Меню

Объем выхлопа бензинового двигателя

Объемный расход выхлопных газов

КАК ПОЛЬЗОВАТЬСЯ ИНФОРМАЦИЕЙ Объемный расход выхлопных газов (м 3 /мин)

С этими данными можно рассчитать скорость прохождения выхлопных газов через трубу или глушитель определенного диаметра по следующей формуле:

где: U газа — скорость выхлопных газов, м/сек; V газа — объемный расход выхлопных газов, куб.м/мин; D трубы — диаметр выхлопной трубы, м.

Рассчитав скорость выхлопных газов, и используя данные Справочника продукции о расходе выхлопных газов для одинарной выхлопной трубы (для сдвоенной трубы объемный расход делится пополам), можно по технической характеристике глушителя определить падение в нем напора газов в мм ртутного столба.

Массовый расход выхлопных газов (кг/сек)

С этими данным можно рассчитать падение напора в прямой выхлопной трубе известной длины по формуле:

ПРИМЕЧАНИЕ: Рекомендуется в расчетах в первом приближении принимать не номинальный диаметр выхлопной трубы, а брать его из таблицы .

Если предложенный диаметр трубы не обеспечивает приемлемую эффективность тракта, можно взять ближайший больший глушитель. Если этого недостаточно, нужно также увеличить размер трубы. При этом потребуется переходник, см. рис.41. Если применение одинарной выхлопной трубы предпочтительней стандартной сдвоенной, также потребуется переходник, см. рис.42. Способ определения длины изогнутой трубы через эквивалентную длину прямой трубы дан на стр.62.

где: Р гпуш -падение напора в глушителе, мм р тутного столба; L экв — эквивалентная длина выхлопной трубы (пересчет длины изогнутой трубы в эквивалентную прямую , м; Q газа — массовый расход выхлопного газа, кг/сек; D трубы — диаметр выхлопной трубы, мм.

Суммирование потерь напора в глушителях (или глушителе) с потерями напора в трубопроводах дает общую потерю напора в выпускном тракте.

ОНА НЕ ДОЛЖНА БЫТЬ БОЛЬШЕ ПРЕДЕЛА ДЛЯ СООТВЕТСТВУЮЩЕГО ДВИГАТЕЛЯ ПРИ ОБОРОТАХ, ДАННЫХ В СПРАВОЧНИКЕ ПРОДУКЦИИ.

При изготовлении выпускного тракта приведенные здесь размеры можно использовать как исходные.

Выхлопные газы, их состав и действие на организм человека

Выхлопные газы — основной источник токсичных веществ двухтактного и четырехтактного двигателя внутреннего сгорания, которые загрязняют нашу окружающую среду. Наиболее остро это ощущается в крупных городах. Отработавшие газы — это неоднородная смесь различных газообразных веществ с разнообразными химическими и физическими свойствами, состоящая из продуктов полного и неполного сгорания топлива, избыточного воздуха, аэрозолей и различных микропримесей (как газообразных, так и в виде жидких и твердых частиц), поступающих из цилиндров двигателей в его выпускную систему. В своем составе они содержат около 300 различных веществ, большинство из которых — токсичны.

Основными нормируемыми токсичными компонентами выхлопных газов двигателей являются оксиды углерода, азота и углеводорода. Кроме того, с выхлопными газами в атмосферу поступают предельные и непредельные углеводороды, альдегиды, канцерогенные вещества, сажа и другие компоненты.

Состав выхлопных газов

Компоненты выхлопного газа Содержание по объему, % Токсичность
Двигатель
бензин дизель
Азот 74,0 — 77,0 76,0 — 78,0 нет
Кислород 0,3 — 8,0 2,0 — 18,0 нет
Пары воды 3,0 — 5,5 0,5 — 4,0 нет
Диоксид углерода 5,0 — 12,0 1,0 — 10,0 нет
Оксид углерода 0,1 — 10,0 0,01 — 5,0 да
Углеводороды неканцерогенные 0,2 — 3,0 0,009 — 0,5 да
Альдегиды 0 — 0,2 0,001 — 0,009 да
Оксид серы 0 — 0,002 0 — 0,03 да
Сажа, г/м3 0 — 0,04 0,01 — 1,1 да
Бензопирен, мг/м3 0,01 — 0,02 до 0,01 да

При работе двигателя на этилированном бензине в составе выхлопных газов присутствует свинец, а у двигателей, работающих на дизельном топливе — сажа.

