автомобиль будет ездить на одном баке бензина в среднем в 2 раза больше, чем в 1975 году. Посетите нашу страницу автомобильных тенденций, чтобы получить более подробную информацию о том, насколько повышается эффективность использования топлива.
Легковые и грузовые автомобили на 98-99% чище, чем были в конце 1960-х годов, в отношении загрязняющих веществ, связанных с смогом, и они становятся чище с каждым годом. Посетите нашу страницу выбросов от транспортных средств, чтобы получить более подробную информацию о более чистых стандартах выбросов для легковых и грузовых автомобилей.
Независимо от того, какого размера автомобиль или грузовик вам нужен, теперь у вас есть более эффективные и чистые варианты. Обратите внимание на рейтинги парниковых газов и смога на наклейках на окнах всех новых автомобилей.

Для получения дополнительной информации посетите сайты EPA:

История

Текстовая версия инфографики

С принятием Закона о чистом воздухе (CAA) в 1970 году EPA начало регулировать выбросы оксидов азота (NOx) легковыми автомобилями.В 1990 году в CAA были внесены поправки, и новые стандарты выбросов были установлены для четырех дополнительных загрязнителей смога:

Неметановые органические газы (НМОГ),
Окись углерода (CO),
Твердые частицы (ТЧ) и
Формальдегид (HCHO).

Поправки также дали Калифорнии право принимать собственные более строгие стандарты выбросов от транспортных средств из-за особенно серьезных проблем с загрязнением воздуха. EPA должно одобрить отказ Калифорнии от более строгих стандартов.Штаты могут выбрать соблюдение федеральных или калифорнийских стандартов.

Изначально стандарты загрязнения смогом были разными для легковых и малотоннажных грузовиков. В 2000 году программа Tier 2 установила единый набор стандартов как для легковых, так и для легких грузовиков. В настоящее время стандарты уровня 3 вводятся поэтапно.

На какие транспортные средства распространяется действие закона о смоге для легковых и малотоннажных грузовиков?

Правила для легкого смога распространяются на легковые автомобили с полной массой (GVWR) до 10 000 фунтов.Полная масса — это не просто вес автомобиля. Он также включает в себя то, что транспортное средство может безопасно перевозить (например, вес пассажиров, груза и любых дополнительных аксессуаров). Этот класс включает небольшие седаны (например, Honda Accord), небольшие пикапы (например, Ford F-150) и большие внедорожники (например, определенные конфигурации Chevrolet Suburban).

Большие пикапы и фургоны (например, Ford F-350) считаются автомобилями большой грузоподъемности, и с ними обращаются иначе.

Парниковые газы

EPA впервые установило стандарты выбросов парниковых газов для транспортных средств в 2010 году, которые вступили в силу в 2012 МГ.Стандарты были пересмотрены в 2012 году, и их действие было продлено после 2016 МГ. Подробнее об этом процессе можно узнать здесь.

Стандарты выбросов

EPA снизило количество загрязняющих веществ, которые могут выделять легковые автомобили в несколько раз, с тех пор как в 1970 году были установлены первые стандарты. EPA назвало первые стандарты выбросов для легковых и легких грузовых автомобилей «Стандартами уровня 1», с уровнями 2 и 3 в качестве последующих обновлений. к стандартам. Почти все автомобили на дорогах сегодня соответствуют либо текущим стандартам Tier 3, либо предыдущим стандартам Tier 2.Самые старые автомобили на дорогах (модели 2003 года и старше) соответствуют стандартам Tier 1.

Текущие стандарты Уровня 3 постепенно вводятся в действие, начиная с 2017 МГ. Уровень 3 знаменует собой первый раз, когда федеральные стандарты выбросов и стандарты Калифорнии полностью согласованы с момента введения в действие первоначальных стандартов.

Автопроизводители предпочитают сертифицировать каждую модель автомобиля в соответствии с одним из стандартов оценки смога EPA, также известным как «мусорные контейнеры», но автопарк автопроизводителя в целом должен соответствовать указанному среднему значению. Транспортные средства, сертифицированные для использования в конкретном контейнере, не могут превышать уровень загрязнения, указанный для этого контейнера.Например, если транспортное средство сертифицировано для корзины 50, оно не может выделять более 0,05 грамма NOx + NMOG, 1,7 грамма CO, 0,003 грамма PM и 0,004 грамма HCHO на каждую милю, которую он проезжает.

Текущие стандарты выбросов (уровень 3)
Стандартный	Пределы выбросов (граммы / миля)
Стандартный	NOx + NMOG	CO	PM	HCHO
ячейка 1	0	0	0	0
Бин 20	0.02	1	0,003	0,004
Место 30	0,03	1	0,003	0,004
Бин 50	0,05	1.7	0,003	0,004
Бин 70	0,07	1,7	0,003	0,004
Ячейка 125	0,125	2,1	0.003	0,004
Ячейка 160	0,16	4,2	0,003	0,004
Средний парк	0,03	–	–	–

Примечание:

Автопарк (т.е., все автомобили, которые они производят в данном модельном году) должны ежегодно соответствовать указанному среднему значению NMOG + NOx. Средний лимит автопарка снижается каждый год до 2025 МГ. Указанное среднее значение автопарка соответствует конечной цели регулирования (2025 МГ).
Определенный процент автопарка должен ежегодно достигать установленного предела выбросов ТЧ (0,003 г / милю); этот процент увеличивается каждый год до 100% в 2021 МГ.
Нет обязательного среднего значения для парка CO или HCHO.

Стандарты уровня 2
Стандартный	Пределы выбросов (граммы / миля)
Стандартный	NOx	НМОГ	CO	PM	HCHO
ячейка 1	0	0	0	0	0
Место 2	0.02	0,010	2,1	0,01	0,004
Место 3	0,03	0,055	2,1	0,01	0,011
Место 4	0.04	0,070	2,1	0,01	0,011
Место 5	0,07	0,090	4,2	0,01	0,018
Место 6	0.10	0,090	4,2	0,01	0,018
Место 7	0,15	0,090	4,2	0,02	0,018
Бин 8а	0.20	0,125	4,2	0,02	0,018
Средний парк	0,07	–	–	–	–

Примечание:

До введения норм уровня 3 для NOx и NMOG использовались отдельные лимиты выбросов.
Нет обязательного среднего значения для парка PM, CO или HCHO.

Узнайте больше о предыдущих стандартах: Федеральные и Калифорнийские стандарты выбросов для легких транспортных средств для загрязнителей воздуха (PDF) (4 стр., 244 K, сентябрь 2019 г., EPA-420-B-19-043, О PDF). Вы также можете посетить Справочное руководство по выбросам EPA, чтобы ознакомиться с более подробными стандартами, включая значения различных контрольных весов и баллов из жизни транспортного средства.

Успех

Стандарты выбросов сделали наш воздух чище.. .

Стандарты выбросов смога со временем были ужесточены, что сделало наш воздух значительно чище и здоровее. Нормы выбросов NOx для легковых автомобилей в 2025 году на 98% улучшатся по сравнению с 1975 годом и являются основным фактором улучшения качества воздуха в США.

Но загрязнение NOx по-прежнему является проблемой. . .

Эти стандарты применяются только к новым автомобилям, поэтому многие автомобили на дорогах выбрасывают в атмосферу больше загрязнителей, чем уровни Уровня 3.
Это нормативы, а не общие (фактические) уровни загрязнения.Поскольку мы продолжаем увеличивать объемы выбросов, стандарты ¹ могут помочь сохранить тенденцию к снижению общего загрязнения NOx. ²
В 2018 году около 125 миллионов человек жили в районах, где в среднем уровень загрязнения воздуха превышал здоровый уровень. ³ В том году уровень смога в Южной Калифорнии был выше федеральных стандартов почти три месяца подряд. Это самый продолжительный период несоблюдения правил в регионе как минимум за 20 лет. ⁴ Но нездоровый воздух характерен не только для южной Калифорнии: в 2018 году почти в половине штатов был хотя бы один округ с нездоровым воздухом.³

Очистка парка легких грузовиков поставила нас на успешный путь к более чистому и здоровому транспорту в будущем. В дальнейшем появятся новые способы передвижения, такие как совместное использование поездок, вождение транспортных средств с нулевым уровнем выбросов (например, электромобилей и автомобилей на водородных топливных элементах) или катание на электрическом велосипеде (или скутере), который может быть еще чище.

Артикул:

¹ US DOT FHWA. Тенденции объемов трафика. Последнее обновление: январь 2019 г. Получено с: https: // www.fhwa.dot.gov/policyinformation/travel_monitoring/tvt.cfm?CFID=67726059&CFTOKEN=a02073700ad0ab37-AA117DAF-CB42-0DD2-6B72FCBFA604BC94

² Агентство по охране окружающей среды США (2018). Отчет о национальной инвентаризации выбросов за 2014 год. Источник: https://gispub.epa.gov/neireport/2014/.

³ https://www3.epa.gov/airquality/greenbook/popexp.html#Notes

⁴ Калифорнийский совет по воздушным ресурсам (2018). АКМИС. Получено с: https://www.arb.ca.gov/aqmis2/display.php? year = 2018 & param = OZONE_ppm & units = 007 & statistic = DAVG & county_name = — COUNTY — & pool = SC-South + Coast & latitude = — PART + OF + STATE — & std15 = y & o3switch = new & hours = all & ptype = aqd & mon = & day = & report = AREA & btnsubmit = Обновить + Показать

Выбросы загрязняющих веществ от автомобилей с дизельными двигателями и систем нейтрализации выхлопных газов

В современном мире защита окружающей среды стала предметом особого внимания. Многие агентства и организации пытаются предотвратить ущерб, наносимый окружающей среде и здоровью человека парниковыми газами и выбросами загрязняющих веществ.Из-за неблагоприятного воздействия выбросов дизельного топлива на здоровье и окружающую среду правительства выдвигают требования в отношении допустимых норм выбросов выхлопных газов. В Европе были разработаны стандарты евро, которые с 1993 года постоянно снижались с евро I до евро VI соответственно.

