Основы образования токсичных веществ в цилиндре двигателя (часть 6) |
Токсичность двигателей внутреннего сгорания |
Углеводороды (различного вида) могут также образовываться в переобогащенных зонах, где происходит пиролиз. Если в процессе расширения в цилиндре двигателя доступ кислорода в эти зоны будет ограничен, то углеводороды попадут в отработавшие газы. В процессе сгорания топлив окислы азота (практически лишь окись NO) образуются в результате реакций окисления азота кислородом воздуха. В реакции образования NOможет участвовать как азот, содержащийся в топливе [63], так и азот атмосферного воздуха [16]. В нефтепродуктах содержится до 5% азотистых соединений (0,3—0,6% по весу чистого азота). Основными азотосодержащими компонентами твердого и жидкого топлив являются пиридин и его производные [48]. Азот топлива легче вступает в реакцию окисления, чем атмосферный азот. Возможно, что Iпредставляет собой NH2, aR— это ОН. При содержании в топливе азота в количестве 1,4% от веса было зафиксировано в процессе сгорания увеличение выделения NOпримерно в 10 раз. Ряд исследований, выполненных на лабораторных установках с добавкой к топливу азотосодержащих соединений (пиридина, аммиака и др.) [63], показал, что количество образовавшихся окислов азота не зависит от типа азотосодержащего компонента и определяется содержанием чистого азота в топливе. Установлено также, что степень окисления азота топлива зависит от его концентрации в топливе и от вида пламени. Так, например, при а=1,1 в предварительно перемешанном пламени метана в воздухе и добавке аммиака от 1 до 9,3% степень превращения NH3б NOуменьшается с 95 до 63%. В диффузионном пламени NOобразуется в 2—3 раза меньше, чем в предварительно перемешанном. В пламени при сжигании азотосодержащих топлив были зафиксированы концентрации окислов азота, значительно превышающие равновесные [63]: N, + 02 <->2NO. (12) Это можно объяснить тем, что механизм образования N0 включает также реакции (10). (11), поэтому невозможно сравнивать действительные концентрации N0 с равновесными по уравнению (12), которое справедливо только для образования N0 в зоне продуктов сгорания из атмосферного азота. Исследования Р. Л. Липштейна показывают, что при перегонке нефти азотистые соединения остаются в тяжелых фракциях. Фракции с температурой перегонки до 350° С содержат не более 4% всего азота, находящегося в нефти. Поэтому для дизельных топлив, а тем более бензинов, получаемых из нефти, можно не учитывать при анализе образования NOреакции с топливным азотом. Однако для используемых в тихоходных дизелях моторных топлив (ДТ-1, ДТ-2, ДТ-3), у которых только 15% составляющих топлив перегоняется до температуры 250° С, а также для мазутов нельзя пренебрегать содержанием топливного азота. Newer news items:
Older news items:
|