Что выходит из выхлопной трубы автомобиля?

Из чего «состоят» выхлопные газы автомобиля?

Таблица Менделеева выхлопных газов

Сейчас, благодаря СМИ, под пристальным вниманием общественности находится тема экологии Планеты, а именно ее насыщение и загрязнение выхлопными газами автомобилей. Особенно внимательно люди отслеживают и обсуждают такой растиражированный в прессе побочный результат повсеместной автомобилизации как «парниковый эффект» и вред выхлопных газов дизельных автомобилей.

Однако, как известно выхлопные газы, выхлопным газам – рознь, несмотря на то, что все они опасны для организма человека и других форм жизни на Земле. Так что делает их опасными? И что отличает их друг от друга? Посмотрим под микроскопом из чего состоит сизый смог вылетающий из выхлопной трубы. Углекислый газ, копоть, оксид азота и некоторые другие не менее опасные элементы.

Ученные отмечают, что экологическая обстановка во многих промышленно развитых и развивающихся странах значительной улучшилась за последние 25 лет. В основном это связано с постепенным, но неминуемым ужесточением экологических норм, а также переносом производств на другие континенты и в другие страны, в том числе в Восточную Азию. В России, Украине, и других странах СНГ, большое количество предприятий было закрыто из-за политических и экономических потрясений, что с одной стороны создало чрезвычайно сложную социально-экономическую обстановку, но в значительной мере улучшило экологические показатели этих стран.

Тем не менее, по данным ученных-исследователей, наибольшую опасность для нашей зеленой планеты представляют именно автомобили. Даже при поэтапном ужесточении норм выбросов вредных веществ в атмосферу, в связи с ростом количества автомобилей, результаты этой работы, увы, нивелируются.

Если сегментировать общую массу разнообразных транспортных средств присутствующих сейчас на планете, наиболее грязными остаются дизельные моторы, особенно опасны автомобили с данным типом топлива превышением по оксиду азота. Несмотря на десятилетия разработок и заверения автопроизводителей о том, что они смогут сделать дизели чище, оксид азота и мелкие частицы сажи по-прежнему остаются главными врагами дизеля.

Именно в связи с данными проблемами, связанными с использованием дизельных двигателей, такие крупные немецкие города, как Штутгарт и Мюнхен в настоящее время обсуждают запрет на использование автомобилей, работающих на тяжелом топливе.

Вот исчерпывающий список вредных веществ, входящих в выхлопные газы и вред, наносимый здоровью человека при их вдыхании

Выхлопные газы

Отходящие газы – это газообразные отходы, возникающие в процессе преобразования жидкого углеводородного топлива в энергию на которой работает ДВС путем сгорания.

Бензол

Бензол содержится в небольших количествах в бензине. Бесцветная, прозрачная, легко подвижная жидкость.

Как только вы заполняете бак своего автомобиля бензином, первое с первым опасным для здоровья веществом, с которым вы будете контактировать, – это именно бензол, испаряющийся из бака. Но наиболее опасен бензол при сгорании топлива.

Бензол является одним из тех веществ, которые могут вызывать рак у человека. Тем не менее, решающее сокращение в воздухе опасного бензола было достигнуто много лет назад с помощью трехходового катализатора.

Мелкая пыль (твердые частицы)

Этот загрязнитель воздуха является неопределенным веществом. Лучше сказать, что это комплексная смесь веществ, которая может отличаться по происхождению, форме и своему химическому составу.

В автомобилях сверхмелкий абразив присутствует в любых формах эксплуатации, скажем, при износе шин и тормозных дисков. Но наибольшую опасность представляет сажа от выхлопных газов. Ранее этим неприятным моментом в эксплуатации страдали исключительно дизельные двигатели. Благодаря установке фильтров твердых частиц ситуация значительно улучшилась.

Теперь схожая проблема появилась и бензиновых моделей, поскольку они все чаще используют системы прямого впрыска топлива, что приводит к побочному производству еще более мелких твердых частиц, чем у дизельных двигателей.