В таблице 1 приведены европейские стандарты для транспортных средств M1 и M2, N1 и N2, определенные в Директиве 70/156 / EC, с контрольной массой ≤2 610 кг. Пределы определены в этой таблице в виде массы на энергию (г / кВтч). В последующие годы нормы евростандартов становятся все более строгими.По сравнению со стандартом Euro I, стандарт Euro VI для выбросов CO, HC, NO _x и PM был снижен, соответственно, на 66, 76, 95 и 98%. Дата введения стандарта Euro VI для большегрузных автомобилей — 1 сентября 2014 г. (Delphi et al. 2012).

Таблица 1 Евростандарты Европейского Союза для большегрузных автомобилей (Delphi et al.2012)

Значения выбросов, которые день ото дня становились все более строгими, вынуждали производителей транспортных средств работать над сокращением выбросов загрязняющих веществ от транспортных средств.В исследованиях, которые проводились на протяжении десятилетий, основное внимание уделялось модификациям двигателей, системам электронного управления впрыском топлива и улучшению свойств топлива. Однако этими мерами не удалось добиться снижения выбросов, определенного стандартами. Желаемые уровни выбросов могут быть достигнуты только с помощью систем контроля выбросов доочистки. Транспортные средства оснащены системами контроля выбросов в соответствии с действующими стандартами и требованиями по выбросам. С помощью систем контроля выбросов загрязняющие вещества из выхлопных газов могут быть удалены после того, как они покидают двигатель, непосредственно перед их выбросом в воздух (Prasad and Bella 2010; Bosch 2005).

Среди систем контроля выбросов дизельных двигателей большинство исследований и исследований было проведено по снижению выбросов NO _x, поскольку содержание NO _x в выхлопе дизельного двигателя имеет самый высокий процент среди выбросов загрязняющих веществ. Из исследований, проведенных на сегодняшний день, рециркуляция выхлопных газов (EGR), ловушка для обедненных NO _x (LNT) и SCR являются наиболее целенаправленными технологиями для существенного устранения выбросов NO _x.

В системах рециркуляции ОГ, чтобы уменьшить выбросы NO _x, выхлопные газы рециркулируют обратно в камеру сгорания и смешиваются со свежим воздухом на такте впуска.Следовательно, эффективность горения ухудшается, что приводит к снижению температуры горения, что означает уменьшение образования NO _x. Система рециркуляции отработавших газов широко используется в дизельных транспортных средствах. Однако; он не может достичь единственно высокой эффективности преобразования и сокращения выбросов NO _x, которые соответствуют действующим стандартам выбросов для особо тяжелых транспортных средств. Кроме того, из-за снижения температуры в цилиндре эта технология приводит к увеличению выбросов HC и CO. (Баунер и др.2009 г.).

LNT-технология, также называемая NO _x-уменьшение накопления (NSR) или адсорбирующий катализатор NO _x (NAC), была разработана для снижения выбросов NO _x, особенно в обедненных условиях. В условиях обедненного двигателя LNT накапливает NO _x на слое катализатора. Затем, в условиях богатого топливом двигателя, он выделяет и реагирует на NO _x обычными реакциями трехстороннего типа. Катализатор LNT в основном состоит из трех основных компонентов. Эти компоненты представляют собой катализатор окисления (Pt), среду хранения NO _x (барий (Ba) и / или другие оксиды) и катализатор восстановления (Rh).В технологии LNT катализаторы на основе платины являются наиболее часто используемыми катализаторами из-за их восстановления NO _x при низкой температуре и стабильности в воде и сере.

Как и технология рециркуляции отработавших газов, технологии LNT недостаточны для обеспечения желаемого сокращения выбросов NO _x. Помимо технологий EGR и LNT, с помощью технологии SCR можно обеспечить соответствие действующим стандартам выбросов. Итак, технология SCR — респектабельная новейшая технология, которая интересует многих исследователей.

В этом разделе подробно рассматриваются системы контроля выбросов для дизельных двигателей. Из-за их широкого использования; Системы DOC, DPF и SCR, особенно для дизельных двигателей большой мощности, рассматриваются отдельно.

Дизельный катализатор окисления (DOC)

Основная функция DOC — окислять выбросы HC и CO. Кроме того, DOC играют роль в уменьшении массы выбросов твердых частиц дизельного топлива за счет окисления некоторых углеводородов, адсорбированных на углеродных частицах (Chen and Schirmer 2003; Wang et al.2008 г.). DOC также можно использовать в сочетании с катализаторами SCR для окисления NO до NO ₂ и увеличения отношения NO ₂: NO _x. В DOC происходят три основных реакции (Zheng and Banerjee 2009).

$$ {\ текст {CO}} + \, \ raise.5ex \ hbox {$ \ scriptstyle 1 $} \ kern-.1em / \ kern-.15em \ lower.25ex \ hbox {$ \ scriptstyle 2 $ } {\ text {O}} _ {2} \ to {\ text {CO}} _ {2} $$

(1)

$$ {\ text {C}} _ {3} {\ text {H}} _ {6} + {9} / 2 {\ text {O}} _ {2} \ to {\ text {3 CO }} _ {2} + {\ text {3H}} _ {2} {\ text {O}} $$

(2)

$$ {\ text {NO}} + \, \ raise.5ex \ hbox {$ \ scriptstyle 1 $} \ kern-.1em / \ kern-.15em \ lower.25ex \ hbox {$ \ scriptstyle 2 $} {\ text {O}} _ {2} \ to {\ text {NO}} _ {2} $$

(3)

CO и HC окисляются с образованием CO ₂ и H ₂ O [Ур. (1), (2)] в ДОК (рис. 2). Дизельные выхлопные газы обычно содержат от 2 до 17% по объему O ₂, который не вступает в реакцию с топливом в камере сгорания. Этот O ₂ постоянно потребляется в DOC (Yu and Kim 2013).

Рис.2

Катализатор окисления дизельного топлива

Другая химическая реакция, которая происходит в DOC, — это окисление NO с образованием NO ₂, как показано в уравнении. (3). Концентрация NO ₂ в NO _x жизненно важна для компонентов, расположенных ниже по потоку, таких как DPF и SCR. Высокая концентрация NO ₂ в NO _x способствует увеличению эффективности DPF и SCR. В необработанном выхлопном газе двигателя компонент NO ₂ в NO _x составляет только около 10% в большинстве рабочих точек.Благодаря функции DOC, NO ₂: NO увеличивается за счет установления термодинамического равновесия (Lee et al. 2008; Sampara et al. 2007).

Температура является эффективной функцией эффективности DOC. Эффективность DOC в окислении CO и HC можно наблюдать при температурах выше «точки отсчета» для каталитической активности. Температура выключения определяется как температура, при которой начинается реакция в катализаторе, и изменяется в зависимости от состава выхлопных газов, скорости потока и состава катализатора.

DOC также может использоваться в качестве каталитического нагревателя. При окислении CO и выбросах HC выделяется тепло. Это тепло используется для повышения температуры выхлопных газов после DOC. Повышение температуры выхлопных газов способствует регенерации DPF. В DOC температура выхлопных газов поднимается примерно выше 90 ° C на каждый 1% объема окисления CO. Поскольку повышение температуры происходит очень быстро, в DOC устанавливается крутой температурный градиент. Результирующее напряжение в керамическом носителе и каталитическом нейтрализаторе ограничивается допустимым скачком температуры примерно 200–250 ° C (Bosch 2005).

DOC обычно представляет собой монолитную сотовую структуру из керамики или металла. Помимо этой несущей структуры, он состоит из оксидной смеси (Washcoat), состоящей из оксида алюминия (Al ₂ O ₃), оксида церия (CeO ₂), оксида циркония (ZrO ₂) и активного каталитического благородные металлы, такие как платина (Pt), палладий (Pd) и родий (Rh). Основная функция покрытия — обеспечить большую площадь поверхности для благородного металла и замедлить спекание катализатора, которое происходит при высоких температурах, что приводит к необратимому падению активности катализатора.Количество благородных металлов, используемых для покрытия, которое часто называют загрузкой, указано в г / фут ³. Нагрузка составляет примерно 50–90 г / фут ³. В настоящее время DOC, содержащий Pt и Pd, чаще всего используется для окисления, и многие исследования, проведенные исследователями, были сосредоточены на этих катализаторах на основе драгоценных металлов (Kolli et al., 2010; Kim et al., 2003; Wiebenga et al., 2012; Wang et al. 2008; Ханеда и др. 2011).

Основными характеристиками при выборе DOC являются температура зажигания, эффективность преобразования, температурная стабильность, устойчивость к отравлению и производственные затраты.Однако такие параметры, как плотность каналов (указываемая в cpsi (количество каналов на квадратный дюйм)), толщина стенок отдельных каналов и внешние размеры преобразователя (площадь поперечного сечения и длина) имеют существенное значение для свойств DOC. Плотность каналов и толщина стенок определяют реакцию на нагрев, противодавление выхлопных газов и механическую стабильность каталитического нейтрализатора (Zervas 2008).

Объем DOC (V _c) определяется как коэффициент объемного расхода выхлопных газов, который сам пропорционален рабочему объему (Vs) двигателя.Типичные расчетные значения для DOC: Vc / Vs = 0,6–0,8. Отношение объемного расхода выхлопных газов [V _f (м ³ / ч)] к объему катализатора [V _c (м ³)] называется объемной скоростью [SV (h ^-1). ]. Типичные значения SV для катализатора окисления составляют 150 000–250 000 ч ^–1 (Bosch 2005).

С момента первого внедрения в 1970-х годах DOC остаются ключевой технологией для дизельных двигателей до сих пор (Wang et al. 2008). Все новые дизельные двигатели, устанавливаемые на легковые, малотоннажные и тяжелые дизельные автомобили, теперь оснащены DOC.Сокращение выбросов в результате использования DOC оценивается примерно на 60–90% для углеводородов и CO.

