Το τεστ περιλαμβάνει 15 εργασίες. Διατίθεται 1 ώρα 30 λεπτά (90 λεπτά) για την ολοκλήρωση της χημείας.
Από το μάθημα της χημείας σας, γνωρίζετε τις ακόλουθες μεθόδους διαχωρισμού μειγμάτων: καθίζηση, διήθηση, απόσταξη (απόσταξη), μαγνητική δράση, εξάτμιση, κρυστάλλωση.
Τα Σχήματα 1-3 παρουσιάζουν καταστάσεις στις οποίες εφαρμόζονται αυτές οι μέθοδοι γνώσης.
Ποια από τις μεθόδους που φαίνονται στα σχήματα ΔΕΝ ΜΠΟΡΕΙ να χρησιμοποιηθεί για τον διαχωρισμό του μείγματος:
1) ακετόνη και βουτανόλη-1.
2) άργιλος και άμμος ποταμού.
3) θειικό βάριο και ακετόνη;
Δείξε την απάντηση
Το σχήμα δείχνει ένα μοντέλο της ηλεκτρονικής δομής ενός ατόμου ενός συγκεκριμένου χημικού στοιχείου.
Με βάση την ανάλυση του προτεινόμενου μοντέλου:
1) Προσδιορίστε το χημικό στοιχείο του οποίου το άτομο έχει τέτοια ηλεκτρονική δομή.
2) Υποδείξτε τον αριθμό περιόδου και τον αριθμό της ομάδας στον Περιοδικό Πίνακα Χημικών Στοιχείων D.I. Mendeleev, στο οποίο βρίσκεται αυτό το στοιχείο.
3) Προσδιορίστε εάν η απλή ουσία που σχηματίζεται από αυτό το χημικό στοιχείο είναι μέταλλο ή αμέταλλο.
Δείξε την απάντηση
Li; 2; 1 (ή Ι); μέταλλο
Περιοδικός πίνακας χημικών στοιχείων Δ.Ι. Το Mendeleev είναι ένα πλούσιο αποθετήριο πληροφοριών σχετικά με χημικά στοιχεία, τις ιδιότητές τους και τις ιδιότητες των ενώσεων τους, για τα μοτίβα των αλλαγών σε αυτές τις ιδιότητες, για τις μεθόδους λήψης ουσιών, καθώς και για τη θέση τους στη φύση. Για παράδειγμα, είναι γνωστό ότι με την αύξηση του ατομικού αριθμού ενός χημικού στοιχείου σε περιόδους, η ηλεκτραρνητικότητα των ατόμων αυξάνεται και σε ομάδες μειώνεται.
Λαμβάνοντας υπόψη αυτά τα μοτίβα, τακτοποιήστε τα ακόλουθα στοιχεία κατά φθίνουσα σειρά ηλεκτραρνητικότητας: B, C, N, Al. Καταγράψτε τους χαρακτηρισμούς των στοιχείων με την απαιτούμενη σειρά.
Δείξε την απάντηση
Ν → Γ → Β → Αλ
Παρακάτω παρατίθενται οι χαρακτηριστικές ιδιότητες των ουσιών που έχουν μοριακή και ατομική δομή.
Χαρακτηριστικές ιδιότητες ουσιών
μοριακή δομή
εύθραυστο;
Πυρίμαχος;
Μη πτητικό;
Τα διαλύματα και τα τήγματα άγουν ηλεκτρικό ρεύμα.
ιοντική δομή
Στερεό υπό κανονικές συνθήκες.
εύθραυστο;
Πυρίμαχος;
Μη πτητικό;
Αδιάλυτο στο νερό, μην μεταφέρετε ηλεκτρικό ρεύμα.
Χρησιμοποιώντας αυτές τις πληροφορίες, προσδιορίστε ποια δομή έχουν οι ουσίες: διαμάντι C και υδροξείδιο του καλίου ΚΟΗ. Γράψτε την απάντησή σας στο χώρο που παρέχεται.
1. Diamond S
2. Υδροξείδιο του καλίου ΚΟΗ
Δείξε την απάντηση
Το διαμάντι C έχει ατομική δομή, το υδροξείδιο του καλίου ΚΟΗ έχει ιοντική δομή
Τα οξείδια χωρίζονται συμβατικά σε τέσσερις ομάδες, όπως φαίνεται στο διάγραμμα. Σε αυτό το διάγραμμα, για καθεμία από τις τέσσερις ομάδες, συμπληρώστε τα ονόματα που λείπουν από τις ομάδες ή τους χημικούς τύπους των οξειδίων (ένα παράδειγμα τύπων) που ανήκουν σε αυτήν την ομάδα.
Δείξε την απάντηση
Στοιχεία απόκρισης:
Τα ονόματα των ομάδων είναι γραμμένα: αμφοτερικά, βασικά; Καταγράφονται οι τύποι ουσιών των αντίστοιχων ομάδων.
(Άλλη διατύπωση της απάντησης επιτρέπεται χωρίς να αλλοιώνεται το νόημά της.)
Διαβάστε το παρακάτω κείμενο και ολοκληρώστε τις εργασίες 6-8
Το ανθρακικό νάτριο (ανθρακικό νάτριο, Na 2 CO 3) χρησιμοποιείται στην παραγωγή γυαλιού, στην παραγωγή σαπουνιού και στην παραγωγή σκονών πλυσίματος και καθαρισμού, σμάλτων, για τη λήψη βαφής ultramarine. Χρησιμοποιείται επίσης για να μαλακώσει το νερό των ατμολεβήτων και γενικά για τη μείωση της σκληρότητας του νερού. Στη βιομηχανία τροφίμων, το ανθρακικό νάτριο είναι καταχωρισμένο ως πρόσθετο τροφίμων E500 - ρυθμιστής οξύτητας, διογκωτικός παράγοντας και αντισυσσωματικός παράγοντας.
Το ανθρακικό νάτριο μπορεί να ληφθεί με αντίδραση αλκαλίου και διοξειδίου του άνθρακα. Το 1861, ο Βέλγος χημικός μηχανικός Ernest Solvay κατοχύρωσε με δίπλωμα ευρεσιτεχνίας μια μέθοδο για την παραγωγή σόδας που χρησιμοποιείται ακόμα και σήμερα. Ισογραμμομοριακές ποσότητες αερίων αμμωνίας και διοξειδίου του άνθρακα διοχετεύονται σε κορεσμένο διάλυμα χλωριούχου νατρίου. Το κατακρημνισμένο υπόλειμμα ελαφρώς διαλυτού διττανθρακικού νατρίου διηθείται και πυρώνεται (πυρώνεται) με θέρμανση στους 140-160 ° C, κατά τη διάρκεια της οποίας μετατρέπεται σε ανθρακικό νάτριο.
Ο Ρωμαίος γιατρός Διοσκουρίδης Πεδάνιος έγραψε για τη σόδα ως μια ουσία που σφύριζε με την απελευθέρωση αερίου όταν εκτέθηκε σε οξέα γνωστά εκείνη την εποχή - οξικό CH 3 COOH και θειικό H 2 SO 4.
1) Καταγράψτε τη μοριακή εξίσωση που καθορίζεται στο κείμενο για την αντίδραση παραγωγής ανθρακικού νατρίου από την αλληλεπίδραση αλκαλίου και διοξειδίου του άνθρακα.
2) Τι είναι το σαπούνι από χημική άποψη;
Δείξε την απάντηση
1) 2NaOH + CO 2 = Na 2 CO 3 + H 2 O
2) Το σαπούνι από χημική άποψη είναι ένα άλας νατρίου ή καλίου ενός από τα ανώτερα καρβοξυλικά οξέα (παλμιτικό, στεατικό...)
1) Γράψτε σε μοριακή μορφή την εξίσωση που καθορίζεται στο κείμενο για την αποσύνθεση διττανθρακικού νατρίου, που οδηγεί στο σχηματισμό ανθρακικού νατρίου.
2) Τι είναι η «σκληρότητα του νερού»;
Δείξε την απάντηση
1) Ca(OH) 2 + CO 2 = CaCO 3 ↓ + H 2 O
2) Σημάδι αντίδρασης είναι ο σχηματισμός λευκού ιζήματος ανθρακικού ασβεστίου
1) Να γράψετε σε συντομευμένη ιοντική μορφή την εξίσωση για την αλληλεπίδραση της σόδας με το οξικό οξύ που προσδιορίζεται στο κείμενο.
2) Σε ποιους ηλεκτρολύτες -ισχυρούς ή ασθενείς- ανήκει το ανθρακικό νάτριο;
Δείξε την απάντηση
1) Ca(OH) 2 + FeSO 4 = Fe(OH) 2 ↓ + CaSO 4 ↓
2) Ως αποτέλεσμα της αντίδρασης, το υδροξείδιο του σιδήρου καθιζάνει και η περιεκτικότητα σε σίδηρο στο νερό μειώνεται σημαντικά
Το σχήμα της αντίδρασης οξειδοαναγωγής δίνεται:
HIO 3 + H 2 O 2 → I 2 + O 2 + H 2 O
1) Δημιουργήστε μια ηλεκτρονική ισορροπία για αυτήν την αντίδραση.
2) Προσδιορίστε τον οξειδωτικό και τον αναγωγικό παράγοντα.
3) Τακτοποιήστε τους συντελεστές στην εξίσωση αντίδρασης.
Δείξε την απάντηση
1) Συντάχθηκε ηλεκτρονικός ισολογισμός:
2) Υποδεικνύεται ότι ο οξειδωτικός παράγοντας είναι Ι+5 (ή ιωδικό οξύ), ο αναγωγικός παράγοντας είναι Ο-1 (ή υπεροξείδιο του υδρογόνου).
3) Η εξίσωση αντίδρασης έχει συνταχθεί:
2НIO 3 + 5Н 2 O 2 = I 2 + 5O 2 + 6Н 2 O
Το σχήμα μετασχηματισμού δίνεται:
P → P 2 O 5 → Ca 3 (PO 4) 2 → Ca (H 2 PO 4) 2
Γράψτε εξισώσεις μοριακής αντίδρασης που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την πραγματοποίηση αυτών των μετασχηματισμών.
Δείξε την απάντηση
1) 4P + 5O 2 = 2P 2 O 5
2) P 2 O 5 + ZCaO = Ca 3 (PO 4) 2
3) Ca 3 (PO 4) 2 + 4H 3 PO 4 = ZCa (H 2 PO 4) 2
Καθιερώστε μια αντιστοιχία μεταξύ της κατηγορίας των οργανικών ουσιών και του τύπου του αντιπροσώπου της: για κάθε θέση που υποδεικνύεται με ένα γράμμα, επιλέξτε την αντίστοιχη θέση που υποδεικνύεται από έναν αριθμό.
