Измерение компрессии в цилиндрах двс

Для измерения компрессии вывернуть свечу зажигания (форсунку), вставить компрессометр, провернуть коленчатый вал несколько раз при помощи электрического стартера при выключенной подаче топлива, читать и фиксировать параметры измерения.

3. Определение концентрации вредных веществ в отработавших газах

1. Отработавшие газы и их компоненты, загрязняющие окружающую среду

При горении топлива в ДВС образуются вредные вещества, которые выбрасываются в окружающую среду и оказывают вредное действие на атмосферу, почву, воду, растения, животных и людей.

При полном сгорании углеводородного топлива должны были бы образовываться только продукты полного сгорания топлива: диоксид углерода (СО₂) и вода (Н₂О). Практически же состав ОГ очень сложный и включает более 1000 токсичных соединений, большая часть из них - углеводороды.

Сущность явления токсичности определяется количественной характеристикой взаимоотношений между химическими ком­понентами внешней среды и организмом человека. Токсичность веществ — это мера несовместимости веществ с жизнью орга­низма. Опасность вещества — это вероятность возникновения и развития отравления в реальных условиях.

Ввиду многообразия и сложности идентификации отдельных соединений обычно рассматривают компоненты или их группы, составляющие основную часть ОГ (таблица 2). В состав ОГ входят вещества, образующиеся в результате термического синтеза из воздуха и жидкого топлива при высоких температурах. Это оксиды азота, продукты неполного сгорания топлива (несгоревшие углеводороды, окись углерода, спирты, кетоны, кислоты, перекиси, сернистый ангидрид, частицы сажи, продукты конденсации и полимеризации), продукты сгорания смазочного масла, вещества, образующиеся из присадок к топливу и маслу, твердые частицы износа двигателя (Fe, Ni, Cu, Cn, Сг).

Таблица 2 Состав отработавших газов карбюраторных и дизельных двигателей

	Концентрация по объему, %
Компонент	Бензиновый	Дизельный	Примечание
	двигатель	двигатель
N2	74...77	74...78	Нетоксичный
О2	0,3...8	2...18	Нетоксичный
Водяной пар	3...13.5	0,5...10	Нетоксичный
СО2	5...13	1...12	Малотоксичный
СО	0,1...12	0,005...0,4	Токсичный
NOх,	0,01...0,8	0,004...0,5	Токсичный
СnHm	0,2...3	0,009...0,5	Токсичный
Радикалы CH(NO)x	0...0,2	0,001...0,015	Токсичный
SOx, мг/м3	0...0,003	0...0,015	Токсичный
Соединения свинца, мг/м3	0...60	—	Токсичный
С (сажа), г/м3	0...0Д	0,01...2	Токсичный
Бензальфапирен, мкг/м3	0...25	0...10	Токсичный

У бензиновых ДВС вредных выбросов в расчете на единицу полезной работы больше, чем у дизелей, в 2...4 раза по массе и 1,5...2 раза по эквивалентной токсичности. Как видно из табл. 2, состав ОГ рассматриваемых типов ДВС существенно различается, прежде всего, по концентрации продуктов неполного сгорания — оксида углерода, углеводородов, оксидов азота и сажи. Различие в составе ОГ бензиновых и дизельных ДВС объясняется большим коэффициентом избытка воздуха и лучшим распылением топлива в дизелях.

Однако дизели характеризуются высокой дымностью ОГ. Значение дымности ОГ зависит от содержания в них различных веществ: паров воды, несгоревших частиц масла и топлива, твердых частиц. Белый дым соответствует холодно­му пуску и малым нагрузкам двигателя и содержит углеводороды и водяные пары. Черный дым наблюдается при больших нагрузках двигателя и содержит твердые частицы - сажу. Наличие сажи обусловлено местным переобогащением смеси в различных зонах камеры. Это способствует образованию частиц сажи, которые в основном сгорают в цилиндре дизеля, однако около 1 % этих частиц выбрасывается в атмосферу.

Стандарты и правила устанав­ливают предельно допустимые нормы выброса СО, СН и NO_X. Для дизелей установлены нормы на допустимую дымность ОГ. Сейчас от нормирования дымности ОГ мно­гие страны перешли к нормированию содержания в них частиц.

Нормы на предельные допустимые концентрации токсичных выбросов ОГ устанавлива­ются исходя из условий обеспечения санитарных норм на ПДК токсичных веществ. Нормирование токсичности ОГ- главный стимул к созданию силовых установок с требуемыми экологиче­скими показателями.

Сформировалась тенденция приближе­ния европейских стандартов к стандартам США, российские стан­дарты во многом идентичны Правилам № 83.03 ЕЭК ООН.

В таблице 3 приведены европейские нормы на выбросы ток­сичных веществ и дымности ОГ по Правилам ЕЭК ООН № 49 и ESC/ELR и требования ОСТ 37.001.234-81для дизелей, в таблице 4 - требования ГОСТ Р 52033—2003.

Таблица 3. Нормативы выбросов загрязняющих веществ дизельными двигателями

Стандарт, программа		Уровень выбросов, г/кВт • ч
	СО	СnHm	NOX	Твердые частицы
Правило ЕЭК ООН № 49
С 01.07.92 (серийный)	4,9	1,23	9,0	0,4
С 01.10.93 (новый тип)	4,5	1,1	8,0	0,36
EURO-2(cl995/96r.)	4,0	1,1	7,0	0,15
ESC/ELR
EURO-3 (с 2000 г.)	2,5	0,7	5,0	0,1
EURO-4 (с 2005 г.)	1,0	0,5	3,0	0,08
EURO-5 (с 2010 г.)	1,0	0,3	1,5	0,05
ОСТ 37.001.234-81	9,5	3,4	18,35	0,8

Таблица 4. Нормативные значения токсичности отработавших газов бензиновых и газовых двигателей по ГОСТ Р 52033—2003

Комплектация автомобиля	Частота вращения коленчатого вала	СО, объемная доля, %	СnНm объемная доля, млн-1
Автомобили категорий Ml, M2, МЗ, N1, N2, N3, произведенные до 01.10.1986 г.	n min	4,5	—
Автомобили категорий Ml и N1, не ос­нащенные системами нейтрализации ОГ	nmin nпов	3,5 2,0	1200 600
Автомобили категорий М2, МЗ, N2, N3, не оснащенные системами нейтрализации ОГ	nmin nпов	3,5 2,0	2500 1000
Автомобили категорий Ml и N1, обо­рудованные двухкомпонентной систе­мой нейтрализации ОГ	nmin nпов	1,0 0,6	400 200
Автомобили категорий М2, МЗ, N2, N3, оборудованные двухкомпонентной си­стемой нейтрализации ОГ	nmin nпов	1,0 0,6	600 300