DOC являются широко предпочтительными системами контроля выбросов не только для большегрузных автомобилей, но и для легковых автомобилей во многих странах, таких как Европа, США и Япония. Катализаторы окисления, содержащие Pt и Pd, являются наиболее популярными катализаторами на мировом рынке. Одна из основных проблем этих ценных катализаторов заключается в том, что они проводят реакцию SO ₂ на SO ₃, которая, следовательно, реагирует с водой и образует формы сульфатов и серной кислоты.Эти формы имеют весьма вредные эффекты, такие как повреждение систем контроля выбросов после обработки, а также вызывают ряд проблем для окружающей среды и здоровья. Нет технологий для предотвращения и устранения этих форм. Хотя ULSD используется во многих странах мира, полностью решить проблему не удалось. Использование альтернативных видов топлива, таких как биодизель, метиловый спирт и т. Д., Может полностью уменьшить или устранить этот загрязнитель. Кроме того, можно повысить эффективность преобразования DOC, используя альтернативные виды топлива (Zhu et al.2013).

Дизельный сажевый фильтр (DPF)

DPF применяются в производстве автомобилей с 2000 года. Они используются для удаления выбросов ТЧ из выхлопных газов путем физической фильтрации и обычно изготавливаются из кордиерита (2MgO – 2Al ₂ O ₃ –5SiO ₂) или монолит сотовой структуры из карбида кремния (SiC) с каналами, заблокированными на разных концах. Забитые каналы на каждом конце выталкивают частицы дизельного топлива через пористые стенки подложки, которые действуют как механический фильтр (рис.3). Когда частицы сажи проходят через стенки, они переносятся в стенки пор путем диффузии, где и прилипают. Этот фильтр имеет большое количество параллельных, в основном квадратных каналов. Толщина стенок канала обычно составляет 300–400 мкм. Размер канала определяется плотностью их клеток (типичное значение: 100–300 cpsi) (Kuki et al. 2004; Ohno et al. 2002; Tsuneyoshi and Yamamoto 2012).

Фиг.3

Стенки фильтра спроектированы так, чтобы иметь оптимальную пористость, позволяющую выхлопным газам проходить через их стенки без особых препятствий, при этом они достаточно непроницаемы для сбора твердых частиц.По мере того, как фильтр становится все более насыщенным сажей, на поверхности стенок канала образуется слой сажи. Это обеспечивает высокоэффективную поверхностную фильтрацию на следующем этапе эксплуатации. Однако следует избегать чрезмерного насыщения. По мере того как фильтры накапливают ТЧ, они создают противодавление, которое имеет множество негативных последствий, таких как повышенный расход топлива, отказ двигателя и напряжение в фильтре. Чтобы предотвратить эти негативные эффекты, DPF необходимо регенерировать путем сжигания захваченных PM.

В дальнейшем существует два типа процессов регенерации DPF, обычно называемых активной регенерацией и пассивной регенерацией. Активная регенерация может периодически применяться к сажевым фильтрам, в которых захваченная сажа удаляется путем контролируемого окисления с помощью O ₂ при 550 ° C или более высоких температурах (Jeguirim et al. 2005). При активной регенерации DPF PM периодически окисляется теплом, подаваемым из внешних источников, таких как электрический нагреватель или пламенная горелка. Сгорание твердых частиц, захваченных фильтром, происходит, как только содержание сажи в фильтре достигает установленного предела (около 45%), на который указывает падение давления на DPF.

Более высокая температура регенерации и большое количество энергии для теплоснабжения представляют собой серьезные проблемы для активной регенерации. В то время как такие высокие температуры, как точка плавления фильтра, приводят к выходу из строя сажевого фильтра, необходимость в энергии для нагрева увеличивает стоимость производства системы из-за сложных добавок. Эти негативные эффекты рассматривают активную регенерацию как нежелательную.

В отличие от активной регенерации, при пассивной регенерации сажевого фильтра окисление твердых частиц происходит при температуре выхлопных газов за счет каталитического сгорания, которому способствует осаждение подходящих катализаторов внутри самой ловушки.ТЧ окисляются в процессе каталитической реакции, в которой не используется дополнительное топливо. В диапазоне температур от 200 до 450 ° C небольшие количества NO ₂ будут способствовать непрерывному окислению осажденных углеродных частиц. Это основа непрерывно регенерирующей ловушки (CRT), которая непрерывно использует NO ₂ для окисления сажи при относительно низких температурах по сравнению с DPF (York et al. 2007, Allansson et al. 2002).

При пассивной регенерации весь процесс очень простой, бесшумный, эффективный и экономичный, то есть ни оператор транспортного средства, ни система управления двигателем транспортного средства не должны делать что-либо, чтобы вызвать регенерацию DPF.В этом процессе обычно используется фильтр из карбида кремния со стенкой потока с DOC, сложной системой управления двигателем и датчиками. DOC перед сажевым фильтром увеличивает соотношение NO ₂ к NO в выхлопе и снижает температуру горения твердых частиц. NO ₂ обеспечивает более эффективный окислитель, чем кислород, и, таким образом, обеспечивает оптимальную эффективность пассивной регенерации (Johansen et al. 2007).

Каркасный SiC-фильтр — один из наиболее широко используемых фильтров DPF во всем мире. Поскольку регенерация происходит при высоких температурах выхлопных газов, перед этим фильтром необходимо использовать DOC.Катализированные сажевые фильтры (CDPF), содержащие состав DOC на самом сажевом фильтре, могут устранить это обязательство. В этой системе нет никаких DOC или каких-либо систем доочистки перед DPF, и все реакции происходят в CDPF. CDPF, в котором Pt используется в качестве катализатора, имеет такую же эффективность преобразования по сравнению с фильтром SiC с пристенным потоком. С помощью CDPF можно снизить температуру окисления сажи. В дополнение к окислению, происходящему в DPF, может быть реализовано при более низких температурах, степень конверсии может быть дополнительно увеличена с использованием биодизельного топлива или добавок к топливу (Lamharess et al.2011). Хотя регенерация является одной из основных проблем для сажевых фильтров, в настоящее время было проведено множество исследований для решения этой проблемы и снижения температуры окисления сажи.

Селективное каталитическое восстановление (SCR)

SCR — это еще одна технология для снижения выбросов NO _x, специально улучшенная для автомобилей большой грузоподъемности. Из-за низкой температуры выхлопных газов он не получил широкого распространения в легковых автомобилях. Но в настоящее время она разрабатывается для легких пассажирских автомобилей, и несколько производителей легковых автомобилей, таких как Audi, используют эту технологию в своих автомобилях.SCR используется для минимизации выбросов NO _x в выхлопных газах с целью использования аммиака (NH ₃) в качестве восстановителя (Biswas et al. 2009). Вода и N ₂ выделяются в результате каталитической конверсии NO _x в выхлопных газах. Из-за токсического воздействия NH ₃ и предотвращения горения NH ₃ в теплой атмосфере перед реакцией NH ₃ получают из водного раствора мочевины (Moreno-Tost et al. 2008; Hamada and Ханэда 2012).Этот раствор получают смешиванием 33% мочевины (NH ₂) ₂ CO и 67% чистой воды по массе.

Для достижения высокой эффективности количество NH ₃, хранящегося на катализаторе SCR, должно контролироваться как можно большим. Однако высокое хранение NH ₃ может привести к образованию нежелательного аммиака. Проскока аммиака, как правило, можно избежать или минимизировать путем точного впрыска мочевины на основе необходимого аммиака (Majewski and Khair 2006). Распыляя раствор на выхлопные газы, в результате испарения чистой воды твердые частицы мочевины начинают плавиться, и происходит термолиз, как показано в уравнении.(4) (Кобель и др., 2000; Йим и др., 2004).

$$ \ left ({{\ text {NH}} _ {2}} \ right) _ {2} {\ text {CO}} \ to {\ text {NH}} _ {3} + {\ текст {HNCO}} \ left ({\ text {thermolysis}} \ right) $$

(4)

NH ₃ и изоциановая кислота образуются в реакции термолиза. NH ₃ принимает участие в реакциях катализатора СКВ, в то время как изоциановая кислота превращается с водой в реакции гидролиза (Koebel et al. 2000).Кроме того, этим гидролизом получают NH ₃ [Ур. (5)].

$$ {\ text {HNCO}} + {\ text {H}} _ {2} {\ text {O}} \ to {\ text {NH}} _ {3} + {\ text {CO} } _ {2} \, \ left ({\ text {гидролиз}} \ right) $$

(5)

Реакции термолиза и гидролиза протекают быстрее, чем реакции СКВ. Две молекулы аммиака производятся в молекулярной мочевине реакциями термолиза и гидролиза (Chi and DaCosta 2005). Эффективность реакций получения NH ₃ из мочевины в значительной степени зависит от температуры выхлопных газов.Хотя температура плавления мочевины составляет 133 ° C, в различных исследованиях указано, что термолиз начинается при 143, 152, 160 ° C (Linde 2007; Oh et al. 2004; Sun et al. 2001; Schaber et al. 2004; Калабрезе и др., 2000). Хотя преобразование водного раствора мочевины в NH ₃ начинается во время распыления инжектора, полное преобразование не завершается введением катализатора. Половина общего количества разложения мочевины до NH ₃ получается до входа катализатора.Таким образом, эффективность преобразования теоретически составляет 50% до входа в катализатор. Однако реализация реакции гидролиза в газовой фазе перед входом в катализатор увеличивает эффективность преобразования из-за температуры выхлопных газов (Koebel et al. 2000; Chi and DaCosta 2005). После термолиза и гидролиза химические реакции, происходящие в катализаторе СКВ, показаны ниже.

$$ 4 {\ text {NO}} + 4 {\ text {NH}} _ {3} + {\ text {O}} _ {2} \ to {\ text {4 N}} _ {2} + {\ text {6 H}} _ {2} {\ text {O}} $$

(6)

$$ 2 {\ text {NO}} + {\ text {2 NO}} _ {2} + {\ text {4 NH}} _ {3} \ to {\ text {4 N}} _ {2} + {\ text {6 H}} _ {2} {\ text {O}} $$

(7)

$$ 6 {\ text {NO}} _ {2} + {\ text {8 NH}} _ {3} \ to {\ text {7 N}} _ {2} + {\ text {12 H}} _ {2} {\ text {O}} $$

(8)

Скорость реакций SCR может быть указана как «7> 6> 8».Скорость реакции в уравнении. (7) выше, чем у других реакций. Реакция уравнения. (6) реализуется в отсутствие какого-либо катализатора окисления перед катализатором SCR, а именно выбросов NO _x в форме NO. В случае использования DOC с большим размером и емкостью перед катализатором SCR, выбросы NO _x превращаются в NO, и реакция по формуле (8) имеет место. Следовательно, скорость реакции снижается и реализуется снижение эффективности преобразования выбросов NO _x.Реакция уравнения. (7) будет иметь место, если размер и количество загрузки катализатора окисления оптимизированы. Благодаря высокой скорости реакции конверсия выбросов NO _x осуществляется эффективно. Соотношение NO: NO2 1: 1 показывает максимальную производительность SCR. По этой причине необходимо установить соотношение NO: NO2 примерно 1: 1 (Sluder et al. 2005; Devarakonda et al. 2008; Shost et al. 2008).

