2009 01 01 3020

C W vnl 4*.-n $ I. IXiłTv    W.rwwj 2iQ7

ISBN v?l-*V$M5J2*K1.' C by W r*N 20*0

100    4. Chemia troposfery — smog

4.3. Gazy wydechowe silników spalinowych

Wykazano, żc głównym antropogenicznym źródłem substancji organicznych i innych zanieczyszczeń atmosfery są rozmaitego rodzaju pojazdy mechaniczne. W wielu krajach, a szczególnie w Australii. Japonii. Huropie i Ameryce Północnej, głównym rodzajem silników spalinowych w pojazdach jest cztcrosuwowy silnik benzynowy. Silniki wysokoprężne (silniki Diesla) są zazwyczaj stosowane w większych pojazdach, takich jak autobusy, ciężarówki, traktory, lokomotywy i statki oraz w niektórych generatorach elektryczności (np. używanych w kopalniach). Silniki dwusuwowe zasilane benzyną są rzadziej stosowane w większych pojazdach, ale stanowią one ważne źródło energii dla pił łańcuchowych, kosiarek, motorowerów, motocykli i w silnikach przyczepnych do łodzi.

W krajach o niskim dochodzie narodowym udział pojazdów zasilanych benzyną jest mniejszy w stosunku do szeroko rozwiniętego transportu publicznego stosującego silniki wysokoprężne. Skutery, motocykle i autoriksze są również popularne i często napędzane silnikami dwusuwowymi. Na przykład w Szanghaju (Chiny) ustalono, że w użyciu znajduje się około 650 (XX) skuterów pracujących bez kontroli uwalnianych zanieczyszczeń.

Gazy emitowane przez każdy zestaw silnik/paliwo różnią się jakościowo i ilościowo. Jednakże bardzo trudno dokonać ilościowego porównania gazów emitowanych z różnego rodzaju silników. Rozmiar pojazdu określa zazwyczaj typ silnika stosowanego do jego napędu. Niektóre silniki zaopatrzone są w konwertory katalityczne, które wydajnie usuwają część szkodliwych gazów zanim zostaną one wydalone z układu wydechowego. Ponadto w praktyce wiele pojazdów' pracuje w warunkach dalekich od idealnych. Wyniki badań laboratoryjnych, uzyskane w warunkach kontrolowanego obciążenia pojazdu i z dobrze wyregulowanym silnikiem, nie odzwierciedlają rzeczywistej sytuacji na drodze. Rozpatrzmy teraz krótko charakter gazów emitowanych z. silników trzech typów.

Czterosuwowe silniki benzynowe — źródło energii większości samochodów

Cykl Otto (rys. 4.4) opisuje pracę cylindrów w zasilanym benzyną silniku czterosu-wowym. Jest on podobny, ale nie identyczny z dobrze znanym cyklem Carnota.

Gdy tłok znajduje się na dole suwu ssania (dolotu), jego pozycję określa punkt a na wykresie zależności ciśnienia od objętości. W kolejnym suwie tłok przesuwa się szybko do góry i jednocześnie następuje sprężenie mieszanki paliwowo-powietrznej (suw sprężania). przy czym jest niewiele czasu na wymianę ciepła i dlatego można to uważać za proces adiabatyczny, to jest taki, w którym ciepło nic jest ani doprowadzane, ani też odprowadzane z układu. Ten suw pracy odpowiada na rys. 4.4 linii ab. W punkcie b iskra elektryczna między elektrodami świecy zapłonowej powoduje zapalenie się paliwa, które prawic natychmiast ulega spaleniu w cylindrze. Przez krótką chwilę, zanim tłok nic przesunie się ku dołowi (suw pracy), objętość pozostaje słała, pomimo pojawienia się ciepła, co na wykresie odpowiada linii bc. Jednakże w wyniku wybuchowego spalania chwilę później tłok przesuwa się ku dołowi w suwie pracy. Również i w tym przy-