ΚΑΤΗΓΟΡΙΑ ΟΥΣΙΩΝ
Α) 1,2-διμεθυλβενζόλιο
Από το 1965 έως το 1980, από τους 1307 θανάτους παγκοσμίως σε μεγάλα ατυχήματα με πυρκαγιές, εκρήξεις ή εκλύσεις τοξικών, είτε σε σταθερές εγκαταστάσεις είτε κατά τη μεταφορά, 104 θάνατοι (8%) αφορούσαν την έκλυση τοξικής ουσίας. Τα στατιστικά στοιχεία για τα μη θανατηφόρα κρούσματα έχουν ως εξής: ο συνολικός αριθμός των ατόμων που επηρεάστηκαν είναι 4.285 άτομα· αυτοί που επηρεάστηκαν από τοξικές εκπομπές είναι 1.343 άτομα (32%). Πριν από το 1984, η αναλογία των θυμάτων προς τους θανάτους από εκλύσεις τοξικών ήταν πολύ διαφορετική από την αναλογία των ατυχημάτων με πυρκαγιές και εκρήξεις. Ωστόσο, το ατύχημα που συνέβη στις 3 Δεκεμβρίου 1984 στο Μποπάλ (Ινδία) στοίχισε περίπου 4 χιλιάδες ζωές και έκανε μια σημαντική προσαρμογή σε αυτή την αναλογία. Τα ατυχήματα που αφορούν την απελευθέρωση τοξικών ουσιών προκαλούν μεγάλη ανησυχία για το κοινό σε όλες τις βιομηχανικές χώρες.
Πολλές τοξικές ουσίες που χρησιμοποιούνται ευρέως στη βιομηχανία, από τις οποίες οι σημαντικότερες είναι το χλώριο και η αμμωνία, αποθηκεύονται με τη μορφή υγροποιημένων αερίων υπό πίεση τουλάχιστον 1 MPa. Σε περίπτωση απώλειας στεγανότητας των δεξαμενών όπου αποθηκεύεται μια τέτοια ουσία, εμφανίζεται στιγμιαία εξάτμιση μέρους του υγρού. Η ποσότητα του υγρού που εξατμίζεται εξαρτάται από τη φύση της ουσίας και τη θερμοκρασία της. Ορισμένες τοξικές ουσίες, οι οποίες είναι υγρές σε συνηθισμένες θερμοκρασίες, αποθηκεύονται σε δεξαμενές (σε ατμοσφαιρική πίεση) εξοπλισμένες με αναπνευστικό εξοπλισμό και κατάλληλες συσκευές για την αποφυγή διαρροής στην ατμόσφαιρα, όπως ειδική παγίδα ενεργού άνθρακα. Ένας από τους πιθανούς λόγους για την απώλεια της στεγανότητας της δεξαμενής μπορεί να είναι η εμφάνιση υπερβολικής πίεσης ενός αδρανούς αερίου, όπως το άζωτο, μέσα στον χώρο ατμών της δεξαμενής, η οποία συμβαίνει ως αποτέλεσμα αστοχίας της βαλβίδας εκτόνωσης πίεσης απουσία ενός αυτόματου συστήματος ελέγχου πίεσης στη δεξαμενή. Ένας άλλος λόγος είναι ότι η εναπομείνασα τοξική ουσία παρασύρεται μαζί με νερό, για παράδειγμα όταν πλένετε μια δεξαμενή.
Μια πιθανή αιτία διαρροής από τις δεξαμενές μπορεί να είναι μια υπερβολική ποσότητα θερμότητας που παρέχεται στη δεξαμενή, για παράδειγμα με τη μορφή ηλιακής ακτινοβολίας ή το θερμικό φορτίο μιας πυρκαγιάς στον χώρο αποθήκευσης. Η είσοδος ουσιών στη δεξαμενή που αντιδρούν χημικά με το περιεχόμενο μπορεί επίσης να προκαλέσει τοξική απελευθέρωση, ακόμη και αν το ίδιο το περιεχόμενο ήταν χαμηλής τοξικότητας. Υπάρχουν γνωστές περιπτώσεις όπου σε επιχειρήσεις, ως αποτέλεσμα ακούσιων ενεργειών, για παράδειγμα, κατά την ανάμειξη υδροχλωρικού οξέος και λευκαντικού (υποχλωριώδες νάτριο), το προκύπτον χλώριο διέρρευσε. Η εισαγωγή ουσιών που επιταχύνουν τον πολυμερισμό ή την αποσύνθεση στη δεξαμενή μπορεί να απελευθερώσει μια ποσότητα θερμότητας που θα προκαλέσει βρασμό ορισμένων από τα περιεχόμενα και θα οδηγήσει σε τοξικές εκπομπές.
Το υδροξείδιο του ασβεστίου χρησιμοποιείται ευρέως στην παραγωγή οικοδομικών υλικών όπως ασβεστοκονίαμα, σοβάς και κονιάματα γύψου. Αυτό οφείλεται στην ικανότητά του να αλληλεπιδρά με το διοξείδιο του άνθρακα CO2 που περιέχεται στον αέρα. Η ίδια ιδιότητα ενός διαλύματος υδροξειδίου του ασβεστίου χρησιμοποιείται για τη μέτρηση της ποσοτικής περιεκτικότητας σε διοξείδιο του άνθρακα στον αέρα.
Μια χρήσιμη ιδιότητα του υδροξειδίου του ασβεστίου είναι η ικανότητά του να δρα ως κροκιδωτικό που καθαρίζει τα λύματα από αιωρούμενα και κολλοειδή σωματίδια (συμπεριλαμβανομένων των αλάτων σιδήρου). Χρησιμοποιείται επίσης για την αύξηση του pH του νερού, αφού το φυσικό νερό περιέχει ουσίες (όπως οξέα) που προκαλούν διάβρωση στους υδραυλικούς σωλήνες.
Να γράψετε μια μοριακή εξίσωση για την αντίδραση υδροξειδίου του ασβεστίου και διοξειδίου του άνθρακα που αναφέρθηκε στο κείμενο.2. Εξηγήστε ποια χαρακτηριστικά αυτής της αντίδρασης επιτρέπουν τη χρήση της για την ανίχνευση διοξειδίου του άνθρακα στον αέρα
Να γράψετε μια συντομευμένη ιοντική εξίσωση για την αντίδραση μεταξύ υδροξειδίου του ασβεστίου και υδροχλωρικού οξέος που αναφέρεται στο κείμενο.2. Εξηγήστε γιατί αυτή η αντίδραση χρησιμοποιείται για την αύξηση του pH του νερού.
9. Δίνεται το σχήμα της αντίδρασης οξειδοαναγωγής:
Να γράψετε ισοζύγιο ηλεκτρονίων για αυτή την αντίδραση.2. Προσδιορίστε τον οξειδωτικό και τον αναγωγικό παράγοντα.
Τακτοποιήστε τους συντελεστές στην εξίσωση αντίδρασης.
10. Δίνεται το σχήμα μετασχηματισμού: → → →
Γράψτε εξισώσεις μοριακής αντίδρασης που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την πραγματοποίηση αυτών των μετασχηματισμών.
Καθιερώστε μια αντιστοιχία μεταξύ του τύπου μιας οργανικής ουσίας και της κατηγορίας/ομάδας στην οποία ανήκει αυτή η ουσία: αντιστοιχίστε την κατηγορία σε κάθε γράμμα
Εισαγάγετε τους τύπους των ουσιών που λείπουν στα προτεινόμενα σχήματα χημικών αντιδράσεων και τακτοποιήστε τους συντελεστές.
1) → 2) → 
13. Το προπάνιο καίγεται με χαμηλά επίπεδα τοξικών εκπομπών στην ατμόσφαιρα, επομένως χρησιμοποιείται ως πηγή ενέργειας σε πολλές εφαρμογές, όπως αναπτήρες αερίου και θέρμανση εξοχικών σπιτιών. Τι όγκος διοξειδίου του άνθρακα (CO) παράγεται όταν 4,4 g προπανίου καίγονται πλήρως; Καταγράψτε μια λεπτομερή λύση στο πρόβλημα.
Η ισοπροπυλική αλκοόλη χρησιμοποιείται ως γενικός διαλύτης: περιλαμβάνεται σε οικιακές χημικές ουσίες, αρώματα και καλλυντικά και υγρά πλύσης παρμπρίζ για αυτοκίνητα. Σύμφωνα με το παρακάτω διάγραμμα, δημιουργήστε εξισώσεις αντίδρασης για την παραγωγή αυτής της αλκοόλης. Όταν γράφετε εξισώσεις αντίδρασης, χρησιμοποιήστε τους συντακτικούς τύπους των οργανικών ουσιών.
15. Στην ιατρική, ένα αλατούχο διάλυμα είναι ένα διάλυμα 0,9% χλωριούχου νατρίου σε νερό. Υπολογίστε τη μάζα του χλωριούχου νατρίου και τη μάζα του νερού που απαιτείται για την παρασκευή 500 g αλατούχου διαλύματος. Καταγράψτε μια λεπτομερή λύση στο πρόβλημα.
7.
Στοιχεία απόκρισης:
2) Ως αποτέλεσμα αυτής της αντίδρασης, σχηματίζεται μια αδιάλυτη ουσία - ανθρακικό ασβέστιο, παρατηρείται θολότητα του αρχικού διαλύματος, που μας επιτρέπει να κρίνουμε την παρουσία διοξειδίου του άνθρακα στον αέρα (ποιοτική αντίδραση σε)
8. Στοιχεία απόκρισης:
2) Η παρουσία οξέος στο φυσικό νερό προκαλεί χαμηλές τιμές pH αυτού του νερού. Το υδροξείδιο του ασβεστίου εξουδετερώνει το οξύ και οι τιμές του pH αυξάνονται.
9. Επεξήγηση. 1) Συντάχθηκε ηλεκτρονικός ισολογισμός:
2) Υποδεικνύεται ότι το θείο σε κατάσταση οξείδωσης –2 (ή) είναι αναγωγικός παράγοντας και ο σίδηρος σε κατάσταση οξείδωσης +3 (ή) είναι οξειδωτικός παράγοντας.