Мероприятия по снижению концентрации токсичных веществ в выхлопных газах

В настоящее время Правительства всех стран вводит определенные нормы на концентрацию вредных веществ в выхлопных газах автомобилей. Поэтому производители автомобилей, чтобы попасть на рынок, вынуждены проводить модернизацию систем ДВС с целью снижения уровня токсичных веществ.

Такими системами могут служить каталитические нейтрализаторы, сажевые фильтры, мочевина и многое другое. Так, например, для дизельных двигателей устанавливаются нейтрализаторы выхлопных газов, которые позволяют снизить токсичность на 80%. В системах безниновых двигателй устанавливают антитоксикатор в систему питания, что также позволяет добиться снижения концентрации вредных веществ.

Недоксид или моноксид — он же угарный газ (CO)

Прозрачный, не имеющий запаха ядовитый газ, немного легче воздуха, плохо растворим в воде. Оксид углерода продукт неполного сгорания топлива, на воздухе горит синим пламенем с образованием диоксида углерода (углекислого газа). В камере сгорания двигателя CO образуется при неудовлетворительном распыливании топлива, в результате холоднопламенных реакций, при сгорании топлива с недостатком кислорода, а также вследствие диссоциации диоксида углерода при высоких температурах. При последующем сгорании после воспламенения (после верхней мертвой точки, на такте расширения) возможно горение оксида углерода при наличии кислорода с образованием диоксида. При этом процесс выгорания CO продолжается и в выпускном трубопроводе. Необходимо отметить, что при эксплуатации дизелей концентрация CO в выхлопных газах невелика (примерно 0,1 — 0,2%), поэтому, как правило, концентрацию CO определяют для бензиновых двигателей.

Оксиды азота (NO, NO2, N2O, N2O3, N2O5, в дальнейшем NOx)

Оксиды азота являются одними из наиболее токсичных компонентов отработавших газов. При нормальных атмосферных условиях азот представляет собой весьма инертный газ. При высоких давлениях и особенно температурах азот активно вступает в реакцию с кислородом. В выхлопных газах двигателей более 90% всего количества NOx составляет оксид азота NO, который ещё в системы выпуска, а затем и в атмосфере легко окисляется в диоксид (NO2). Оксиды азота раздражающе воздействуют на слизистые оболочки глаз, носа, разрушают легкие человека, так как при движении по дыхательному тракту они взаимодействуют с влагой верхних дыхательных путей, образуя азотную и азотистую кислоты. Как правило, отравление организма человека NOx проявляется не сразу, а постепенно, причем каких либо нейтрализующих средств нет.

Закись азота (N2O гемиоксид, веселящий газ) газ с приятным запахом, хорошо растворим в воде. Обладает наркотическим действием.

NO2 (диоксид) бледно-желтая жидкость, участвующая в образовании смога. Диоксид азота используется в качестве окислителя в ракетном топливе. Считается, что для организма человека оксиды азота примерно в 10 раз опаснее CO, а при учете вторичных превращений в 40 раз. Оксиды азота представляют опасность для листьев растений. Установлено, что их непосредственное токсичное влияние на растения проявляется при концентрации NOx в воздухе в пределах 0,5 — 6,0 мг/м3. Азотная кислота вызывает сильную коррозию углеродистых сталей. На величину выброса оксидов азота оказывает значительное влияние температура в камере сгорания. Так, при повышении температуры от 2500 до 2700 К скорость реакции увеличивается в 2,6 раза, а при уменьшении от 2500 до 2300 К — уменьшается в 8 раз, т.е. чем выше температура, тем выше концентрация NOx. Ранний впрыск топлива или высокие давления сжатия в камере сгорания также способствуют образованию NOx. Чем выше концентрация кислорода, тем выше концентрация оксидов азота.