На рисунке 4 показана типичная система SCR с DOC. Катализаторы на основе цеолита и ванадия используются в системах СКВ.Температура имеет характерную роль при выборе катализатора. В то время как медь-цеолиты обладают лучшими низкотемпературными характеристиками, железо-цеолиты обладают лучшими высокотемпературными характеристиками (Hamada and Haneda 2012).

Рис.4

Типовая система SCR с DOC

Система

SCR может работать при температуре от 200 до 600 ° C. Реакции обычно начинаются при 200 ° C, а максимальная эффективность преобразования достигается при 350 ° C (Way et al. 2009). Температуры ниже 200 ° C вызывают появление цианистой кислоты, биочевины, меламина, амелида и амелина из-за реакций разложения раствора мочевины.Эти компоненты могут накапливаться в стенке выхлопной трубы и приводить к нежелательным результатам (Schaber et al. 2004). Чтобы предотвратить образование этих образований, распыление раствора мочевины начинается при температуре выхлопных газов выше 200 ° C. Кроме того, температуры выше 600 ° C вызывают возгорание NH ₃ до реакции с выбросами NO _x.

Исследования систем SCR были усилены для проектирования системы, системы доставки мочевины, катализатора, раствора для впрыска, давления впрыска и времени.

V ₂ O ₅ -WO ₃ / TiO ₂, Fe-ZSM5, Cu-ZSM5 и Ag / Al ₂ O ₃ являются наиболее часто используемыми катализаторами, и многие исследования сосредоточены на этих типах катализаторов. Cu-PPH, CeO ₂ -TiO ₂, Cu / Al ₂ O ₃, NbCe и Fe-MFI — это другие типы катализаторов, которые становятся актуальными. Во многих исследованиях, проведенных на этих катализаторах, эффективность преобразования выбросов NO _x была достигнута более чем на 90% (Shan et al.2012; Casapu et al. 2011; Oliveira et al. 2011). Катализаторы на основе TiO ₂, легированного вольфрамом с использованием ванадия в качестве активного компонента, являются наиболее применяемыми катализаторами для СКВ из-за их высокой активности даже при низкой температуре и высокой селективности по NO ₂ в качестве продукта. Цеолит представляет собой другую основу, которая может использоваться вместо TiO ₂, и имеет некоторые отличия в эффективности преобразования NO _x. В отличие от этих оснований, катализаторы Ag-Al ₂ O ₃ обладают относительно низкой активностью при низкой температуре выхлопных газов.

Качество впрыска мочевины и ее смешивание являются сложными и критически важными. Было проведено множество исследований для определения влияния качества капель мочевины на эффективность преобразования. Это показывает, что закачка мочевины является важным параметром эффективности преобразования. Это может повлиять на эффективность преобразования до 10%.

Хотя многие амины (метиламин, этиламин, пропиламин и бутиламин) были протестированы в качестве раствора для инъекций, никто не смог достичь эффективности раствора мочевины, называемого AdBlue, на мировых рынках (Stanciulescu et al.2010). Другие восстановители также были проверены на предмет замены аммиака.

В системах СКВ вместо аммиака или мочевины в качестве восстановителя можно использовать углеводороды (НС). Этот метод известен как углеводородный СКВ (HC-SCR), и по нему было проведено множество исследований. Из-за наличия углеводорода в выхлопных газах (пассивный режим) или в самом впрыскиваемом топливе (активный режим) его относительно просто применить к легковым автомобилям. В дизельных двигателях первичным углеводородом является дизельное топливо, но другие углеводороды, такие как этанол, ацетон и пропанол, могут вводиться в поток выхлопных газов, чтобы способствовать снижению NO _x.Катализатор Ag-Al ₂ O ₃ является наиболее перспективным катализатором для HC-SCR.

По сравнению с решениями по контролю выбросов (EGR, LNT и SCR) для снижения выбросов NO _x, в целом было показано, что SCR имеет высокую эффективность в преобразовании NO _x. В отличие от технологии LNT, SCR непрерывно удаляет NO _x через активный восстановитель на поверхности катализатора. В противном случае LNT имеет широкий диапазон рабочих температур и более низкую температуру обессеривания.Поскольку это приводит к увеличению выбросов HC и CO и низкой эффективности преобразования NO _x по сравнению с SCR и LNT, EGR отстает. Во многих приложениях эти технологии могут использоваться в комбинации для увеличения эффективности преобразования NO _x (Xu and McCabe 2012; Lopez et al. 2009).

Со всеми другими усовершенствованными устройствами дополнительной обработки, содержание серы в топливе для сжигания является важной проблемой для катализатора SCR. Технологии последующей обработки очень чувствительны к содержанию серы в топливе.Сера, содержащаяся в дизельном топливе, входит в состав катализаторов и начинает накапливаться в активных центрах катализатора, что снижает каталитическую активность. Хотя сульфаты могут подвергаться термическому разложению, для обессеривания в богатых условиях требуются высокие температуры (> 600 ° C). Альтернативные виды топлива и топливные добавки использовались для предотвращения воздействия серы на устройства дополнительной обработки. Можно повысить эффективность снижения выбросов в системах доочистки за счет топлива, не содержащего серу.Биодизель является наиболее часто используемым альтернативным топливом для предотвращения повреждения серой, и было проведено множество исследований по использованию биодизеля в качестве альтернативы дизельному топливу (Ng et al. 2010).

Опасности выхлопных газов автомобилей | Дым-А-Вент

Проще говоря, угарный газ убивает! Работа рядом с выхлопными газами подвергает вас воздействию ядовитого угарного газа (CO), который в больших количествах присутствует в выхлопных газах транспортных средств. Чрезмерное воздействие этого бесцветного газа без запаха может привести к смерти.Даже незначительное воздействие CO может вызвать головные боли, головокружение, тошноту и усталость.

Дизельный выхлоп, вездесущий черный дым, который можно увидеть, выходящий из больших грузовиков, в последнее время привлекает большое внимание. Совет по защите природных ресурсов (NRDC) запустил кампанию Dump Dirty Diesel в 1996 году под рекламным слоганом: «Стоять позади этого автобуса может быть опаснее, чем стоять перед ним». После восьми лет исследований Калифорнийский совет по воздушным ресурсам (CARB) наконец объявил, что сажа или твердые частицы из выхлопных газов дизельных двигателей являются загрязнителем, вызывающим рак.CARB также идентифицировал сорок химикатов, содержащихся в выхлопных газах дизельных двигателей, как токсичные загрязнители воздуха. Агентство по охране окружающей среды США (EPA) в настоящее время проводит собственное исследование воздействия выхлопных газов дизельных двигателей на здоровье. Они уже ввели новые правила, снижающие допустимые выбросы от тяжелых грузовиков и автобусов. Однако новые стандарты не будут применяться до 2004 года и будут применяться только к моделям 2004 года и более поздних моделей.

Дизельные выхлопные газы могут нанести ряд вреда здоровью, которые перечислены в таблице 1.Выхлопные газы содержат известные канцерогены и опасные вещества. Мышьяк, бензол и никель являются известными канцерогенами среди многих других предполагаемых канцерогенных компонентов выхлопных газов дизельных двигателей. Выхлопные газы содержат 38 других компонентов, которые являются опасными загрязнителями, перечисленными EPA. (по сравнению с 40, недавно идентифицированными CARB), включая предполагаемые канцерогены бензо [a] пирен, 1,3-бутадиен и формальдегид. Сам выхлоп внесен в список вероятных канцерогенов EPA, NIOSH (Национальный институт профессиональной безопасности и здоровья) и IARC (Международное агентство по изучению рака).

Исследования на мышах и крысах свидетельствуют о канцерогенности выхлопных газов дизельных двигателей. Однако он указан только как «вероятный канцероген», потому что повсеместное распространение выхлопных газов дизельных двигателей чрезвычайно затрудняет доказательство его канцерогенности для человека. Дизельные выхлопные газы очень сильно связаны с раком легких, особенно у людей, подвергающихся профессиональному облучению. Также высказывались предположения о более высокой заболеваемости раком мочевого пузыря в результате профессионального воздействия выхлопных газов дизельных двигателей, но это все еще не доказано.Помимо опасений по поводу рака, выхлопные газы дизельных двигателей также были идентифицированы как мутаген. Биохимические изменения в клетках индуцируются или усиливаются мутагенами, известный пример — радиация.

Таблица 1: Возможное воздействие выхлопных газов дизельных двигателей на здоровье

Тип	Эффекты
Доброкачественные	Респираторные заболевания, астма, головная боль, насморк и насморк и тошнота
Канцерогенный	Повышенный риск рака легких
Мутагенный	Повышенная частота мутаций

По оценкам Агентства по охране окружающей среды и Гарвардской школы общественного здравоохранения, а также других экспертов в области общественного здравоохранения, твердые частицы в воздухе являются причиной не менее 60 000 преждевременных смертей в США.С. каждый год [1]. Исследователи полагают, что большая часть риска для здоровья от выхлопных газов дизельных двигателей связана с ТЧ, которые могут содержать много вредных органических веществ и металлов. В среднем PM составляет от 0,1 до 0,25 микрона (1 x 10 -6 метров), с 75 процентами частиц размером менее 1 микрона. Это диапазон размеров, который легко вдохнуть, что может привести к раку легких или незлокачественному повреждению легких. Твердые частицы также, как и другие формы загрязнения воздуха, оказывают наибольшее воздействие на детей, астматиков и пожилых людей.