3) Η εξίσωση αντίδρασης έχει συνταχθεί:
10. Οι εξισώσεις αντίδρασης που αντιστοιχούν στο σχήμα μετασχηματισμού γράφονται:
15.Εξήγηση.Στοιχεία απάντησης: 1) = 4,5 g 2) = 495,5 g
Παρά το γεγονός ότι στην πρακτική της θέρμανσης των σπιτιών βρισκόμαστε συνεχώς αντιμέτωποι με την ανάγκη διασφάλισης της ασφάλειας λόγω της παρουσίας τοξικών προϊόντων καύσης στην ατμόσφαιρα των χώρων, καθώς και του σχηματισμού εκρηκτικών μιγμάτων αερίων (λόγω διαρροών φυσικού αερίου χρησιμοποιείται ως καύσιμο), αυτά τα προβλήματα εξακολουθούν να είναι σχετικά . Η χρήση αναλυτών αερίων μπορεί να αποτρέψει δυσμενείς συνέπειες.
σολΗ καύση, όπως είναι γνωστό, είναι μια ειδική περίπτωση αντίδρασης οξείδωσης που συνοδεύεται από απελευθέρωση φωτός και θερμότητας. Κατά την καύση καυσίμων άνθρακα, συμπεριλαμβανομένου αερίου, άνθρακα και υδρογόνου, που αποτελούν μέρος οργανικών ενώσεων, ή κυρίως άνθρακα (κατά την καύση άνθρακα) οξειδώνονται σε διοξείδιο του άνθρακα (CO 2 - διοξείδιο του άνθρακα), μονοξείδιο του άνθρακα (CO - μονοξείδιο του άνθρακα) και νερό (Η2Ο). Επιπλέον, το άζωτο και οι ακαθαρσίες που περιέχονται στο καύσιμο και (ή) στον αέρα, ο οποίος τροφοδοτείται στους καυστήρες των γεννητριών θερμότητας (μονάδες λεβήτων, σόμπες, τζάκια, σόμπες αερίου κ.λπ.) για την καύση καυσίμου, εισέρχονται σε αντιδράσεις. Ειδικότερα, το προϊόν της οξείδωσης του αζώτου (N 2) είναι τα οξείδια του αζώτου (NO x) - αέρια που ταξινομούνται επίσης ως επιβλαβείς εκπομπές (βλ. πίνακα).
Τραπέζι. Επιτρεπόμενη περιεκτικότητα σε επιβλαβείς εκπομπές σε αέρια που απορρίπτονται από γεννήτριες θερμότητας κατά κατηγορίες εξοπλισμού σύμφωνα με το ευρωπαϊκό πρότυπο.
Το μονοξείδιο του άνθρακα και οι κίνδυνοι του
Ο κίνδυνος δηλητηρίασης από μονοξείδιο του άνθρακα σήμερα εξακολουθεί να είναι αρκετά υψηλός, γεγονός που οφείλεται στην υψηλή τοξικότητά του και στην έλλειψη ευαισθητοποίησης του κοινού.
Τις περισσότερες φορές, η δηλητηρίαση από μονοξείδιο του άνθρακα συμβαίνει λόγω ακατάλληλης λειτουργίας ή δυσλειτουργίας των τζακιών και των παραδοσιακών σόμπων που είναι εγκατεστημένες σε ιδιωτικές κατοικίες, λουτρά, αλλά υπάρχουν και συχνές περιπτώσεις δηλητηρίασης, ακόμη και θανάτου, με ατομική θέρμανση με λέβητες αερίου. Επιπλέον, η δηλητηρίαση από μονοξείδιο του άνθρακα παρατηρείται συχνά, και συχνά θανατηφόρα, σε πυρκαγιές και ακόμη και σε τοπικές πυρκαγιές πραγμάτων σε εσωτερικούς χώρους. Ο κοινός και καθοριστικός παράγοντας σε αυτήν την περίπτωση είναι η καύση με έλλειψη οξυγόνου - τότε αντί για διοξείδιο του άνθρακα, το οποίο είναι ασφαλές για την ανθρώπινη υγεία, σχηματίζεται μονοξείδιο του άνθρακα σε επικίνδυνες ποσότητες.
Ρύζι. 1 Αντικαταστάσιμος αισθητήρας αναλυτή αερίων μαζί με τον πίνακα ελέγχου του
Μπαίνοντας στο αίμα, το μονοξείδιο του άνθρακα συνδέεται με την αιμοσφαιρίνη, σχηματίζοντας καρβοξυαιμοσφαιρίνη. Σε αυτή την περίπτωση, η αιμοσφαιρίνη χάνει την ικανότητά της να δεσμεύει το οξυγόνο και να το μεταφέρει στα όργανα και τα κύτταρα του σώματος. Η τοξικότητα του μονοξειδίου του άνθρακα είναι τέτοια που όταν υπάρχει στην ατμόσφαιρα σε συγκέντρωση μόνο 0,08%, έως και 30% της αιμοσφαιρίνης σε ένα άτομο που αναπνέει, αυτός ο αέρας μετατρέπεται σε καρβοξυαιμοσφαιρίνη. Σε αυτή την περίπτωση, το άτομο αισθάνεται ήδη τα συμπτώματα της ήπιας δηλητηρίασης - ζάλη, πονοκέφαλο, ναυτία. Σε συγκέντρωση CO στην ατμόσφαιρα 0,32%, έως και 40% της αιμοσφαιρίνης μετατρέπεται σε καρβοξυαιμοσφαιρίνη και το άτομο είναι σε μέτρια σοβαρότητα δηλητηρίασης. Η κατάστασή του είναι τέτοια που δεν έχει τη δύναμη να βγει μόνος του από το δωμάτιο με τη δηλητηριασμένη ατμόσφαιρα. Όταν η περιεκτικότητα σε CO στην ατμόσφαιρα αυξάνεται στο 1,2%, έως και το 50% της αιμοσφαιρίνης του αίματος περνά στην καρβοξυαιμοσφαιρίνη, η οποία αντιστοιχεί στην ανάπτυξη κωματώδους κατάστασης σε ένα άτομο.
Οξείδια του αζώτου - τοξικότητα και περιβαλλοντική βλάβη
Όταν καίγεται καύσιμο, το άζωτο που υπάρχει στο καύσιμο ή στον αέρα που παρέχεται για την καύση σχηματίζει μονοξείδιο του αζώτου (NO) με οξυγόνο.Μετά από κάποιο χρονικό διάστημα, αυτό το άχρωμο αέριο οξειδώνεται με οξυγόνο για να σχηματίσει διοξείδιο του αζώτου (NO2). Από τα οξείδια του αζώτου, το NO 2 είναι το πιο επικίνδυνο για την ανθρώπινη υγεία. Ερεθίζει έντονα τους βλεννογόνους της αναπνευστικής οδού. Η εισπνοή τοξικών αναθυμιάσεων διοξειδίου του αζώτου μπορεί να προκαλέσει σοβαρή δηλητηρίαση. Ένα άτομο αισθάνεται την παρουσία του ακόμη και σε χαμηλές συγκεντρώσεις μόνο 0,23 mg/m 3 (κατώφλι ανίχνευσης). Ωστόσο, η ικανότητα του σώματος να ανιχνεύει την παρουσία διοξειδίου του αζώτου εξαφανίζεται μετά από 10 λεπτά εισπνοής. Υπάρχει ένα αίσθημα ξηρότητας και πόνου στο λαιμό, αλλά αυτά τα συμπτώματα εξαφανίζονται με παρατεταμένη έκθεση σε αέρια σε συγκέντρωση 15 φορές μεγαλύτερη από το όριο ανίχνευσης. Έτσι, το ΝΟ 2 αποδυναμώνει την αίσθηση της όσφρησης.
Εικ. 2 Συναγερμός μονοξειδίου του άνθρακα
Επιπλέον, σε συγκέντρωση 0,14 mg/m 3, η οποία είναι κάτω από το όριο ανίχνευσης, το διοξείδιο του αζώτου μειώνει την ικανότητα των ματιών να προσαρμοστούν στο σκοτάδι και σε συγκέντρωση μόνο 0,056 mg/m 3 δυσκολεύει την αναπνοή. Τα άτομα με χρόνιες πνευμονικές παθήσεις αντιμετωπίζουν δυσκολία στην αναπνοή ακόμη και σε χαμηλότερες συγκεντρώσεις.
Τα άτομα που εκτίθενται στο διοξείδιο του αζώτου είναι πιο πιθανό να υποφέρουν από αναπνευστικές παθήσεις, βρογχίτιδα και πνευμονία.
Το ίδιο το διοξείδιο του αζώτου μπορεί να προκαλέσει βλάβη στους πνεύμονες. Μόλις εισέλθει στο σώμα, το ΝΟ 2 κατά την επαφή με την υγρασία σχηματίζει νιτρώδες και νιτρικά οξέα, τα οποία διαβρώνουν τα τοιχώματα των κυψελίδων των πνευμόνων, γεγονός που μπορεί να οδηγήσει σε πνευμονικό οίδημα, που συχνά οδηγεί σε θάνατο.
Επιπλέον, οι εκπομπές διοξειδίου του αζώτου στην ατμόσφαιρα υπό την επίδραση της υπεριώδους ακτινοβολίας, μέρος του φάσματος του ηλιακού φωτός, συμβάλλουν στο σχηματισμό του όζοντος.
Ο σχηματισμός οξειδίων του αζώτου εξαρτάται από την περιεκτικότητα σε άζωτο στο καύσιμο και τον παρεχόμενο αέρα καύσης, τον χρόνο παραμονής του αζώτου στη ζώνη καύσης (μήκος φλόγας) και τη θερμοκρασία της φλόγας.
Ανάλογα με τον τόπο και τον χρόνο σχηματισμού, απελευθερώνονται γρήγορα και καύσιμα οξείδια του αζώτου. Τα γρήγορα NOx σχηματίζονται κατά την αντίδραση του αζώτου με το ελεύθερο οξυγόνο (περίσσεια αέρα) στη ζώνη αντίδρασης της φλόγας.
Το καύσιμο NOx σχηματίζεται σε υψηλές θερμοκρασίες καύσης ως αποτέλεσμα του συνδυασμού του αζώτου που περιέχεται στο καύσιμο με το οξυγόνο. Αυτή η αντίδραση απορροφά θερμότητα και είναι χαρακτηριστική για την καύση ντίζελ και στερεών οργανικών καυσίμων (ξύλο, πέλλετ, μπρικέτες). Κατά την καύση του φυσικού αερίου δεν σχηματίζεται καύσιμο ΝΟ x, αφού το φυσικό αέριο δεν περιέχει ενώσεις αζώτου.