Углеводороды (CnHm этан, метан, этилен, бензол, пропан, ацетилен и др.)

Углеводороды органические соединения, молекулы которых построены только из атомов углерода и водорода, являются токсичными веществами. В выхлопных газах содержится более 200 различных CH, которые делятся на алифатические (с открытой или закрытой цепью) и содержащие бензольное или ароматическое кольцо. Ароматические углеводороды содержат в молекуле один или несколько циклов из 6 атомов углерода, соединенных между собой простыми или двойными связями (бензол, нафталин, антрацен и др.). Имеют приятный запах. Наличие CH в отработавших газах двигателей объясняется тем, что смесь в камере сгорания является неоднородной, поэтому у стенок, в переобогащенных зонах, происходит гашение пламени и обрыв цепных реакций Не полностью сгоревшие CH, выбрасываемые с выхлопными газами и представляющие собой смесь нескольких сотен химических соединений, имеют неприятный запах. CH являются причиной многих хронических заболеваний. Токсичны также и пары бензина, которые являются углеводородами. Допустимая среднесуточная концентрация паров бензина составляет 1,5 мг/м3. Содержание CH в выхлопных газах возрастает при дросселировании, при работе двигателя на режимах принудительного холостого хода (ПХХ, например, при торможении двигателем). При работе двигателя на указанных режимах ухудшается процесс смесеобразования (перемешивания топливовоздушного заряда), уменьшается скорость сгорания, ухудшается воспламенение и, как результат, — возникают его частые пропуски. Выделение CH вызывается неполным сгоранием вблизи холодных стенок, если до конца сгорания остаются места с сильным локальным недостатком воздуха, недостаточным распыливанием топлива, при неудовлетворительном завихрение воздушного заряда и низких температурах (например, режим холостого хода). Углеводороды образуются в переобогащенных зонах, где ограничен доступ кислорода, а также вблизи сравнительно холодных стенок камеры сгорания. Они играют активную роль в образовании биологически активных веществ, вызывающих раздражение глаз, горла, носа и их заболевание, и наносящих ущерб растительному и животному миру.

Углеводородные соединения оказывают наркотическое действие на центральную нервную систему, могут являться причиной хронических заболеваний, а некоторые ароматические CH обладают отравляющими свойствами. Углеводороды (олефины) и оксиды азота при определенных метеорологических условиях активно способствуют образованию смога.

Смог от выхлопных газов.

Смог (Smog, от smoke дым и fog — туман) ядовитый туман, образуемый в нижнем слое атмосферы, загрязненной вредными веществами от промышленных предприятий, выхлопными газами от автотранспорта и теплопроизводящих установок при неблагоприятных погодных условиях. Он представляет собой аэрозоль, состоящую из дыма, тумана, пыли, частичек сажи, капелек жидкости (во влажной атмосфере). Возникает в атмосфере промышленных городов при определенных метеорологических условиях. Поступающие в атмосферу вредные газы вступают в реакцию между собой и образуют новые, в том числе и токсичные соединения. В атмосфере при этом происходят реакции фотосинтеза, окисления, восстановления, полимеризации, конденсации, катализа и т.д. В результате сложных фотохимических процессов, стимулируемых ультрафиолетовой радиацией Солнца, из оксидов азота, углеводородов, альдегидов и других веществ образуются фотооксиданты (окислители).