Неканцерогенная токсичность в результате хронического воздействия выхлопных газов дизельного двигателя вызывает такие респираторные заболевания, как ограничение проходимости дыхательных путей, снижение легочной функции, а также иммунологические и аллергические реакции.Это очень похоже на эффект курения сигарет, однако вдыхание выхлопных газов дизельного топлива происходит непроизвольно. Острое воздействие может вызвать раздражение тканей и необратимое повреждение дыхательных путей. Воздействие и болезнь от выхлопных газов дизельного двигателя обычно трудно определить, поскольку у пораженных людей могут проявляться симптомы простуды в виде головной боли, насморка и носа, тошноты и реакции, напоминающей астму. Воздействие обычно происходит непосредственно через дыхательные пути, хотя частицы могут оседать и на коже. Попав внутрь организма, загрязнители всасываются через ткани в кровоток и в конечном итоге выводятся из организма, как и другие токсины в организме.

В дополнение к описанным выше последствиям для здоровья, большинство загрязняющих веществ, выделяемых выхлопными газами дизельных двигателей, регулируются федеральными стандартами по воздуху, называемыми NAAQS (Национальные стандарты качества окружающего воздуха). Стандарты были установлены Законом о чистом воздухе 1970 года для защиты здоровья и благополучия населения. Сегодня NAAQS установил ограничения на концентрацию в воздухе CO, NO2, SO2, PM, углеводородов, за исключением метана, озона и свинца. Когда такие районы, как, например, Хьюстон-Галвестон, превышают эти концентрации загрязнителей воздуха, они считаются недостижимыми, и штат должен разработать план (план реализации SIP-государства) по снижению концентраций загрязнителей ниже NAAQS.

Выбросы выхлопных газов дизельных двигателей в атмосферу — это больше, чем просто еще одна проблема загрязнения воздуха. Выхлопные газы дизельного двигателя могут попадать на воду, почву и растительность, загрязняя все, с чем они соприкасаются. Он способствует глобальному потеплению, поскольку содержит парниковые газы — метан и углекислый газ, а также мелкодисперсные углеродистые ТЧ. Выхлопные газы дизельных двигателей также способствуют образованию кислотных отложений, поскольку они содержат азотную и серную кислоты и другие вещества, которые в атмосфере могут превращаться в кислые ТЧ.Доля NOx в выбросах дизельного топлива также способствует образованию озона (O3) и эвтрофикации прибрежных вод (стимулируя цветение водорослей до такой степени, что водоросли блокируют солнечный свет от водной флоры и фауны под поверхностью). Вклад NOx в образование озона значительный в районе Хьюстон-Галвестон, потому что это зона недостижения стандартов загрязнения воздуха озоном. Озон в тропосфере (вызванный загрязнением), в отличие от стратосферного озона (хорошего озона), как известно, обостряет астматиков и увеличивает количество госпитализаций в дни с высокой концентрацией озона.

Выбросы выхлопных газов происходят из мобильных источников, стационарных источников (нефтегазодобывающих и промышленных) и стационарных точечных источников, включая промышленные, электроэнергетические и коммерчески-институциональные источники. Из мобильных источников тяжелые двигатели выбрасывают 60 процентов NOx, 17 процентов углеводородов и почти 90 процентов от общего объема выбросов твердых частиц [3]. На следующих рисунках 1-3 показаны источники NOx, ЛОС и CO в районе Хьюстон-Галвестон в 1993 году. Из этих цифр очевидно, что мобильные источники в этом районе вносят значительный вклад в общее загрязнение NOx и CO. , 31 и 57 процентов соответственно.

Хотя выбросы дизельных двигателей в Техасе не были тщательно изучены, Калифорния тщательно проанализировала свои собственные проблемы с выхлопными газами. В 1990 году в двигателях внутреннего сгорания в Калифорнии было сожжено примерно 3,3 миллиарда галлонов дизельного топлива, в результате чего образовалось почти 58 000 тонн выхлопных газов дизельных двигателей, пригодных для дыхания. В 1990 году в Калифорнии автотранспортные средства выбрасывали около 70% твердых частиц (ТЧ) из выхлопных газов дизельных двигателей. Исследование, проведенное в Вене, Австрия, показало, что выхлопные газы дизельных двигателей составляют от 12 до 33% от общего количества ТЧ в воздухе.Зная это, можно легко задуматься, безопаснее ли стоять перед грузовиком или позади него. Выхлоп дизельных двигателей представляет собой серьезную угрозу для здоровья населения.

[1] Кампания NRDC по свалке грязных дизелей: факты о дымах в Нью-Йорке, 5/96.
[2] Уильямс, Пол Т., Г. Э. Эндрюс, и Кейт Д. Бартл, 1987, Роль смазочного масла в выбросах твердых частиц и твердых частиц в дизельном топливе, Общество инженеров автомобильной промышленности, Inc.
[3] Регулирующие органы и производители двигателей согласовали план по сокращению выбросов дизельного топлива в 2004 г., Environment Reporter, 1995 г., с.565.
[4] Volkswagen, 1989, Нерегулируемые компоненты выхлопных газов автомобилей, Volkswagen AG, Исследования и разработки (физико-химическая метрология), координатор проекта: д-р К.-Х. Lies, 3180 Wolfsburg 1, F. R. Германия.

Компоненты выхлопа дизеля.

Выхлоп дизельных двигателей, также известный как дизельные выхлопные газы, представляет собой сложную смесь газов и твердых частиц дизельного топлива (DPM). Компоненты включают

окись углерода
двуокись углерода
диоксид серы
оксиды азота
альдегиды, включая бензол и формальдегид
углеводороды
полициклические ароматические углеводороды (ПАУ)
сажа (углерод)

Основным компонентом выхлопных газов дизельных двигателей является сажа (60-80%).Вот что вы видите, выходя из выхлопной трубы.

Большая часть DPM, также известная как мелкие твердые частицы, состоит из настолько крошечных частиц, что их легко вдыхать и оседать в нижних отделах легких, где они вызывают различные последствия для здоровья.

Воздействие выхлопных газов дизельного двигателя.

Мелкие частицы в выхлопных газах дизельного топлива легко вдыхаются и откладываются глубоко в ткани легких. Эти частицы могут вызвать повреждение легочной ткани. Ранее существовавшие заболевания, такие как эмфизема, астма или сердечные заболевания, могут усугубляться выхлопными газами дизельного двигателя.

Некоторые краткосрочные (или острые) воздействия на здоровье:

Раздражение глаз, носа и горла
Рвота
Головокружение
Головная боль
Изжога
Онемение
Герметичность в груди
Покалывание в конечностях
Свистящее дыхание

Помимо этих непосредственных проблем, выхлопные газы дизельного двигателя могут вызывать хронические проблемы со здоровьем.Национальный институт охраны труда и здоровья (NIOSH) считает, что выхлопные газы дизельных двигателей являются потенциальным канцерогеном для человека (вещество, вызывающее рак). Может пройти много лет после первого контакта с дизельным топливом, чтобы развиться рак и другие воздействия на здоровье.

NIOSH Проект по борьбе с гибелью пожарных

В 1998 финансовом году президент Клинтон и Конгресс признали необходимость решения сохраняющейся национальной проблемы гибели пожарных и профинансировали NIOSH для проведения национального проекта по расследованию смертельных случаев среди пожарных.

Вкратце, общая цель этой программы состоит в том, чтобы лучше определить масштабы и характеристики связанных с работой смертей и тяжелых травм среди пожарных, разработать рекомендации по предотвращению этих травм и смертей, а также реализовать и распространить профилактические меры. Комплексный план, состоящий из пяти частей, посвященный полевому расследованию смертельных случаев среди пожарных, представлен ниже.

Расследование случаев смерти от сердечно-сосудистых заболеваний
Сердечно-сосудистые заболевания (ССЗ) на протяжении многих лет были значительной причиной смерти на работе среди пожарных.Эта деятельность NIOSH включает многофакторную оценку личных, физиологических, психологических и организационных факторов, связанных со смертельным исходом от сердечно-сосудистых заболеваний среди пожарных при исполнении служебных обязанностей. Учитываются и другие факторы, такие как измерение оксида углерода и оценка других воздействий и нагрузки на организм при различных типах пожаров. http://www.cdc.gov/niosh/fire/

NFPA 1500 утверждает, что «канцерогенный эффект выхлопных газов дизельных двигателей присутствует даже в том случае, если частицы (сажа) отфильтровываются из выхлопных газов (www.nfpa.org)
Даже низкие дозы окиси углерода, содержащиеся в выхлопных газах дизельных двигателей, удваивают риск сердечных приступов у людей данной возрастной категории (Виндзорский совет по вопросам труда и здоровья)
Когда диоксид азота присоединяется к углеродным частицам выхлопных газов дизельного топлива, он может проникать глубоко в легкие, где они собираются вдоль бронхиально-альвеолярной сети и тем самым повреждают защитные механизмы легких. Это особенно серьезно для пожарного, который, возможно, уже болен респираторным заболеванием.(Виндзорский совет по вопросам труда и здоровья PDF)
В исследовании International Personnel Protection, Inc. делается вывод: «Выхлоп дизеля может проникать внутрь одежды, мебели и других предметов, с которыми обычно контактируют пожарные, и впитываться ими, а затем может впитаться кожей пожарных» (Международный персонал Отчет Protection, Inc PDF)

A. Улавливание источника — Улавливание у источника — единственный возможный метод устранения всего дизельного выхлопа из пожарной части или гаража.(www.NFPA.org)

Улавливание переносимых по воздуху частиц до того, как они распространятся по окружающей среде, является наиболее эффективным методом создания безопасной и здоровой рабочей среды.
За счет минимизации удаления воздуха и его движения сокращаются инвестиции в оборудование для обработки воздуха, и может быть достигнута немедленная экономия на потреблении энергии — сокращение затрат — увеличение прибыли.