Τα καθοριστικά κριτήρια για το σχηματισμό NO x είναι η συγκέντρωση οξυγόνου κατά τη διαδικασία καύσης, ο χρόνος παραμονής του αέρα καύσης στη ζώνη καύσης (μήκος φλόγας) και η θερμοκρασία φλόγας (έως 1200 °C - χαμηλή, από 1400 °C - σημαντικό και από 1800 ° C - μέγιστος σχηματισμός θερμικών NOx).
Ο σχηματισμός NOx μπορεί να μειωθεί με σύγχρονες τεχνολογίες καύσης όπως ψυχρή φλόγα, ανακυκλοφορία καυσαερίων και χαμηλά επίπεδα περίσσειας αέρα.
Μη εύφλεκτοι υδρογονάνθρακες και αιθάλη
Οι άκαυστοι υδρογονάνθρακες (C x H y) σχηματίζονται επίσης ως αποτέλεσμα της ατελούς καύσης του καυσίμου και συμβάλλουν στο σχηματισμό του φαινομένου του θερμοκηπίου. Αυτή η ομάδα περιλαμβάνει μεθάνιο (CH 4), βουτάνιο (C 4 H 10) και βενζόλιο (C 6 H 6). Οι λόγοι σχηματισμού τους είναι παρόμοιοι με τους λόγους σχηματισμού CO: ανεπαρκής ψεκασμός και ανάμειξη κατά τη χρήση υγρών καυσίμων και έλλειψη αέρα κατά τη χρήση φυσικού αερίου ή στερεών καυσίμων.
Επιπλέον, ως αποτέλεσμα της ατελούς καύσης στους καυστήρες ντίζελ, σχηματίζεται αιθάλη - ουσιαστικά καθαρός άνθρακας (C). Σε κανονικές θερμοκρασίες, ο άνθρακας αντιδρά πολύ αργά. Για πλήρη καύση 1 kg άνθρακα (C) απαιτούνται 2,67 kg O 2. Θερμοκρασία ανάφλεξης - 725 °C. Οι χαμηλότερες θερμοκρασίες οδηγούν σε σχηματισμό αιθάλης.
Φυσικό και υγροποιημένο αέριο
Το ίδιο το καύσιμο αερίου αποτελεί ξεχωριστό κίνδυνο.
Το φυσικό αέριο αποτελείται σχεδόν εξ ολοκλήρου από μεθάνιο (80-95%), το υπόλοιπο είναι κυρίως αιθάνιο (έως 3,7%) και άζωτο (έως 2,2%). Ανάλογα με την περιοχή παραγωγής, μπορεί να περιέχει θειούχες ενώσεις και νερό σε μικρές ποσότητες.
Ο κίνδυνος προέρχεται από διαρροές καυσίμου αερίου λόγω βλάβης στον αγωγό αερίου, ελαττωματικών εξαρτημάτων αερίου ή απλώς να μένουν ανοιχτοί κατά την παροχή αερίου στον καυστήρα της σόμπας αερίου («ανθρώπινος παράγοντας»).
Εικ. 3 Έλεγχος για διαρροές φυσικού αερίου
Το μεθάνιο στις συγκεντρώσεις στις οποίες μπορεί να υπάρχει στην ατμόσφαιρα των οικιστικών χώρων ή σε εξωτερικούς χώρους δεν είναι τοξικό, αλλά σε αντίθεση με το άζωτο, είναι πολύ εκρηκτικό. Στην αέρια κατάσταση, σχηματίζει ένα εκρηκτικό μείγμα με τον αέρα σε συγκεντρώσεις από 4,4 έως 17%, η πιο εκρηκτική συγκέντρωση μεθανίου στον αέρα είναι 9,5%. Σε οικιακές συνθήκες, τέτοιες συγκεντρώσεις μεθανίου στον αέρα δημιουργούνται όταν συσσωρεύεται κατά τη διάρκεια διαρροών σε περιορισμένους χώρους - κουζίνες, διαμερίσματα, εισόδους. Σε αυτή την περίπτωση, μια έκρηξη μπορεί να προκληθεί από έναν σπινθήρα που πηδάει μεταξύ των επαφών του διακόπτη τροφοδοσίας όταν προσπαθεί να ανάψει τον ηλεκτρικό φωτισμό. Οι συνέπειες των εκρήξεων είναι συχνά καταστροφικές.
Ένας ιδιαίτερος κίνδυνος στις διαρροές φυσικού αερίου είναι η απουσία οσμής από τα συστατικά του. Επομένως, η συσσώρευσή του σε έναν περιορισμένο χώρο συμβαίνει απαρατήρητη από τους ανθρώπους. Για την ανίχνευση διαρροών, προστίθεται ένα αρωματικό στο φυσικό αέριο (για την προσομοίωση της μυρωδιάς).
Στα αυτόνομα συστήματα θέρμανσης χρησιμοποιείται υγροποιημένο αέριο υδρογονάνθρακα (LPG), το οποίο είναι υποπροϊόν των βιομηχανιών πετρελαίου και καυσίμων. Τα κύρια συστατικά του είναι το προπάνιο (C 3 H 8) και το βουτάνιο (C 4 H 10). Το υγραέριο αποθηκεύεται σε υγρή κατάσταση υπό πίεση σε φιάλες αερίου και υποδοχές αερίου. Σχηματίζει επίσης εκρηκτικά μείγματα με τον αέρα.
Το LPG σχηματίζει εκρηκτικά μείγματα με τον αέρα σε συγκέντρωση ατμού προπανίου από 2,3 έως 9,5%, κανονικό βουτάνιο - από 1,8 έως 9,1% (κατ' όγκο), σε πίεση 0,1 MPa και θερμοκρασία 15-20 °C. Η θερμοκρασία αυτοανάφλεξης του προπανίου στον αέρα είναι 470 °C, το κανονικό βουτάνιο είναι 405 °C.
Σε τυπική πίεση, το LPG είναι αέριο και βαρύτερο από τον αέρα. Κατά την εξάτμιση από 1 λίτρο υγροποιημένου αερίου υδρογονάνθρακα, σχηματίζονται περίπου 250 λίτρα αερίου, επομένως ακόμη και μια ελαφρά διαρροή υγραερίου από φιάλη αερίου ή θήκη αερίου μπορεί να είναι επικίνδυνη. Η πυκνότητα της αέριας φάσης του υγραερίου είναι 1,5-2 φορές μεγαλύτερη από την πυκνότητα του αέρα, επομένως είναι ελάχιστα διασκορπισμένη στον αέρα, ειδικά σε κλειστούς χώρους, και μπορεί να συσσωρευτεί σε φυσικές και τεχνητές κοιλότητες, σχηματίζοντας ένα εκρηκτικό μείγμα με τον αέρα.
Αναλυτές αερίων ως μέσο ασφάλειας αερίου
Οι αναλυτές αερίων σάς επιτρέπουν να ανιχνεύσετε έγκαιρα την παρουσία επικίνδυνων αερίων στην εσωτερική ατμόσφαιρα. Αυτές οι συσκευές μπορεί να έχουν διαφορετικό σχεδιασμό, πολυπλοκότητα και λειτουργικότητα, ανάλογα με τις οποίες χωρίζονται σε δείκτες, ανιχνευτές διαρροών, ανιχνευτές αερίων, αναλυτές αερίων και συστήματα ανάλυσης αερίων. Ανάλογα με το σχεδιασμό, εκτελούν διαφορετικές λειτουργίες - από τις πιο απλές (παροχή σημάτων ήχου και/ή εικόνας), έως παρακολούθηση και εγγραφή με μετάδοση δεδομένων μέσω Διαδικτύου ή/και Ethernet. Τα πρώτα, που χρησιμοποιούνται συνήθως σε συστήματα ασφαλείας, σηματοδοτούν την υπέρβαση των τιμών του ορίου συγκέντρωσης, συχνά χωρίς ποσοτική ένδειξη· τα δεύτερα, που συχνά περιλαμβάνουν πολλούς αισθητήρες, χρησιμοποιούνται για την εγκατάσταση και τη ρύθμιση εξοπλισμού, καθώς και σε αυτοματοποιημένα συστήματα ελέγχου. εξαρτήματα υπεύθυνα όχι μόνο για την ασφάλεια, αλλά και για την αποτελεσματικότητα.
Εικ. 4 Ρύθμιση λειτουργίας λέβητα αερίου με χρήση αναλυτή αερίου
Τα πιο σημαντικά συστατικά όλων των οργάνων ανάλυσης αερίων είναι αισθητήρες - ευαίσθητα στοιχεία μικρού μεγέθους που παράγουν ένα σήμα ανάλογα με τη συγκέντρωση του εξαρτήματος που προσδιορίζεται. Για να αυξηθεί η επιλεκτικότητα της ανίχνευσης, μερικές φορές τοποθετούνται επιλεκτικές μεμβράνες στην είσοδο. Υπάρχουν ηλεκτροχημικοί, θερμοκαταλυτικοί/καταλυτικοί, οπτικοί, φωτοιονιστικοί και ηλεκτρικοί αισθητήρες. Το βάρος τους συνήθως δεν ξεπερνά τα πολλά γραμμάρια. Ένα μοντέλο αναλυτή αερίων μπορεί να έχει τροποποιήσεις με διαφορετικούς αισθητήρες.
Η λειτουργία των ηλεκτροχημικών αισθητήρων βασίζεται στον μετασχηματισμό του εξαρτήματος που προσδιορίζεται σε ένα μικροσκοπικό ηλεκτροχημικό στοιχείο. Χρησιμοποιούνται αδρανή, χημικά ενεργά ή τροποποιημένα, καθώς και ιοντοεκλεκτικά ηλεκτρόδια.
Οι οπτικοί αισθητήρες μετρούν την απορρόφηση ή την ανάκλαση της κύριας ροής φωτός, της φωταύγειας ή της θερμικής επίδρασης όταν το φως απορροφάται. Το ευαίσθητο στρώμα μπορεί να είναι, για παράδειγμα, η επιφάνεια μιας ίνας οδηγού φωτός ή μια φάση που περιέχει ένα αντιδραστήριο ακινητοποιημένο πάνω της. Οι οδηγοί φωτός οπτικών ινών επιτρέπουν τη λειτουργία στο εύρος IR, ορατό και UV.