Низкие концентрации NO2 могут создать большое количество атомарного кислорода, который в свою очередь образует озон и вновь реагирует с веществами, загрязняющими атмосферный воздух. Наличие в атмосфере формальдегида, высших альдегидов и других углеводородных соединений также способствует вместе с озоном образованию новых перекисных соединений. Продукты диссоциации взаимодействуют с олефинами, образуя токсичные гидроперекисные соединения. При их концентрации более 0,2 мг/м3 наступает конденсация водяных паров в виде мельчайших капелек тумана с токсичными свойствами. Их количество зависит от сезона года, времени суток и других факторов. В жаркую сухую погоду смог наблюдается в виде желтой пелены (цвет придает присутствующий в воздухе диоксид азота NO2 капельки желтой жидкости). Смог вызывает раздражение слизистых оболочек, особенно глаз, может вызвать головную боль, отеки, кровоизлияния, осложнения заболеваний дыхательных путей. Ухудшает видимость на дорогах, увеличивая тем самым количество дорожно-транспортных происшествий. Опасность смога для жизни человека велика. Так, например, лондонский смог 1952 г. называют катастрофой, так как за 4 дня от смога погибло около 4 тыс. человек. Наличие в атмосфере хлористых, азотных, сернистых соединений и капелек воды способствует образованию сильных токсичных соединений и паров кислот, что губительно сказывается на растениях, а также сооружениях, особенно на исторических памятниках, сложенных из известняка. Природа смогов различна. Например, в Нью-Йорке образованию смога способствуют реакции фтористых и хлористых соединений с капельками воды; в Лондоне присутствие паров серной и сернистой кислот; в Лос-Анджелесе (калифорнийский или фотохимический смог) наличие в атмосфере оксидов азота, углеводородов; в Японии — присутствие в атмосфере частиц сажи и пыли.

объем выхлопных газов

#1 ОФФЛАЙН Danil

  • Мерсоводы
  • Cообщений: 3 514
    • Город: Алтайский край, г.Бийск
    • Автомобиль:
      W124

    стоит задача, посчитать объем выхлопных газов.

    что 2л мотор за 1 минуту выпускает 9 кубов газа.

    если брать в расчеты его, то 2л за час 9*60=540 кубов выделяет.

    на 7000 оборотах 2л мотор выдает почти 800 кубов газа.

    у меня просто на примете есть вентилятора на 230, 300 кубов. есть, конечно, и больше объемом, но значительно дороже уже.

    вот чую, что не дотянут по мощности.

    или такого плана поставить:

    Сообщение отредактировал Danil: 07 Ноябрь 2017 — 11:06

    рассмотрю покупку w129

    #2 ОФФЛАЙН Gazzel

  • Мерсоводы
  • Cообщений: 14 027
  • 2л итра 4 цэ 4 такта, получется за 1 оборот выходит 1 литр затянутого газа во впуск. а вот после сгорания +несущественный добавок объема бенза, но главное горячий газ расширяется в объеме, это уже не литр, а раз в 10 больше. теперь вопрос- имеет ли это значение?

    предположим, что твой вопрос свзан с провер\тривнием помещения от вредных веществ. если предположение верно, то вывод очевиден, что абсолютно пофиг, сколько газа выходит из мотора, вентилятор подбирается под объем помещения, и вредности выхлопа. то вредное, что вышло после сгорнаие= константа, выдет оно из трубы в виде 1 литра или 100 не важно, поскольку как только оно вышло из трубы, оно все полностью оказалось в помещениии, а его объем тоже константа. итого будь это 1 цилиндровый или 12 цэ мотор, если они по экологии одинаковы, то внутри помещение будет тоже колво грязи. отличие может быть, если мотор берет забр воздуха не из помещения,а из улицы, например как на дизельгенераторных подстанциях, тогда возникает некая поправка в виде увеличения концентрации в помещении, но тогда на них и выхлоп делают прямиком на улицу,

    москва 903-5237352
    2010231f123541 190 карб175 белый/синий салон 85г
    1240281b958502 280e серебро/велюр 93г не Е
    1.Ищу синие репсовые коврики (ворсистые полосы) на 201,
    или большие на 126-140+любого цвета на 201 с сохранившейся формой выкройки.
    2.Куплю дорого отличный руль черный пупырчатый, правый по сылке http://photo.qip.ru/. rzzzz/95256210/
    3. Ищу блок м104 с _максимально_ близким номером к№ 1049хх 12 014198

    ПРОДАЮ ЧТО-ЛИБО РЕДКО, В ЛИЧКУ НЕ ПИШУ, СВЯЗЬ ЧЕРЕЗ ТЕЛЕФОН!

    Читайте также:  Даешь газу машина глохнет мерседес
    Adblock
    detector