CO, NOZ, CH

Мой друг, заядлый автомобилист, любит говорить: "И дым от дизеля мне сладок и приятен". Это хорошо, когда дизель один во всей округе, но сейчас уже автомобильный парк планеты составляет около 400 миллионов автомобилей и продолжает расти. И если бы из выхлопных труб этой стальной армады вылетали бы только вода и углекислый газ, как сказал школьник, то было бы ох как хорошо! Между тем в ряде крупнейших городов мира загрязнение воздуха приняло угрожающие размеры. В Токио, например, в час пик полицейские регулировщики движения используют кислородные маски.

Загрязнение атмосферы выбросами автомобильных двигателей из локальных проблем превратилось в национальные, а затем и в мировую проблему.

В 60-х годах в ряде стран были введены ограничения на токсичность выхлопа. В нашей стране государственное нормирование токсичности выхлопа было впервые введено в 1970 г., но с тех пор ограничительный стандарт трижды пересматривался как в сторону ужесточения установленных норм, так и добавления ограничения по окислам азота, которого в первом стандарте не было.

Основные токсичные компоненты выхлопа - это окись углерода CO, окислы азота NO_z, и углеводороды CH. Кроме того, в воздух могут вылетать соединения свинца, сернистый газ, сероводород, альдегиды и канцерогенные вещества (наличие двух последних может быть в выхлопе дизелей и изношенных бензиновых двигателей).

Окись углерода образуется при работе двигателя на богатой и обогащенной смеси на холостом ходу и при включении экономайзера.

Окислы азота образуются в результате воздействия высокой температуры на воздух, в котором имеется избыток кислорода, т. е. при работе двигателя на обедненной смеси при достаточно высокой нагрузке. Мероприятия по повышению полноты и эффективности сгорания сопровождаются ростом температуры в цилиндрах (увеличение степени сжатия, установка оптимального угла опережения зажигания), что дает не только снижение расхода бензина, но и одновременно значительное повышение выброса окислов азота. Из выхлопной трубы в основном вылетает окись азота NO, которая на воздухе быстро окисляется и превращается в ядовитую двуокись азота NO₂. Это вещество действует на дыхательные пути, а при взаимодействии с водой образует азотную кислоту, убивающую все живое.

В воздухе окислы азота могут образовывать удушливый фотохимический смог, поэтому санитарные нормы содержания окислов азота в воздухе в 25 раз жестче, чем окиси углерода.

Углеводороды - не что иное, как пары несгоревшего бензина. Их выбросы имеют место при работе на богатой и обогащенной смеси, при пуске холодного двигателя и при пропусках воспламенения в цилиндрах. Присутствие CH в выхлопе можно легко обнаружить без приборов, по запаху несгоревшего бензина. Сами по себе углеводороды не ядовиты, но они при определенных атмосферных условиях способствуют образованию смога, а это уже бедствие!

Что-то ты много наговорил, - скажет читатель, - у меня при последнем техосмотре проверяли содержание в отработавших газах только окиси углерода и только на холостом ходу. А кто, когда и как контролирует выбросы остальных токсичных составляющих? И контролирует ли вообще? Контролирует! При создании автомобиля, который для этого подвергают испытаниям на специальном стенде по режиму "городской цикл". Существует два цикла: европейский и американский. Европейский цикл принят у нас, и о нем мы еще поговорим.

Американский городской цикл отличается от нашего более резкими переходами от режима к режиму и более высокими скоростями. При этом цикле происходит больший выброс токсичных веществ.

Кстати, в США в 60-х годах одной из тенденций автомотостроения было увеличение степени сжатия бензиновых двигателей вплоть до 10 и даже до 11, Отказались от этого только в результате ограничений по токсичности: в отработавших газах, во-первых, увеличивалось содержание окислов азота и, во-вторых, соединений свинца, так как такая степень сжатия требовала применения бензина с большим содержанием ТЭС.

Поскольку при уменьшении угла опережения зажигания уменьшается температура сгорания, дело доходило до установки на двигатель "обратных" вакуумных регуляторов, которые уменьшали угол опережения зажигания при работе двигателя на частичных нагрузках.

Сейчас с выбросом окислов азота борьба идет по трем направлениям: переход на форкамерно-факельные двигатели, установка системы рециркуляции отработавших газов и применение каталитических нейтрализаторов. Но это все дело создателей машин, а наша с тобой задача - обеспечить полное сгорание бензина. Между тем ухудшение технического состояния автомобиля, нарушение регулировок системы питания и зажигания, износ жиклеров и цилиндропоршневой группы может привести к увеличению токсичности выхлопа по сравнению с новым автомобилем более чем вдвое.

Как показали исследования, содержание CO в выхлопе двигателя, работающего на холостом ходу, в достаточной мере характеризует и его общую токсичность "по углероду" в условиях городского движения. Измеряют содержание CO на холостом ходу при двух частотах вращения: малой и составляющей 60% номинальной. На малой частоте вращения, в зависимости от регулировки, содержание CO может меняться от 0,3 до 10%, а при повышенной оно в 2...4 раза меньше.

Проверка содержания CO в выхлопе сейчас входит в перечень обязательных работ, проводимых СТО при ТО-2.

Но нам с тобой не составит труда и самим отрегулировать систему холостого хода так, что при техосмотре будет все хорошо. Но об этом позже.