Η θερμοκαταλυτική μέθοδος βασίζεται στην καταλυτική οξείδωση μορίων ελεγχόμενων ουσιών στην επιφάνεια του ευαίσθητου στοιχείου και στη μετατροπή της παραγόμενης θερμότητας σε ηλεκτρικό σήμα. Η τιμή του καθορίζεται από τη συγκέντρωση του ελεγχόμενου συστατικού (η συνολική συγκέντρωση για το σύνολο των εύφλεκτων αερίων και υγρών ατμών), εκφρασμένη ως ποσοστό του LFL (κατώτερο όριο συγκέντρωσης διάδοσης της φλόγας).
Το πιο σημαντικό στοιχείο ενός αισθητήρα φωτοϊονισμού είναι μια πηγή υπεριώδους ακτινοβολίας κενού, η οποία καθορίζει την ευαισθησία της ανίχνευσης και διασφαλίζει την επιλεκτικότητά της. Η ενέργεια των φωτονίων είναι επαρκής για να ιονίσει τους περισσότερους κοινούς ρύπους, αλλά είναι χαμηλή για τα συστατικά του καθαρού αέρα. Ο φωτοϊονισμός λαμβάνει χώρα σε όγκο, επομένως ο αισθητήρας ανέχεται εύκολα μεγάλες υπερφορτώσεις συγκέντρωσης. Οι φορητοί αναλυτές αερίων με τέτοιους αισθητήρες χρησιμοποιούνται συχνά για την παρακολούθηση του αέρα σε έναν χώρο εργασίας.
Οι ηλεκτρικοί αισθητήρες περιλαμβάνουν ηλεκτρονικά αγώγιμους ημιαγωγούς οξειδίου μετάλλου, οργανικούς ημιαγωγούς και τρανζίστορ φαινομένου πεδίου. Οι μετρούμενες ποσότητες είναι η αγωγιμότητα, η διαφορά δυναμικού, το φορτίο ή η χωρητικότητα, τα οποία αλλάζουν όταν εκτίθενται στην ουσία που προσδιορίζεται.
Διάφορες συσκευές χρησιμοποιούν ηλεκτροχημικούς, οπτικούς και ηλεκτρικούς αισθητήρες για τον προσδιορισμό της συγκέντρωσης CO. Για τον προσδιορισμό των αερίων υδρογονανθράκων και, κυρίως, του μεθανίου, χρησιμοποιούνται αισθητήρες φωτοϊοντισμού, οπτικοί, θερμοκαταλυτικοί, καταλυτικοί και ηλεκτρικοί (ημιαγωγοί).
Εικόνα 5. Αναλυτής αερίων
Η χρήση αναλυτών αερίου στα δίκτυα διανομής αερίου ρυθμίζεται από κανονιστικά έγγραφα. Έτσι, το SNiP 42-01-2002 «Συστήματα διανομής αερίου» προβλέπει την υποχρεωτική εγκατάσταση αναλυτή αερίου σε εσωτερικά δίκτυα αερίου, ο οποίος εκδίδει σήμα στη βαλβίδα διακοπής για κλείσιμο σε περίπτωση συσσώρευσης αερίου σε συγκέντρωση 10 % της συγκέντρωσης εκρηκτικών. Σύμφωνα με την παράγραφο 7.2. SNiP, «οι χώροι κτιρίων για όλους τους σκοπούς (εκτός από διαμερίσματα κατοικιών), όπου είναι εγκατεστημένος εξοπλισμός χρήσης αερίου, που λειτουργούν σε αυτόματη λειτουργία χωρίς συνεχή παρουσία προσωπικού συντήρησης, θα πρέπει να είναι εξοπλισμένοι με συστήματα παρακολούθησης αερίου με αυτόματη διακοπή της παροχής αερίου και έξοδο σήματος για μόλυνση αερίου σε κέντρο ελέγχου ή σε δωμάτιο με μόνιμη παρουσία προσωπικού, εκτός εάν άλλες απαιτήσεις ρυθμίζονται από τους σχετικούς οικοδομικούς κώδικες και κανονισμούς.
Κατά την εγκατάσταση εξοπλισμού θέρμανσης θα πρέπει να παρέχονται συστήματα παρακολούθησης της ρύπανσης αερίου εσωτερικών χώρων με αυτόματη διακοπή της παροχής αερίου σε κτίρια κατοικιών: ανεξάρτητα από τη θέση εγκατάστασης - με ισχύ άνω των 60 kW. σε υπόγεια, ισόγεια και σε επεκτάσεις του κτιρίου – ανεξάρτητα από τη θερμική ισχύ».
Πρόληψη επιβλαβών εκπομπών και αύξηση της απόδοσης του εξοπλισμού του λέβητα
Εκτός από το γεγονός ότι οι αναλυτές αερίων σάς επιτρέπουν να προειδοποιείτε για επικίνδυνες συγκεντρώσεις αερίων στον όγκο των χώρων, χρησιμοποιούνται για τη ρύθμιση της λειτουργίας του εξοπλισμού του λέβητα, χωρίς τον οποίο είναι αδύνατο να διασφαλιστούν οι δείκτες απόδοσης και άνεσης που δηλώνει ο κατασκευαστής. και να μειώσει το κόστος των καυσίμων. Για το σκοπό αυτό χρησιμοποιούνται αναλυτές καυσαερίων.
Χρησιμοποιώντας έναν αναλυτή καυσαερίων, είναι απαραίτητο να διαμορφώσετε επίτοιχους λέβητες συμπύκνωσης που λειτουργούν με φυσικό αέριο. Θα πρέπει να παρακολουθείται η συγκέντρωση οξυγόνου (3%), μονοξειδίου του άνθρακα (20 ppm) και διοξειδίου του άνθρακα (13% vol.), ο λόγος περίσσειας αέρα (1,6), NO x.
Σε καυστήρες ανεμιστήρα που λειτουργούν με φυσικό αέριο, είναι επίσης απαραίτητος ο έλεγχος της συγκέντρωσης οξυγόνου (3%), διοξειδίου του άνθρακα (20 ppm) και διοξειδίου του άνθρακα (13% vol.), αναλογίας περίσσειας αέρα (1,6), NO x.
Σε καυστήρες ανεμιστήρα που λειτουργούν με καύσιμο ντίζελ, εκτός από όλα τα παραπάνω, πριν χρησιμοποιήσετε έναν αναλυτή αερίων, είναι απαραίτητο να μετρήσετε τον αριθμό αιθάλης και τη συγκέντρωση οξειδίου του θείου. Ο αριθμός αιθάλης πρέπει να είναι μικρότερος από 1. Αυτή η παράμετρος μετράται χρησιμοποιώντας έναν αναλυτή αριθμών αιθάλης και υποδεικνύει την ποιότητα του ψεκασμού μέσω των ακροφυσίων. Σε περίπτωση υπέρβασης, ο αναλυτής αερίων δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί για ρύθμιση, καθώς η διαδρομή του αναλυτή αερίων θα μολυνθεί και θα είναι αδύνατο να επιτευχθεί η βέλτιστη απόδοση. Η συγκέντρωση του οξειδίου του θείου (IV) - SO 2 δείχνει την ποιότητα του καυσίμου: όσο υψηλότερη είναι, τόσο χειρότερο είναι το καύσιμο· με τοπικές υπερβολές οξυγόνου και υγρασίας, μετατρέπεται σε H 2 SO 4, το οποίο καταστρέφει ολόκληρο το καύσιμο - σύστημα καύσης.
Στους λέβητες pellet, θα πρέπει να παρακολουθείται η συγκέντρωση οξυγόνου (5%), μονοξειδίου του άνθρακα (120 ppm) και διοξειδίου του άνθρακα (17% vol.), ο λόγος περίσσειας αέρα (1,8), NO x. Απαιτείται προκαταρκτική προστασία του λεπτού φιλτραρίσματος από μόλυνση σκόνης από καυσαέρια και προστασία από υπέρβαση του εύρους λειτουργίας μέσω του καναλιού CO. Σε λίγα δευτερόλεπτα μπορεί να ξεπεράσει το εύρος λειτουργίας του αισθητήρα και να φτάσει τις 10.000-15.000 ppm.
Η αύξηση της μηχανοκίνησης φέρνει μαζί της την ανάγκη για μέτρα προστασίας του περιβάλλοντος. Ο αέρας στις πόλεις μολύνεται όλο και περισσότερο με ουσίες επιβλαβείς για την ανθρώπινη υγεία, ιδίως μονοξείδιο του άνθρακα, άκαυστους υδρογονάνθρακες, οξείδια του αζώτου, ενώσεις μολύβδου, ενώσεις θείου κ.λπ. Σε μεγάλο βαθμό, πρόκειται για προϊόντα ατελούς καύσης καυσίμων που χρησιμοποιούνται σε επιχειρήσεις, στην καθημερινή ζωή, καθώς και στους κινητήρες αυτοκινήτων.
Μαζί με τις τοξικές ουσίες κατά τη λειτουργία των αυτοκινήτων, ο θόρυβος τους έχει επίσης επιβλαβή επίδραση στον πληθυσμό. Πρόσφατα, στις πόλεις, το επίπεδο θορύβου έχει αυξηθεί κατά 1 dB ετησίως, επομένως είναι απαραίτητο όχι μόνο να σταματήσει η αύξηση του συνολικού επιπέδου θορύβου, αλλά και να μειωθεί. Η συνεχής έκθεση στον θόρυβο προκαλεί νευρικές ασθένειες και μειώνει την ικανότητα εργασίας των ανθρώπων, ιδιαίτερα εκείνων που ασχολούνται με πνευματική δραστηριότητα. Η μηχανοκίνηση φέρνει θόρυβο σε προηγουμένως ήσυχα, απομακρυσμένα μέρη. Δυστυχώς, η μείωση του θορύβου που δημιουργείται από την επεξεργασία ξύλου και τα γεωργικά μηχανήματα δεν έχει ακόμη δοθεί η δέουσα προσοχή. Ένα αλυσοπρίονο δημιουργεί θόρυβο σε μεγάλο μέρος του δάσους, που προκαλεί αλλαγές στις συνθήκες διαβίωσης των ζώων και συχνά προκαλεί την εξαφάνιση ορισμένων ειδών.
Η πιο κοινή πηγή κριτικής, ωστόσο, είναι η ατμοσφαιρική ρύπανση από τα καυσαέρια των οχημάτων.