B. Вентиляция

Если использование альтернативного источника энергии невозможно, существуют способы уменьшить воздействие на рабочих.Выхлоп дизельного топлива в закрытых помещениях (например, на холостом ходу, в зонах заправки, технического обслуживания и очистки) можно контролировать с помощью как местной вытяжной вентиляции, так и общей вентиляции. Местная вытяжная вентиляция — наиболее эффективная система вентиляции. Он удаляет выхлопы дизельных двигателей до того, как они попадут в воздух, которым дышат рабочие. Выхлопные шланги выхлопной трубы или трубы должны быть прикреплены к транспортному средству, движущемуся в помещении, и выбрасываться в такое место, как крыша, где он не сможет повторно зайти на объект. Общая вентиляция включает использование вентиляционных отверстий на крыше, открывающихся дверей и окон, крышных вентиляторов, напольных вентиляторов или других механических систем для перемещения воздуха через рабочую зону.Общая вентиляция не так эффективна, как местная вытяжная.

C. Изолируйте рабочего от выхлопной трубы

Как можно больше рабочих должно быть перемещено подальше от участков, содержащих выхлоп дизельных двигателей. Это предотвратит ненужное воздействие на рабочих, не участвующих напрямую в эксплуатации или обслуживании дизельных транспортных средств. Воздействие выхлопных газов дизельного двигателя на оператора следует контролировать, закрывая окна кабины во время движения транспортных средств. Кабины с кондиционерами имеют решающее значение для обеспечения этой безопасности круглый год.Хотя дизельные газы могут просачиваться в кабину автомобиля при закрытых окнах, это ограничивает контакт с твердыми частицами, содержащимися в выхлопных газах дизельного двигателя.

Токсикологическая оценка выбросов выхлопных газов легковых автомобилей, использующих различные топливные альтернативы в условиях ниже нуля | Токсикология частиц и волокон

Aakko P, Nylund N-O. Выбросы твердых частиц при умеренных и низких температурах с использованием различных видов топлива. Детройт: конференция и выставка SAE Powertrain & Fluid Systems; 2003 г.п. 20.

Google Scholar

Аакко-Сакса П., Рантанен-Колехмайнен Л., Скиття Э. Этанол, изобутанол и биогидроуглеводороды в качестве компонентов бензина по отношению к газообразным выбросам и твердым частицам. Environ Sci Technol. 2014. 48: 10489–96.

CAS PubMed Статья Google Scholar

Аакко-Сакса П., Рослунд П., Копонен П. Разработка и валидация комплексных методов измерения выбросов для альтернативных видов топлива в VTT; 2017 г.

Google Scholar

ACEA, 2016. Карманный справочник автомобильной промышленности 2016–2017. http://www.acea.be/.

Google Scholar

ACEA, 2017. Распределение регистраций новых легковых автомобилей по доле дизельного топлива. https://www.acea.be/uploads/statistic_documents/Share_of_diesel_in_new_cars_in_West_Europe_%281990–2017%29.xlsx. По состоянию на 9 мая 2017 г.

Адамс К., Гринбаум Д.С., Шейх Р., ван Эрп А.М., Рассел АГ. Компоненты твердых частиц, источники и здоровье: систематические подходы к тестированию эффектов. J Air Waste Manag Assoc. 2015; 65 (5): 544–58.

CAS PubMed Статья Google Scholar

Агарвал А.К., Атеек Б., Гупта Т., Сингх А.П., Панди С.К., Шарма Н., Агарвал Р.А., Гупта Н.К., Шарма Х., Джайн А., Шукла П.К. Токсичность и мутагенность выхлопных газов сжатого природного газа: может ли это быть чистым решением для мегаполисов со смешанным движением? Environ Pollut.2018; 239: 1–13.

Артикул CAS Google Scholar

Alanen J, Saukko E, Lehtoranta K, Murtonen T., Timonen H, Hillamo R, Karjalainen P, Kuuluvainen H, Harra J, Keskinen J, Rönkkö T. Формирование и физические свойства выбросов частиц из двигатель на природном газе. Топливо. 2015; 162: 155–61.

CAS Статья Google Scholar

Альварес Р.А., Завала-Араиза Д., Лион Д.Р., Аллен Д.Т., Баркли З.Р., Брандт А.Р., Дэвис К.Дж., Херндон С.К., Джейкоб Д.Д., Карион А., Корт Е.А., Лэмб Б.К., Лово Т., Маасаккерс Дж.Д., Марчезе А.Дж., Омара М., Пакала С.В., Пейшл Дж., Робинсон А.Л., Шепсон П.Б., Суини С., Таунсенд-Смолл А., Вофси СК, Гамбург, С.П.Оценка выбросов метана из цепочки поставок нефти и газа в США. Наука. 2018; 361 (6398): 186–8.

CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

10.

Bandowe BAM, Meusel H. Нитрированные полициклические ароматические углеводороды (нитро-ПАУ) в окружающей среде — обзор. Sci Total Environ. 2017; 581–582: 237–57.

PubMed Статья CAS Google Scholar

11.

Bisig C, Roth M, Müller L, Comte P, Heeb N, Mayer A, Czerwinski J, PetriFink A, Rothen-Rutishauser B. Идентификация опасностей выхлопных газов топливных смесей бензина и этанола с использованием многоклеточной модели легких человека. Environ Res. 2016; 151: 789–96.

CAS PubMed Статья Google Scholar

12.

Carbone S, Timonen HJ, Rostedt A, Happonen M, Rönkkö T, Keskinen J, Ristimaki J, Korpi H, Artaxo P, Canagaratna M, Worsnop D, Canonaco F, Prévôt ASH, Hillamo R, Saarikoski .Выявление продуктов сгорания топлива и смазочного масла в частицах выхлопных газов дизельных двигателей. Аэрозоль Sci Technol. 2019; 53 (5): 594–607.

CAS Статья Google Scholar

13.

Charrier JG, Anastasio C. О дитиотреитоле (DTT) как мере окислительного потенциала окружающих частиц: свидетельства важности растворимых переходных металлов. Atmos Chem Phys. 2012; 12 (19): 9321.

CAS Статья Google Scholar

14.

Chen X, Zhong Z, Xu Z, Chen L, Wang Y. 2 ‘, 7’-дихлородигидрофлуоресцеин в качестве флуоресцентного зонда для измерения активных форм кислорода: сорок лет применения и противоречий. Free Radic Res. 2010. 44 (6): 587–604.

CAS PubMed Статья Google Scholar

15.

Chen Y, Borken-Kleefeld J. Выбросы от автомобилей и легких коммерческих автомобилей в реальном времени — результаты 13-летнего дистанционного зондирования в Цюрихе, Швейцария. Atmos Environ.2014; 88: 157–64.

CAS Статья Google Scholar

16.

Чен Й, Боркен-Клефельд Дж. NO _x Выбросы легковых автомобилей с дизельным двигателем ухудшаются с возрастом. Environ Sci Technol. 2016; 50: 3327–32.

CAS PubMed Статья Google Scholar

17.

EC. 692/2008, 2008. Постановление Комиссии (ЕС) № 692/2008 от 18 июля 2008 г., вводящее и изменяющее постановление (ЕС) № 715/2007 Европейского парламента и Совета об утверждении типа транспортных средств в отношении выбросов от легкие пассажирские и коммерческие автомобили.Официальный журнал Европейских сообществ.

Google Scholar

18.

EEA. Повышение топливной эффективности новых автомобилей в Европе замедлилось в 2016 году. 2017. https://www.eea.europa.eu/highlights/fuel-efficiency-improvements-of-new. По состоянию на 7 мая 2017 г.

19.

Европейское агентство по окружающей среде (EEA). Отчет о качестве воздуха в Европе — 2016. Копенгаген: ЕЭЗ; 2016.

Google Scholar

20.

Европейское агентство по окружающей среде (ЕАОС). Отчет о качестве воздуха в Европе — 2019. Копенгаген: ЕЭЗ; 2019.

Google Scholar

21.

Харрис С.Дж., Марик ММ. Распределение по размерам твердых частиц в выхлопных газах дизельных и бензиновых двигателей. J Aerosol Sci. 2001. 32 (6): 749–64.

CAS Статья Google Scholar

22.

Хедж М., Вебер П., Гингрич Дж., Алгер Т. и др.Влияние EGR на выбросы твердых частиц из двигателя GDI. Двигатели SAE Int J. 2011. 4 (1): 650–66.

Артикул CAS Google Scholar

23.

Helmers E, Leitão J, Tietge U, Butler T. Выбросы в эквиваленте CO2 европейскими легковыми автомобилями в 1995–2015 годах на основе реального использования: оценка климатических преимуществ европейской «дизельной стрелы» . Atmos Environ. 2019; 198: 122–32.

CAS Статья Google Scholar

24.

Hemmingsen JG, Moller P, Nojgaard JK, Rousgaard M, Loft S. Окислительный стресс, генотоксичность и экспрессия молекул адгезии сосудистых клеток в клетках, подвергшихся воздействию твердых частиц в результате сгорания обычного дизельного топлива и смесей биодизельного топлива на основе метиловых эфиров. Environ Sci Technol. 2011; 45: 8535–51.

Артикул CAS Google Scholar

25.

Hesterberg TW, Lapin CA, Bunn WB. Сравнение выбросов от автомобилей, работающих на дизельном топливе или сжатом природном газе.Environ Sci Technol. 2008; 42: 6437–45.

CAS PubMed Статья Google Scholar

26.

МАИР (2013). Выхлопы дизельных и бензиновых двигателей и некоторые нитроарены. Монографии МАИР по оценке канцерогенных рисков для человека. Том 105. ISBN 978 92 832 13284.

Google Scholar

27.

МКРЗ (1994). Модель дыхательных путей человека для радиологической защиты.Публикация МКРЗ 66. Ann. МКРЗ 24 (1-3).

Google Scholar

28.

Jalava PI, Aakko-Saksa P, Murtonen T, Happo MS, Markkanen A, Yli-Pirilä P, Hakulinen P, Hillamo R, Mäki-Paakkanen J, Salonen RO, Jokiniemi J, Hirvonen M-R. Токсикологические свойства выбросов частиц тяжелых двигателей, работающих на обычном дизельном топливе и биотопливе, а также на сжатом природном газе. Часть Fiber Toxicol. 2012; 9: 37.

CAS PubMed PubMed Central Статья Google Scholar

29.

