SKŁAD I TOKSYCZNOŚĆ SPALIN SILNIKÓW Z ZAPŁONEM ISKROWYM I ZAPŁONEM SAMOCZYNNYM

ANALIZA SPALIN W SILNIKU Z ZAPŁONEM ISKROWYM

Podział składników spalin silnika ZI :

1. Toksyczne 2. Nietoksyczne

1. Toksyczne: a)- tlenek węgla (CO) b)- węglowodory (HC) c)- tlenki azotu (NOx)

2. Nietoksyczne: a)- dwutlenek węgla (CO2)

b)- tlen (O2)

c)- azot (N2)

d)- para wodna (H2O)

TLENEK WĘGLA (CO)

Jest produktem niedokończonego procesu spalania węgla (C), w komorze spalania silnika przy ograniczonej ilości powietrza. Jest gazem silnie trującym, bezbarwnym i bezwonnym, którego stężenie w spalinach może przekroczyć poziom nawet 10% (objętościowo). Stężenie od 0,10-0,20% tlenku węgla w ciągu 30 minut powoduje śmierć, gdyż tlenek węgla odbiera całą zawartość tlenu z krwi człowieka. Przy stężeniu objętościowym 0,01% tlenku węgla w ciągu dłuższego czasu mogą wystąpić przewlekłe lub ostre zatrucia.

WĘGLOWODORY (HC)

Są to nie spalone lub częściowo spalone cząsteczki paliwa- związki szczególnie trujące o bardzo negatywnym działaniu na organizm człowieka. Najbardziej niebezpieczną grupą są węglowodory aromatyczne jednopierścieniowe, a wśród nich benzen, który w dużych stężeniach powoduje śmierć.

TLEN (O2)

Jest gazem bezbarwnym, bez zapachu i smaku. Występuje w atmosferze w stanie wolnym stanowiąc 20,94 % objętości powietrza. Tlen jest bardzo potrzebny w procesie spalania – inicjuje reakcje tam zachodzące. W pojazdach posiadających katalizator tlen utlenia zawarte w spalinach CO i HC.

ANALIZATOR HORIBA MEXA 1500 Z WBUDOWANYM DODATKOWYM SYSTEMEM POMIAROWYM

WPŁYW SKŁADU I PARAMETRÓW OLEJU NAPĘDOWEGO NA EMISJĘ SUBSTANCJI TOKSYCZNYCH PRZEZ SILNIKI Z ZAPŁONEM SAMOCZYNNYM

Liczba cetanowa (LC) jest miarą zdolności paliwa do samozapłonu, ma więc wpływ na czas opóźnienia samozapłonu paliwa i przebieg jego spalania w silniku, a w konsekwencji także na osiągi, skład spalin i hałas silnika. Podwyższenie LC z 50 do 58 powoduje znaczne (nawet do 30%) zmniejszenie emisji CO i HC oraz kilkuprocentowe obniżenie NOx, nie wpływa natomiast zasadniczo na poziom emisji PM.

Należy wspomnieć, że nadmierne skrócenie okresu opóźnienia zapłonu (zastosowanie paliwa o bardzo wysokiej LC) może być również niekorzystne. Proces spalania rozpoczyna się wtedy tuż po podaniu paliwa i większa jego część jest wtryskiwana nie do powietrza, ale do produktów spalania. Spalanie staje się niecałkowite, ekonomiczność pracy silnika maleje, emisja substancji toksycznych rośnie.

Obniżenie zawartości siarki w oleju napędowym przynosi pozytywne rezultaty w postaci redukcji emisji tlenków siarki przez silniki ZS. Jednakże głównym powodem stałego obniżania zawartości siarki w tym paliwie jest jej wpływ na emisję cząstek stałych (rysunek niżej) oraz działanie układów oczyszczania spalin.

SPRAWNOŚĆ KONWERSJI CO W REAKTORZE UTLENIAJĄCYM W FUNKCJI TEMPERATURY SPALIN,PODCZAS PRACY SILNIKA NA OLEJU NAPĘDOWYM O RÓŻNEJ ZAWARTOŚCI SIARKI (10PPM, 350PPM)

PODSUMOWANIE Zachodzący w ostatnich latach intensywny rozwój paliw

silnikowych stymulowany jest w głównej mierze względami ekologicznymi. Paliwa, których skład zestawiono pod kątem minimalizacji emisji toksycznych składników spalin noszą nazwę reformułowanych. Najważniejsze cechy reformułowanych benzyn silnikowych to:

brak dodatków przeciwstukowych opartych na metalach ciężkich, ograniczona zawartość węglowodorów aromatycznych, obniżona zawartość benzenu, zmniejszona zawartość olefin, wysoka zawartość tlenu, niska zawartości siarki, ściśle kontrolowana prężność par, ograniczona zawartość ciężkich węglowodorów, wielofunkcyjny pakiet dodatków, m.in. utrzymujący w czystości

układ zasilania i komorę spalania, świadomie kształtowana krzywa destylacji.

Reformułowane oleje napędowe charakteryzuje przede wszystkim:

wysoka liczba cetanowa, niska zawartość siarki, ograniczona zawartość wielopierścieniowych węglowodorów

aromatycznych, zmniejszona zawartości ciężkich węglowodorów, wielofunkcyjny pakiet dodatków, obniżona i utrzymywana w wąskim przedziale tolerancji

gęstość.