Κατά τη διάρκεια της πολυάσχολης κυκλοφορίας, τα καυσαέρια συσσωρεύονται κοντά στην επιφάνεια του εδάφους και παρουσία ηλιακής ακτινοβολίας, ειδικά σε βιομηχανικές πόλεις που βρίσκονται σε κακώς αεριζόμενες λεκάνες, σχηματίζεται η λεγόμενη αιθαλομίχλη. Η ατμόσφαιρα είναι μολυσμένη σε τέτοιο βαθμό που η παραμονή σε αυτήν είναι επιβλαβής για την υγεία. Οι αστυνομικοί της τροχαίας που βρίσκονται σε ορισμένες πολυσύχναστες διασταυρώσεις χρησιμοποιούν μάσκες οξυγόνου για να διατηρήσουν την υγεία τους. Ιδιαίτερα επιβλαβές είναι το σχετικά βαρύ μονοξείδιο του άνθρακα που βρίσκεται κοντά στην επιφάνεια της γης, το οποίο διεισδύει στους κάτω ορόφους κτιρίων και γκαράζ και έχει οδηγήσει περισσότερες από μία φορές σε θανάτους.
Οι νομοθετικές ρυθμίσεις περιορίζουν την περιεκτικότητα σε επιβλαβείς ουσίες στα καυσαέρια των οχημάτων και γίνονται συνεχώς πιο αυστηροί (Πίνακας 1).
Οι κανονισμοί προκαλούν μεγάλη ανησυχία για τους κατασκευαστές αυτοκινήτων. επηρεάζουν επίσης έμμεσα την αποτελεσματικότητα των οδικών μεταφορών.
Για την πλήρη καύση του καυσίμου, μπορεί να αφεθεί λίγη περίσσεια αέρα για να διασφαλιστεί η καλή κίνηση του καυσίμου μαζί του. Η απαιτούμενη περίσσεια αέρα εξαρτάται από το βαθμό ανάμειξης του καυσίμου με τον αέρα. Στους κινητήρες με καρμπυρατέρ, διατίθεται σημαντικός χρόνος για αυτή τη διαδικασία, καθώς η διαδρομή του καυσίμου από τη συσκευή σχηματισμού μείγματος έως το μπουζί είναι αρκετά μεγάλη.
Ένα σύγχρονο καρμπυρατέρ επιτρέπει το σχηματισμό διαφόρων τύπων μειγμάτων. Το πιο πλούσιο μείγμα χρειάζεται για μια κρύα εκκίνηση του κινητήρα, καθώς ένα σημαντικό μέρος του καυσίμου συμπυκνώνεται στα τοιχώματα της πολλαπλής εισαγωγής και δεν εισέρχεται αμέσως στον κύλινδρο. Σε αυτή την περίπτωση, μόνο ένα μικρό μέρος των ελαφρών κλασμάτων του καυσίμου εξατμίζεται. Όταν ο κινητήρας ζεσταθεί, απαιτείται επίσης ένα πλούσιο μείγμα.
Όταν το όχημα κινείται, η σύνθεση του μείγματος αέρα-καυσίμου θα πρέπει να είναι κακή, γεγονός που θα εξασφαλίσει καλή απόδοση και χαμηλή ειδική κατανάλωση καυσίμου. Για να επιτύχετε τη μέγιστη ισχύ του κινητήρα, πρέπει να έχετε ένα πλούσιο μείγμα για να αξιοποιήσετε πλήρως ολόκληρη τη μάζα του αέρα που εισέρχεται στον κύλινδρο. Για να διασφαλιστεί η καλή δυναμική ποιότητα του κινητήρα όταν η βαλβίδα γκαζιού ανοίγει γρήγορα, είναι απαραίτητο να τροφοδοτηθεί επιπλέον μια ορισμένη ποσότητα καυσίμου στον αγωγό εισαγωγής, η οποία αντισταθμίζει το καύσιμο που έχει κατακαθίσει και συμπυκνωθεί στα τοιχώματα του αγωγού ως αποτέλεσμα της αύξησης της πίεσης σε αυτό.
Για να εξασφαλιστεί η καλή ανάμειξη του καυσίμου με τον αέρα, πρέπει να δημιουργηθεί υψηλή ταχύτητα αέρα και περιστροφή. Εάν η διατομή του διαχύτη του καρμπυρατέρ είναι σταθερή, τότε σε χαμηλές στροφές κινητήρα, για καλό σχηματισμό μείγματος, η ταχύτητα αέρα σε αυτό είναι χαμηλή και σε υψηλές ταχύτητες, η αντίσταση του διαχύτη οδηγεί σε μείωση της μάζας του αέρα μπαίνοντας στον κινητήρα. Αυτό το μειονέκτημα μπορεί να εξαλειφθεί με τη χρήση καρμπυρατέρ με μεταβλητή διατομή διαχύτη ή έγχυση καυσίμου στην πολλαπλή εισαγωγής.
Υπάρχουν διάφοροι τύποι συστημάτων έγχυσης βενζίνης στην πολλαπλή εισαγωγής. Στα πιο συχνά χρησιμοποιούμενα συστήματα, το καύσιμο τροφοδοτείται μέσω ενός ξεχωριστού ακροφυσίου για κάθε κύλινδρο, το οποίο εξασφαλίζει ομοιόμορφη κατανομή του καυσίμου μεταξύ των κυλίνδρων και εξαλείφει την καθίζηση και τη συμπύκνωση του καυσίμου στα ψυχρά τοιχώματα της πολλαπλής εισαγωγής. Είναι ευκολότερο να προσεγγίσετε την ποσότητα του ψεκασμένου καυσίμου στη βέλτιστη ποσότητα που απαιτείται από τον κινητήρα αυτή τη στιγμή. Δεν υπάρχει ανάγκη για διαχύτη και οι απώλειες ενέργειας που συμβαίνουν όταν ο αέρας διέρχεται από αυτόν εξαλείφονται. Ένα παράδειγμα τέτοιου συστήματος τροφοδοσίας καυσίμου είναι το σύστημα ψεκασμού K-Jetronic της Bosch που χρησιμοποιείται συχνά.
Το διάγραμμα αυτού του συστήματος φαίνεται στο Σχ. 1. Ο κωνικός σωλήνας 1, στον οποίο κινείται η βαλβίδα 3 στον μοχλό 2, είναι σχεδιασμένος έτσι ώστε η ανύψωση της βαλβίδας να είναι ανάλογη της μάζας ροής αέρα. Τα παράθυρα 5 για τη διέλευση καυσίμου ανοίγουν από το καρούλι 6 στο σώμα του ρυθμιστή όταν ο μοχλός κινείται υπό την επίδραση της εισερχόμενης ροής αέρα. Οι απαραίτητες αλλαγές στη σύνθεση του μείγματος σύμφωνα με τα επιμέρους χαρακτηριστικά του κινητήρα επιτυγχάνονται από το σχήμα του κωνικού σωλήνα. Ο μοχλός με τη βαλβίδα ζυγοσταθμίζεται από ένα αντίβαρο· οι αδρανειακές δυνάμεις κατά τη διάρκεια των κραδασμών του οχήματος δεν επηρεάζουν τη βαλβίδα.
 |
| Ρύζι. 1. Σύστημα ψεκασμού βενζίνης Bosch K-Jetronic: |
|---|
| 1 - σωλήνας εισόδου. 2 - μοχλός της βαλβίδας της πλάκας αέρα. 3 - βαλβίδα πλάκας αέρα. 4 - βαλβίδα γκαζιού. 5 - παράθυρα? 6 - καρούλι μέτρησης. 7 - βίδα ρύθμισης. 8 - μπεκ ψεκασμού καυσίμου. 9 - κάτω θάλαμος του ρυθμιστή. 10 - βαλβίδα διανομής. 11 - χαλύβδινη μεμβράνη. 12 - έδρα βαλβίδας. 13 - ελατήριο βαλβίδας διανομής. 14 - βαλβίδα μείωσης πίεσης. 15 - αντλία καυσίμου. 16 - δεξαμενή καυσίμου. 17 - φίλτρο καυσίμου. 18 - ρυθμιστής πίεσης καυσίμου. 19 - πρόσθετος ρυθμιστής παροχής αέρα. 20 - βαλβίδα παράκαμψης καυσίμου. 21 - μπεκ ψεκασμού καυσίμου ψυχρής εκκίνησης. 22 - αισθητήρας θερμοκρασίας νερού θερμοστάτη. |
Η ροή αέρα που εισέρχεται στον κινητήρα ελέγχεται από τη βαλβίδα γκαζιού 4. Η απόσβεση των κραδασμών της βαλβίδας, και μαζί με αυτήν της μπομπίνας, που εμφανίζονται σε χαμηλές στροφές του κινητήρα λόγω των παλμών της πίεσης του αέρα στην πολλαπλή εισαγωγής, επιτυγχάνεται με πίδακες στο σύστημα καυσίμου. Για τη ρύθμιση της ποσότητας καυσίμου που παρέχεται, χρησιμοποιείται επίσης η βίδα 7 που βρίσκεται στο μοχλό της βαλβίδας.
Μεταξύ του παραθύρου 5 και του ακροφυσίου 8 υπάρχει μια βαλβίδα διανομής 10, η οποία, χρησιμοποιώντας ένα ελατήριο 13 και μια έδρα 12 που στηρίζεται σε μια μεμβράνη 11, διατηρεί σταθερή πίεση έγχυσης στο ακροφύσιο 0,33 MPa σε πίεση μπροστά από τη βαλβίδα 0,47 MPa.
Το καύσιμο από τη δεξαμενή 16 τροφοδοτείται από μια ηλεκτρική αντλία καυσίμου 15 μέσω ενός ρυθμιστή πίεσης 18 και ενός φίλτρου καυσίμου 17 στον κάτω θάλαμο 9 του περιβλήματος του ρυθμιστή. Η σταθερή πίεση καυσίμου στον ρυθμιστή διατηρείται από τη βαλβίδα μείωσης πίεσης 14. Ο ρυθμιστής διαφράγματος 18 έχει σχεδιαστεί για να διατηρεί την πίεση καυσίμου όταν ο κινητήρας δεν λειτουργεί. Αυτό αποτρέπει το σχηματισμό θυλάκων αέρα και εξασφαλίζει καλή εκκίνηση ενός ζεστού κινητήρα. Ο ρυθμιστής επιβραδύνει επίσης την αύξηση της πίεσης του καυσίμου κατά την εκκίνηση του κινητήρα και μειώνει τις διακυμάνσεις του στον αγωγό.