Jalava PI, Wang Q, Kuuspalo K, Ruusunen J, Hao L, Fang D, Hirvonen M-R. Дневные и ночные колебания химического состава и токсикологические реакции на размер отдельных проб ТЧ городского воздуха в условиях высокого загрязнения воздуха. Atmos Environ. 2015; 120: 427–37.

CAS Статья Google Scholar

30.

Jang J, Lee J, Choi Y, Park S. Снижение выбросов твердых частиц от бензиновых автомобилей с системами прямого впрыска топлива с использованием бензинового сажевого фильтра.Sci Total Environ. 2018; 644: 1418–28.

CAS PubMed Статья Google Scholar

31.

Янссен НАХ, Хук Дж., Симик-Лоусон М., Фишер П., Ван Бри Л., Тен Бринк Х, Кекен М., Аткинсон Р. У., Андерсон Х. Р., Брунекриф Б., Касси ФР. Черный углерод как дополнительный индикатор неблагоприятного воздействия переносимых по воздуху частиц на здоровье по сравнению с PM10 и PM2,5. Перспектива здоровья окружающей среды. 2011. 119 (12): 1691–9.

CAS PubMed PubMed Central Статья Google Scholar

32.

Karavalakis G, Stournas S, Bakeas E. Влияние смеси дизельное топливо / биодизель на регулируемые и нерегулируемые загрязнители от легкового автомобиля, эксплуатируемого в европейских и афинских ездовых циклах. Atmos Environ. 2009. 43 (10): 1745–52.

CAS Статья Google Scholar

33.

Карьялайнен П., Пирйола Л., Хейккила Дж., Ляхде Т., Цамкиозис Т., Нциахристос Л., Кескинен Дж., Рёнкко Т. Частицы выхлопных газов современных бензиновых транспортных средств: лабораторные и дорожные исследования.Atmos Environ. 2014; 97: 262–70.

CAS Статья Google Scholar

34.

Kasurinen S, Jalava PI, Tapanainen M, Uski O, Happo MS, Mäki-Paakkanen J, Lamberg H, Koponen H, Nuutinen I, Kortelainen M, Jokiniemi J, Hirvonen M-R. Токсикологические эффекты выбросов твердых частиц — сравнение нефтяного и древесного топлива в малых и средних системах отопления. Atmos Environ. 2015; 103: 321–30.

CAS Статья Google Scholar

35.

Хан М.И., Ясмин Т., Шакур А. Технический обзор сжатого природного газа (КПГ) в качестве транспортного топлива. Обновите Sust Energ Rev.2015; 51: 785–97.

CAS Статья Google Scholar

36.

Künzi L, Krapf M, Daher N, et al. Токсичность старых частиц выхлопных газов бензина для нормального и больного эпителия дыхательных путей. Научный доклад 2015; 5: 11801.

PubMed PubMed Central Статья CAS Google Scholar

37.

Лиати А., Шрайбер Д., Арройо Рохас Дасильва Ю., Димопулос Эггеншвилер П. Выбросы сверхмелкозернистых частиц от современных бензиновых и дизельных транспортных средств: взгляд с электронной микроскопии. Environ Pollut. 2018; 239: 661–9.

CAS PubMed Статья Google Scholar

38.

Лу Кью, Чжао Й, Робинсон А.Л. Подробные профили органических выбросов для бензиновых, дизельных и газотурбинных двигателей, включая выбросы промежуточных и полулетучих органических соединений.Atmos Chem Phys. 2018; 18 (23): 17637–54.

CAS Статья Google Scholar

39.

Mohankumar S, Senthilkumar P. Образование твердых частиц и методы их контроля для дизельного двигателя: всесторонний обзор. Обновите Sust Energ Rev.2017; 80: 1227–38.

CAS Статья Google Scholar

40.

Munoz M, Heeb NV, Haag R, Honegger P, Zeyer K, Mohn J, Comte P, Czerwinski J.Смешивание биоэтанола снижает выбросы наночастиц, ПАУ, алкил- и нитро-ПАУ, а также снижает генотоксический потенциал выхлопных газов автомобиля с гибким топливом с прямым впрыском бензина. Environ Sci Technol. 2016; 50: 11853–61.

CAS PubMed Статья Google Scholar

41.

Парк М., Джу Х.С., Ли К. и др. Различная токсичность мелких твердых частиц из разных источников. Научный доклад 2018; 8: 17007.

PubMed PubMed Central Статья CAS Google Scholar

42.

Паур Х.Р., Касси Ф.Р., Тегуарден Дж., Фиссан Х., Диабате С., Ауфдерхайде М., Крейлинг В.Г., Ханнинен О, Каспер Дж., Ридикер М. и др. Исследования воздействия клеток in vitro для оценки токсичности наночастиц в легких — диалог между наукой об аэрозолях и биологией. J Aerosol Sci. 2011; 42: 668–92.

CAS Статья Google Scholar

43.

Пей Ю., Цинь Дж., Пан С. Экспериментальное исследование характеристик выбросов твердых частиц для бензинового двигателя с прямым впрыском.Proc Inst Mech Eng, Часть D: J Automob Eng. 2014; 228: 604–16.

CAS Статья Google Scholar

44.

Пирйола Л., Куулувайнен Х., Тимонен Х., Саарикоски С., Тейниля К., Сало Л., Датта А., Симонен П., Карьялайнен П., Кульмала К., Рёнккё Т. Потенциал возобновляемого топлива для снижения выбросов твердых частиц дизельного топлива. Appl Energy. 2019; 254: 113636.

CAS Статья Google Scholar

45.

Platt SM, El Haddad I, Pieber SM, Zardini AA, Suarez-Bertoa R, Clairotte M, Daellenbach KR, Huang RJ, Slowik JG, Hellebust S, Temime-Roussel B, Marchand N, de Gouw J, Jimenez JL, Hayes П.Л., Робинсон А.Л., Балтенспергер Ю., Асторга С., Прево АШ. Бензиновые автомобили производят больше углеродистых твердых частиц, чем современные дизельные автомобили с фильтрами. Научный доклад 2017; 7: 4926.

CAS PubMed PubMed Central Статья Google Scholar

46.

Saint-Georges F, Abbas I, Billet S, Verdin A, Gosset P, Mulliez P, Shirali P, Garçon G.Индукция экспрессии генов летучих органических соединений и / или ферментов, метаболизирующих полициклические ароматические углеводороды, в изолированных альвеолярных макрофагах человека в ответ к переносимым по воздуху твердым частицам (PM2,5). Токсикология. Февраль 2008, 244 (2–3): 220–30.

CAS PubMed Статья Google Scholar

47.

Samoli E, Atkinson RW, Analitis A, Fuller GW, Beddows D, Green DC, et al.Различное воздействие на здоровье кратковременного воздействия частиц из конкретных источников в Лондоне. UK Environ Int. 2016; 97: 246–53.

CAS PubMed Статья Google Scholar

48.

Скарлат Н., Даллеманд Дж. Ф., Фаль Ф. Биогаз: изменения и перспективы в Европе. Возобновляемая энергия. 2018; 129 (Часть A): 457–72.

Артикул Google Scholar

49.

Seagrave J, Gigliotti A, McDonald JD, Seilkop SK, Whitney KA, Zielinska B, Mauderly JL.Состав, токсичность и мутагенность выбросов твердых частиц и полулетучих веществ от тяжелых транспортных средств, работающих на сжатом природном газе. ToxicolSci. 2005; 87: 232–41.

CAS Google Scholar

50.

Сингх А.П., Пал А., Агарвал А.К. Сравнительные характеристики твердых частиц в двигателях, работающих на водороде, КПГ, УВГП, бензине и дизельном топливе. Топливо. 2016; 185 (1): 491–9.

CAS Статья Google Scholar

51.

Sonntag DR, Bailey CR, Fulper CR, Baldauf RW. Вклад смазочного масла в выбросы твердых частиц легковыми бензиновыми автомобилями в Канзас-Сити. Environ Sci Technol. 2012; 46 (7): 4191–9.

CAS PubMed Статья Google Scholar

52.

Суарес-Бертоа Р., Асторга К. Влияние низких температур на выбросы от легковых автомобилей стандарта Euro 6. Environ Pollut. 2018; 234: 318–29.

CAS PubMed PubMed Central Статья Google Scholar

53.

Сикора П., Витт К.Л., Реванна П. и др. Платформа нового поколения для обнаружения повреждений ДНК с высокой пропускной способностью для скрининга генотоксических соединений. Научный доклад 2018; 8: 2771.

PubMed PubMed Central Статья CAS Google Scholar

54.

Тимонен Х., Карьялайнен П., Саукко Е., Саарикоски С., Аакко-Сакса П., Симонен П., Муртонен Т., Масо М., Куулувайнен Х., Блосс М., Альберг Е., Свеннингссон Б., Пагельс Дж., Брюн В. Кескинен Дж., Уорсноп Д., Хилламо Р., Рёнккё Т.Влияние содержания этанола в топливе на первичные выбросы и потенциал образования вторичных аэрозолей для современного автомобиля с гибким топливом, работающего на бензине. Atmos Chem Phys. 2017; 17: 5311–29.

CAS Статья Google Scholar

55.

Tobías A, Rivas I, Reche C, Alastuey A, Rodríguez S, Fernández-Camacho R, Sánchez de la Campa AM, de la Rosa J, Sunyer J, Querol X. Кратковременные эффекты ультратонких частиц о ежедневной смертности от первичных выхлопных газов автомобилей по сравнению с вторичными в трех городах Испании.Environ Int. 2018; 111: 144–51.

PubMed Статья CAS Google Scholar

56.

Totlandsdal AI, Cassee FR, Schwarze P, Refsnes M, Lag M. Частицы выхлопных газов дизельного топлива вызывают CYP1A1 и провоспалительные реакции через различные пути в эпителиальных клетках бронхов человека. Часть Fiber Toxicol. 2010; 7: 41.

CAS PubMed PubMed Central Статья Google Scholar

57.

Triantafyllopoulos G, Dimaratos A, Ntziachristos L, Bernard Y, Dornoff J, Samaras Z. Исследование характеристик выбросов CO2 и NOx дизельных транспортных средств стандарта Euro 6 при различных динамометрических характеристиках шасси и дорожных условиях, включая последние нормативные положения. Sci Total Environ. 2019; 666: 337–46.