Η κρύα εκκίνηση του κινητήρα διευκολύνεται από διάφορες συσκευές. Η βαλβίδα παράκαμψης 20, που ελέγχεται από ένα διμεταλλικό ελατήριο, ανοίγει τη γραμμή αποστράγγισης στη δεξαμενή καυσίμου κατά τη διάρκεια μιας ψυχρής εκκίνησης, η οποία μειώνει την πίεση καυσίμου στο άκρο του καρουλιού. Αυτό διαταράσσει την ισορροπία του μοχλού και η ίδια ποσότητα εισερχόμενου αέρα θα αντιστοιχεί σε μεγαλύτερο όγκο ψεκαζόμενου καυσίμου. Μια άλλη συσκευή είναι ο πρόσθετος ρυθμιστής παροχής αέρα 19, το διάφραγμα του οποίου ανοίγει επίσης με ένα διμεταλλικό ελατήριο. Απαιτείται πρόσθετος αέρας για να ξεπεραστεί η αυξημένη αντίσταση τριβής ενός ψυχρού κινητήρα. Η τρίτη συσκευή είναι ο εγχυτήρας καυσίμου ψυχρής εκκίνησης 21, ο οποίος ελέγχεται από έναν θερμοστάτη 22 στο χιτώνιο νερού του κινητήρα, ο οποίος διατηρεί το μπεκ ανοιχτό έως ότου το ψυκτικό του κινητήρα φτάσει σε μια καθορισμένη θερμοκρασία.
Ο ηλεκτρονικός εξοπλισμός του εξεταζόμενου συστήματος έγχυσης βενζίνης περιορίζεται στο ελάχιστο. Όταν ο κινητήρας είναι σταματημένος, η ηλεκτρική αντλία καυσίμου απενεργοποιείται και υπάρχει λιγότερη περίσσεια αέρα από ό,τι με τον άμεσο ψεκασμό καυσίμου, ωστόσο, η μεγάλη επιφάνεια ψύξης των τοίχων οδηγεί σε μεγάλες απώλειες θερμότητας, γεγονός που προκαλεί πτώση.
Σχηματισμός μονοξειδίου του άνθρακα CO και υδρογονανθράκων CH x
Όταν καίγεται ένα μείγμα στοιχειομετρικής σύνθεσης, θα πρέπει να σχηματίζεται αβλαβές διοξείδιο του άνθρακα CO 2 και υδρατμοί και εάν υπάρχει έλλειψη αέρα λόγω του γεγονότος ότι μέρος του καυσίμου καίγεται ατελώς, επιπλέον τοξικό μονοξείδιο του άνθρακα CO και άκαυστοι υδρογονάνθρακες CH x πρέπει να σχηματιστεί.
Αυτά τα επιβλαβή συστατικά των καυσαερίων μπορούν να καούν και να καταστούν αβλαβή. Για το σκοπό αυτό, είναι απαραίτητο να τροφοδοτήσετε φρέσκο αέρα με ειδικό συμπιεστή Κ (Εικ. 2) σε σημείο του αγωγού εξάτμισης όπου μπορούν να καούν επιβλαβή προϊόντα ατελούς καύσης. Μερικές φορές αυτό γίνεται φυσώντας αέρα απευθείας στην καυτή βαλβίδα εξαγωγής.
Κατά κανόνα, ένας θερμικός αντιδραστήρας για μετάκαυση CO και CH x βρίσκεται ακριβώς πίσω από τον κινητήρα απευθείας στην έξοδο των καυσαερίων. Τα καυσαέρια M τροφοδοτούνται στο κέντρο του αντιδραστήρα και απομακρύνονται από την περιφέρειά του στον αγωγό εξάτμισης V. Η εξωτερική επιφάνεια του αντιδραστήρα έχει θερμομόνωση I.
Στο πιο καυτό κεντρικό τμήμα του αντιδραστήρα υπάρχει ένας θάλαμος πυρκαγιάς, που θερμαίνεται από καυσαέρια, όπου καίγονται τα προϊόντα της ατελούς καύσης του καυσίμου. Αυτό απελευθερώνει θερμότητα, η οποία διατηρεί την υψηλή θερμοκρασία του αντιδραστήρα.
Τα άκαυστα συστατικά των καυσαερίων μπορούν να οξειδωθούν χωρίς καύση χρησιμοποιώντας καταλύτη. Για να γίνει αυτό, είναι απαραίτητο να προστεθεί δευτερεύων αέρας στα καυσαέρια, απαραίτητα για την οξείδωση, η χημική αντίδραση του οποίου θα πραγματοποιηθεί από τον καταλύτη. Αυτό απελευθερώνει επίσης θερμότητα. Ο καταλύτης είναι συνήθως σπάνια και πολύτιμα μέταλλα, επομένως είναι πολύ ακριβός.
Οι καταλύτες μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε κάθε τύπο κινητήρα, αλλά έχουν σχετικά μικρή διάρκεια ζωής. Εάν υπάρχει μόλυβδος στο καύσιμο, η επιφάνεια του καταλύτη δηλητηριάζεται γρήγορα και καθίσταται άχρηστος. Η παραγωγή βενζίνης υψηλών οκτανίων χωρίς αντικρουστικούς παράγοντες μολύβδου είναι μια αρκετά περίπλοκη διαδικασία που καταναλώνει πολύ λάδι, κάτι που δεν είναι οικονομικά εφικτό εάν υπάρχει έλλειψη λαδιού. Είναι σαφές ότι το καύσιμο μετά την καύση σε έναν θερμικό αντιδραστήρα οδηγεί σε απώλειες ενέργειας, αν και η καύση απελευθερώνει θερμότητα που μπορεί να χρησιμοποιηθεί. Επομένως, συνιστάται να οργανώσετε τη διαδικασία στον κινητήρα με τέτοιο τρόπο ώστε όταν καίγεται καύσιμο σε αυτόν, να σχηματίζεται μια ελάχιστη ποσότητα επιβλαβών ουσιών. Παράλληλα, θα πρέπει να σημειωθεί ότι για τη συμμόρφωση με μελλοντικές νομοθετικές απαιτήσεις, η χρήση καταλυτών θα είναι αναπόφευκτη.
Σχηματισμός οξειδίων του αζώτου NO x
Τα οξείδια του αζώτου, τα οποία είναι επιβλαβή για την υγεία, σχηματίζονται σε υψηλές θερμοκρασίες καύσης υπό συνθήκες στοιχειομετρικής σύνθεσης μείγματος. Η μείωση της εκπομπής ενώσεων αζώτου συνδέεται με ορισμένες δυσκολίες, καθώς οι συνθήκες για τη μείωσή τους συμπίπτουν με τις συνθήκες σχηματισμού επιβλαβών προϊόντων ατελούς καύσης και αντίστροφα. Ταυτόχρονα, η θερμοκρασία καύσης μπορεί να μειωθεί με την εισαγωγή αδρανούς αερίου ή υδρατμού στο μείγμα.
Για το σκοπό αυτό, συνιστάται η ανακυκλοφορία των ψυχθέντων καυσαερίων στην πολλαπλή εισαγωγής. Η προκύπτουσα μείωση της ισχύος απαιτεί ένα πιο πλούσιο μείγμα, ένα μεγαλύτερο άνοιγμα της βαλβίδας γκαζιού, το οποίο αυξάνει τη συνολική εκπομπή επιβλαβών CO και CH x από τα καυσαέρια.
Η ανακυκλοφορία των καυσαερίων, σε συνδυασμό με τη μείωση του λόγου συμπίεσης, τον μεταβλητό χρονισμό βαλβίδων και την καθυστερημένη ανάφλεξη, μπορεί να μειώσει τα NO x έως και 80%.
Τα οξείδια του αζώτου απομακρύνονται από τα καυσαέρια χρησιμοποιώντας επίσης καταλυτικές μεθόδους. Στην περίπτωση αυτή, τα καυσαέρια διέρχονται πρώτα μέσω ενός καταλύτη αναγωγής, στον οποίο μειώνεται η περιεκτικότητα σε NO x, και στη συνέχεια, μαζί με πρόσθετο αέρα, μέσω ενός καταλύτη οξείδωσης, όπου το CO και το CH x αποβάλλονται. Ένα διάγραμμα ενός τέτοιου συστήματος δύο συστατικών φαίνεται στο Σχ. 3.
Για τη μείωση της περιεκτικότητας των καυσαερίων σε επιβλαβείς ουσίες, χρησιμοποιούνται οι λεγόμενοι α-ανιχνευτές, οι οποίοι μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν σε συνδυασμό με έναν καταλύτη δύο συστατικών. Η ιδιαιτερότητα του συστήματος με έναν α-ανιχνευτή είναι ότι δεν παρέχεται πρόσθετος αέρας για οξείδωση στον καταλύτη, αλλά ο α-ανιχνευτής παρακολουθεί συνεχώς την περιεκτικότητα σε οξυγόνο στα καυσαέρια και ελέγχει την παροχή καυσίμου έτσι ώστε η σύνθεση του μείγματος να αντιστοιχεί πάντα σε η στοιχειομετρική. Στην περίπτωση αυτή, CO, CH x και NO x θα υπάρχουν στα καυσαέρια σε ελάχιστες ποσότητες.
Η αρχή λειτουργίας του ανιχνευτή α είναι ότι σε ένα στενό εύρος κοντά στη στοιχειομετρική σύνθεση του μείγματος α = 1, η τάση μεταξύ της εσωτερικής και της εξωτερικής επιφάνειας του ανιχνευτή αλλάζει απότομα, γεγονός που χρησιμεύει ως παλμός ελέγχου για τη συσκευή που ρυθμίζει την παροχή καυσίμου. Το ευαίσθητο στοιχείο 1 του καθετήρα είναι κατασκευασμένο από διοξείδιο του ζιρκονίου και οι επιφάνειές του 2 είναι επικαλυμμένες με ένα στρώμα πλατίνας. Τα χαρακτηριστικά τάσης U μεταξύ της εσωτερικής και της εξωτερικής επιφάνειας του αισθητηρίου στοιχείου φαίνονται στο Σχ. 4.
Άλλες τοξικές ουσίες
Αντικρουστικοί παράγοντες, όπως ο τετρααιθυλο μόλυβδος, χρησιμοποιούνται συνήθως για την αύξηση του αριθμού οκτανίων του καυσίμου. Για να αποτραπεί η εναπόθεση ενώσεων μολύβδου στα τοιχώματα του θαλάμου καύσης και των βαλβίδων, χρησιμοποιούνται οι λεγόμενοι καθαριστές, ιδιαίτερα το διβρωμοαιθυλ.
Αυτές οι ενώσεις εισέρχονται στην ατμόσφαιρα με καυσαέρια και μολύνουν τη βλάστηση κατά μήκος των δρόμων. Όταν οι ενώσεις μολύβδου εισέρχονται στο ανθρώπινο σώμα με τα τρόφιμα, έχουν επιβλαβή επίδραση στην ανθρώπινη υγεία. Η εναπόθεση μολύβδου στους καταλύτες καυσαερίων έχει ήδη αναφερθεί. Από αυτή την άποψη, ένα σημαντικό καθήκον επί του παρόντος είναι η αφαίρεση του μολύβδου από τη βενζίνη.
Το λάδι που εισέρχεται στο θάλαμο καύσης δεν καίγεται εντελώς και η περιεκτικότητα σε CO και CH x στα καυσαέρια αυξάνεται. Για την εξάλειψη αυτού του φαινομένου είναι απαραίτητη η υψηλή στεγανότητα των δακτυλίων του εμβόλου και η διατήρηση της καλής τεχνικής κατάστασης του κινητήρα.
Η καύση μεγάλων ποσοτήτων λαδιού είναι ιδιαίτερα χαρακτηριστική για τους δίχρονους κινητήρες, στους οποίους προστίθεται στο καύσιμο. Οι αρνητικές συνέπειες της χρήσης μιγμάτων βενζίνης-λαδιού μετριάζονται εν μέρει με τη δοσομέτρηση του λαδιού με ειδική αντλία σύμφωνα με το φορτίο του κινητήρα. Παρόμοιες δυσκολίες υπάρχουν κατά τη χρήση του κινητήρα Wankel.
Οι ατμοί της βενζίνης έχουν επίσης επιβλαβή επίδραση στην ανθρώπινη υγεία. Επομένως, ο αερισμός του στροφαλοθαλάμου πρέπει να γίνεται με τέτοιο τρόπο ώστε τα αέρια και οι ατμοί που διεισδύουν στον στροφαλοθάλαμο λόγω κακής στεγανοποίησης να μην εισέρχονται στην ατμόσφαιρα. Η διαρροή ατμών βενζίνης από τη δεξαμενή καυσίμου μπορεί να αποτραπεί με την προσρόφηση και την αναρρόφηση ατμών στο σύστημα εισαγωγής. Η διαρροή λαδιού από τον κινητήρα και το κιβώτιο ταχυτήτων και η μόλυνση του οχήματος ως αποτέλεσμα με λάδια απαγορεύονται επίσης για τη διατήρηση ενός καθαρού περιβάλλοντος.
Η μείωση της κατανάλωσης λαδιού είναι εξίσου σημαντική από οικονομική άποψη με την εξοικονόμηση καυσίμων, καθώς τα λιπαντικά είναι σημαντικά πιο ακριβά από τα καύσιμα. Η τακτική επιθεώρηση και συντήρηση θα μειώσει την κατανάλωση λαδιού λόγω δυσλειτουργιών του κινητήρα. Διαρροές λαδιού στον κινητήρα μπορούν να παρατηρηθούν, για παράδειγμα, λόγω κακής στεγανοποίησης του καλύμματος της κυλινδροκεφαλής. Λόγω διαρροής λαδιού, ο κινητήρας λερώνεται, γεγονός που μπορεί να προκαλέσει πυρκαγιά.
Η διαρροή λαδιού είναι επίσης επικίνδυνη λόγω της χαμηλής στεγανότητας της τσιμούχας του στροφαλοφόρου. Σε αυτή την περίπτωση, η κατανάλωση λαδιού αυξάνεται αισθητά και το αυτοκίνητο αφήνει βρώμικα σημάδια στο δρόμο.
Η μόλυνση ενός αυτοκινήτου με λάδι είναι πολύ επικίνδυνη και οι λεκέδες λαδιού κάτω από το αυτοκίνητο αποτελούν λόγο για την απαγόρευση της λειτουργίας του.
Η διαρροή λαδιού από τη τσιμούχα του στροφαλοφόρου μπορεί να μπει στον συμπλέκτη και να προκαλέσει ολίσθηση. Ωστόσο, περισσότερες αρνητικές συνέπειες προκαλούνται από την είσοδο λαδιού στον θάλαμο καύσης. Και παρόλο που η κατανάλωση λαδιού είναι σχετικά μικρή, η ατελής καύση του αυξάνει την εκπομπή επιβλαβών συστατικών με τα καυσαέρια. Η καύση λαδιού εκδηλώνεται με το υπερβολικό κάπνισμα του αυτοκινήτου, το οποίο είναι χαρακτηριστικό για τους τετράχρονους κινητήρες, καθώς και τους σημαντικά φθαρμένους κινητήρες.
Στους τετράχρονους κινητήρες, το λάδι διεισδύει στον θάλαμο καύσης μέσω των δακτυλίων του εμβόλου, κάτι που είναι ιδιαίτερα αισθητό όταν υπάρχει μεγάλη φθορά σε αυτούς και στον κύλινδρο. Ο κύριος λόγος για τη διείσδυση λαδιού στον θάλαμο καύσης είναι η ανομοιόμορφη προσαρμογή των δακτυλίων συμπίεσης στην περιφέρεια του κυλίνδρου. Το λάδι αποστραγγίζεται από τα τοιχώματα του κυλίνδρου μέσω των σχισμών του δακτυλίου ξύστρας λαδιού και των οπών στην αυλάκωση του.
Μέσα από το διάκενο μεταξύ της ράβδου και του οδηγού βαλβίδας εισαγωγής, το λάδι διεισδύει εύκολα στην πολλαπλή εισαγωγής, όπου υπάρχει κενό. Αυτό είναι ιδιαίτερα κοινό όταν χρησιμοποιείτε λάδια χαμηλού ιξώδους. Η κατανάλωση λαδιού μέσω αυτής της μονάδας μπορεί να αποφευχθεί χρησιμοποιώντας ένα ελαστικό παρέμβυσμα στο άκρο του οδηγού βαλβίδας.
Τα αέρια του στροφαλοθαλάμου του κινητήρα, τα οποία περιέχουν πολλές επιβλαβείς ουσίες, συνήθως εκκενώνονται μέσω ειδικού αγωγού στο σύστημα εισαγωγής. Μπαίνοντας στον κύλινδρο από αυτόν, τα αέρια του στροφαλοθαλάμου καίγονται μαζί με το μείγμα αέρα-καυσίμου.
Τα λιπαντικά χαμηλού ιξώδους μειώνουν τις απώλειες τριβής, βελτιώνουν την απόδοση του κινητήρα και μειώνουν την κατανάλωση καυσίμου. Ωστόσο, δεν συνιστάται η χρήση λαδιών με ιξώδες χαμηλότερο από αυτό που ορίζεται από τα πρότυπα. Αυτό μπορεί να προκαλέσει αυξημένη κατανάλωση λαδιού και αυξημένη φθορά του κινητήρα.
Λόγω της ανάγκης εξοικονόμησης πετρελαίου, η συλλογή και η χρήση χρησιμοποιημένων ορυκτελαίων γίνονται όλο και πιο σημαντικά ζητήματα. Με την αναγέννηση παλαιών λαδιών, είναι δυνατό να ληφθεί σημαντική ποσότητα υγρών λιπαντικών υψηλής ποιότητας και ταυτόχρονα να αποτραπεί η μόλυνση του περιβάλλοντος σταματώντας την απόρριψη χρησιμοποιημένων ελαίων στα ρεύματα νερού.
Προσδιορισμός της επιτρεπόμενης ποσότητας επιβλαβών ουσιών
Η απομάκρυνση επιβλαβών ουσιών από τα καυσαέρια είναι ένα αρκετά δύσκολο έργο. Σε υψηλές συγκεντρώσεις, αυτά τα συστατικά είναι πολύ επιβλαβή για την υγεία. Φυσικά, είναι αδύνατο να αλλάξει άμεσα η τρέχουσα κατάσταση, ειδικά όσον αφορά τον στόλο οχημάτων που χρησιμοποιείται. Ως εκ τούτου, οι νομικές απαιτήσεις για την παρακολούθηση της περιεκτικότητας σε επιβλαβείς ουσίες στα καυσαέρια έχουν σχεδιαστεί για νέα οχήματα που παράγονται. Αυτοί οι κανονισμοί θα βελτιωθούν σταδιακά λαμβάνοντας υπόψη τις νέες εξελίξεις στην επιστήμη και την τεχνολογία.
Ο καθαρισμός των καυσαερίων σχετίζεται με αύξηση της κατανάλωσης καυσίμου κατά σχεδόν 10%, μείωση της ισχύος του κινητήρα και αύξηση του κόστους του οχήματος. Παράλληλα, αυξάνεται και το κόστος συντήρησης του οχήματος. Οι καταλύτες είναι επίσης ακριβοί επειδή τα εξαρτήματά τους είναι κατασκευασμένα από σπάνια μέταλλα. Η διάρκεια ζωής θα πρέπει να υπολογίζεται για 80.000 χλμ. χιλιομέτρων του οχήματος, αλλά αυτό δεν έχει επιτευχθεί ακόμη. Οι καταλύτες που χρησιμοποιούνται σήμερα διαρκούν περίπου 40.000 km και χρησιμοποιούν βενζίνη χωρίς ακαθαρσίες μολύβδου.
Η τρέχουσα κατάσταση θέτει υπό αμφισβήτηση την αποτελεσματικότητα των αυστηρών κανονισμών για την περιεκτικότητα σε επιβλαβείς ακαθαρσίες, καθώς αυτό προκαλεί σημαντική αύξηση του κόστους του αυτοκινήτου και της λειτουργίας του και τελικά οδηγεί σε αυξημένη κατανάλωση λαδιού.
Δεν είναι ακόμη δυνατό να ικανοποιηθούν οι αυστηρές απαιτήσεις για την καθαρότητα των καυσαερίων που θα προβληθούν στο μέλλον με την τρέχουσα κατάσταση των κινητήρων βενζίνης και ντίζελ. Ως εκ τούτου, είναι σκόπιμο να δοθεί προσοχή σε μια ριζική αλλαγή στο εργοστάσιο παραγωγής ενέργειας των μηχανικών οχημάτων.
- Σε επαφή με 0
- Google+ 0
- Εντάξει 0
- Facebook 0