CAS PubMed Статья Google Scholar

58.

Turio-Baldassarri L, Battistelli CL, Conti L, Crebelli R, De Berardis B, Iamiceli AL, Gambino M, Iannaccone S.Оценка токсичности выбросов двигателей городских автобусов: сжатый природный газ и сравнение с жидким топливом. Sci Total Environ. 2006; 355: 64–77.

Артикул CAS Google Scholar

59.

Tzamkiozis T, Stoeger T, Cheung K, Ntziachristos L, Sioutas C, Samaras Z. Мониторинг воспалительного потенциала частиц выхлопных газов от легковых автомобилей на мышах. Вдыхать токсикол. 2010. 22 (S2): 59–69.

CAS PubMed Статья Google Scholar

60.

Агентство по охране окружающей среды США (1998), инвентаризация выбросов загрязняющих веществ раздела 112 (c) (6) за 1990 год. Заключительный отчет, апрель 1998 г.

Google Scholar

61.

Агентство по охране окружающей среды США (2007) Контроль опасных загрязнителей воздуха от мобильных источников. Окончательное правило, 40 CFR, части 59, 80, 85 и 86.

Google Scholar

62.

US EPA 2015 Уведомление о нарушении (18 сентября 2015 г.), направленное EPA в Volkswagen Group of America, Inc.

Google Scholar

63.

Usemann J, Roth M, Bisig C, et al. Фильтр частиц бензина снижает окислительное повреждение ДНК в эпителиальных клетках бронхов после воздействия всего отработанного бензина in vitro. Научный доклад 2018; 8: 2297.

PubMed PubMed Central Статья CAS Google Scholar

64.

Уски О, Ялава П.И., Хаппо М.С., Торвела Т., Лескинен Дж., Мяки-Паакканен Дж., Тиссари Дж., Сиппула О, Ламберг Х., Йокиниеми Дж., Хирвонен М. — Р.Влияние содержания цинка в топливе на токсикологические реакции твердых частиц при сгорании гранул in vitro. Sci Total Environ. 2015; 511: 331–40.

CAS PubMed Статья Google Scholar

65.

Valverde V, Mora BA, Clairotte M, Pavlovic J, Suarez-Bertoa R, Giechaskiel B, Astorga-LLorens C, Fontaras G. -дорожные измерения. Атмосфера.2019; 10 (5): 243.

CAS Статья Google Scholar

66.

Валлингтон Т.Дж., Андерсон Дж. Э., Сигел Д. Д., Тамор М.А., Мюллер С.А., Винклер С.Л., Нильсен О.Дж. Устойчивая мобильность, топливо будущего и таблица Менделеева. J Chem Educ. 2013; 90 (4): 440–5.

CAS Статья Google Scholar

67.

Weber C, Sundvor I, Figenbaum E. Сравнение регулируемых коэффициентов выбросов LDV стандарта Euro 6 при северных температурах и условиях холодного запуска: дизельный и бензиновый с прямым впрыском.Atmos Environ. 2019; 206: 208–17.

CAS Статья Google Scholar

68.

Worton DR, Isaacman G, Gentner DR, Dallmann TR, Chan AW, Ruehl CR, Kirchstetter TW, Wilson KR, Harley RA, Goldstein AH. (2014). Смазочное масло преобладает в выбросах первичных органических аэрозолей от автомобилей. Экологическая наука и технологии. 2014. 48 (7): 3698–706.

CAS Статья Google Scholar

69.

Wu Y, Zhang S, Hao J, Liu H, Wu X, Hu J, Walsh MP, Wallington TJ, Zhang KM, Stevanovic S. Выбросы от дорожных транспортных средств и их контроль в Китае: обзор и перспективы. Sci Total Environ. 2017; 574: 332–49.

CAS PubMed Статья Google Scholar

70.

Янг Дж., Рот П., Рюль С.Р., Шафер М.М., Анткевич Д.С., Дурбин Т.Д., Кокер Д., Аса-Авуку А., Каравалакис Г. Физические, химические и токсикологические характеристики выбросов твердых частиц от бензина, используемого в современных технологиях. инъекционные автомобили.Sci Total Environ. 2018; 650: 1182–94.

PubMed Статья CAS Google Scholar

71.

Ян Дж., Рот П., Дурбин Т., Кент С.Дж., Аса-Авуку А., Кокер Д., Каравалакис Г. Исследование влияния смесей этанола среднего и высокого уровня на твердые частицы и подвижный исходный воздух токсичные (MSAT) выбросы от автомобиля с гибким топливом GDI. Энергетическое топливо. 2019; 33: 429–40.

CAS Статья Google Scholar

72.

Yang L, Franco V, Mock P, Kolke R, Zhang S, Wu Y, German J. Экспериментальная оценка выбросов NO _x от легковых автомобилей с дизельным двигателем 73 евро 6. Environ Sci Technol. 2015; 49 (24): 14409–15.

CAS PubMed Статья Google Scholar

73.

Zheng X, Wang G, Bin P, Meng T, Niu Y, Yang M, Zhang L, Duan H, Yu T, Dai Y, Zheng Y. Временные эффекты антиоксидантов и ферментов фазы II на окислительное повреждение легких мыши, вызванное частицами выхлопных газов дизеля.Toxicol Appl Pharmacol. 2019; 366: 25–34.

CAS PubMed Статья Google Scholar

74.

Циммер А., Кох Н. Динамика потребления топлива в Европе: последствия налоговой реформы для загрязнения воздуха и выбросов углерода. Transp Res A Policy Pract. 2017; 106: 22–50.

Артикул Google Scholar

Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности.Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.

Настройка вашего браузера на прием файлов cookie

Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее частые причины:

В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки вашего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались.Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, нажмите кнопку «Назад» и примите файлы cookie.
Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie.Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Чтобы предоставить доступ без файлов cookie потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.

Что сохраняется в файле cookie?

Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.

Как правило, в файлах cookie может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, пока вы не введете его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступа к остальной части вашего компьютера, и только сайт, который создал файл cookie, может его прочитать.

% PDF-1.4 % 72 0 obj> эндобдж xref 72 83 0000000016 00000 н. 0000002654 00000 н. 0000001956 00000 н. 0000002734 00000 н. 0000002863 00000 н. 0000003189 00000 п. 0000003263 00000 н. 0000003494 00000 н. 0000004148 00000 п. 0000004446 00000 н. 0000004518 00000 н. 0000004916 00000 н. 0000012997 00000 п. 0000013410 00000 п. 0000013692 00000 п. 0000013944 00000 п. 0000015227 00000 п. 0000015523 00000 п. 0000015610 00000 п. 0000015645 00000 п. 0000015857 00000 п. 0000016105 00000 п. 0000016762 00000 п. 0000016941 00000 п. 0000017477 00000 п. 0000017884 00000 п. 0000021241 00000 п. 0000021735 00000 п. 0000032008 00000 н. 0000032392 00000 п. 0000032746 00000 п. 0000033118 00000 п. 0000040875 00000 п. 0000041296 00000 п. 0000041569 00000 п. 0000042377 00000 п. 0000043184 00000 п. 0000043713 00000 п. 0000053882 00000 п. 0000054272 00000 п. 0000054676 00000 п. 0000054995 00000 п. 0000060297 00000 п. 0000060671 00000 п. 0000060869 00000 п. 0000061498 00000 п. 0000062035 00000 п. 0000062431 00000 п. 0000062904 00000 п. 0000063490 00000 п. 0000063703 00000 п. 0000064120 00000 н. 0000070151 00000 п. 0000070470 00000 п. 0000070547 00000 п. 0000071132 00000 п. 0000073802 00000 п. 0000073910 00000 п. 0000074231 00000 п. 0000077549 00000 п. 0000077811 00000 п. 0000077962 00000 п. 0000078339 00000 п. 0000081838 00000 п. 0000082104 00000 п. 0000082159 00000 п. 0000082442 00000 п. 0000082766 00000 н. 0000082990 00000 п. 0000083111 00000 п. 0000083457 00000 п.

Сравнительный анализ токсичности выхлопных газов автомобилей и пути ее снижения

Из чего «состоят» выхлопные газы автомобиля?

Таблица Менделеева выхлопных газов

Выхлопные газы

Бензол

Мелкая пыль (твердые частицы)

Углекислый газ (CO2)

Окись углерода (Co, угарный газ)

Озон

Двуокись серы (SO2)

Оксиды Азота (NOx)

Влияние выхлопных газов на здоровье человека

Как защититься от выхлопных газов

Загрязненный воздух, возможно, изменяет наши гены

Последствия обратимы?

что нужно знать о Евро-6 :: Autonews

Когда и где начнет действовать Евро-6

Что изменится

Как обеспечить Евро-6

Что такое мочевина

Станут ли машины дороже

Придет ли конец дизелям

Когда Евро-6 станет обязательной в России

ЧЕМ ДЫШИТ ВОДИТЕЛЬ? — Независимая экологическая экспертиза

Клапан EGR. Серьезный подход к выбросам NOx.

Каковы причины поломки клапанов EGR?

Каковы признаки неисправности клапана EGR?

Коды распространенных неисправностей

Изотопный состав CO в выхлопе транспортных средств

Выбросы легковых автомобилей | Агентство по охране окружающей среды США

Обзор

Экологический рейтинг на этикетке

Хорошие новости … Транспортные средства становятся более эффективными.

История

На какие транспортные средства распространяется действие закона о смоге для легковых и малотоннажных грузовиков?

Парниковые газы

Стандарты выбросов

Успех

Стандарты выбросов сделали наш воздух чище.. .

Но загрязнение NOx по-прежнему является проблемой. . .

Выбросы загрязняющих веществ от автомобилей с дизельными двигателями и систем нейтрализации выхлопных газов

Дизельный катализатор окисления (DOC)

Дизельный сажевый фильтр (DPF)

Селективное каталитическое восстановление (SCR)

Опасности выхлопных газов автомобилей | Дым-А-Вент

Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie

Настройка вашего браузера на прием файлов cookie

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Что сохраняется в файле cookie?

Добавить комментарий Отменить ответ