Однако, по данным ученных исследующих природу проблемы, всего 15% мелкой пыли, осаждающейся в легких, производят автомобили, источником опасного явления может быть любая деятельность человека, от сельского хозяйства, до лазерных принтеров, каминов и конечно же сигарет.

Здоровье жителей мегаполисов

Фактическая нагрузка на организм человека от выхлопных газов зависит от объема трафика и погодных условий. Тот, кто живет на оживленной улице, подвергается воздействию оксидов азота или мелкой пыли значительно сильнее.

Выхлопные газы не одинаково опасны для всех жителей. Здоровые люди практически никак не почувствуют «газовую атаку», хотя интенсивность нагрузки от этого не снизиться, а вот состояние здоровья астматика или человека с сердечно-сосудистыми заболеваниями может значительно ухудшиться ввиду наличия выхлопных газов.

Углекислый газ (CO2)

Вредный для всего климата планеты газ неизбежно возникает при сжигании ископаемых видов топлива, таких как дизельное топливо или бензин. С точки зрения CO2 дизельные двигатели немного “чище”, чем бензиновые, потому что они в основном потребляют меньше топлива.

Для человека CO2 безвреден, но не является таковым для природы. Парниковый газ CO2 отвечает за большую часть глобального потепления. По данным Федерального Министерства окружающей среды Германии, в 2015 году доля углекислого газа в общем объеме выбросов парниковых газов составила 87,8 процента.

С 1990 года выбросы углекислого газа почти непрерывно сокращаются, в общей сложности уменьшившись на 24,3 процента. Однако, несмотря на производство все более экономичных двигателей, рост автомобилизации и увеличение грузового движения нивелирует попытки ученных и инженеров уменьшить вред. Ввиду чего выбросы углекислого газа остаются на высоком уровне.

Кстати: весь автотранспорт, скажем, Германии несет ответственность “только” за 18 процентов выбросов CO2. Более чем в два раза больше, 37 процентов, уходит на выбросы энергетики. В США картина противоположенная, там наиболее серьезный урон природе наносят именно автомобили.

Окись углерода (Co, угарный газ)

Чрезвычайно опасный побочный продукт горения. Монооксид углерода представляет собой бесцветный газ без вкуса и запаха. Соединение углерода и кислорода возникает при неполном сжигании углеродсодержащих веществ и является крайне опасным ядом. Поэтому качественная вентиляция в гаражах и подземных паркингах имеет важное значение для жизни их пользователей.

Даже небольшое количество окиси углерода приводит к повреждению организма, несколько минут проведенных в плохо проветриваемом гараже с работающим автомобилем может убить человека. Будьте предельно осторожны! Не прогревайте автомобиль в закрытых боксах и помещениях без вентиляции!

Но насколько опасен оксид углерода на открытом воздухе? Проведённый в Баварии эксперимент показал, что в 2016 году средние значения, показанные измерительными станциями, оказались между 0,9-2,4 мг/м 3 , оказались значительно ниже предельных показателей.

Для обывателя озон не является каким-то опасным или токсичным газом. Однако, в реальности это не так.

Под воздействием солнечного света углеводороды и окись азота превращается в озон. Через дыхательные пути озон попадает в организм и приводит к повреждению клеток. Последствия, влияния озона: местное воспаление дыхательных путей, кашель и одышка. При небольших объемах озона никаких проблем с последующим восстановлением клеток организма не возникнет, но при больших концентрациях этот безобидный с виду газ может спокойно убить здорового человека. Не зря в России этот газ отнесен к самому высокому классу опасности.

С изменением климата повышается риск появления высоких концентраций озона. Ученые считают, что к 2050 году озоновая нагрузка должна резко возрасти. Для решения проблемы, окислы азота, выбрасываемые транспортом должны быть значительно сокращены. Кроме того, факторов влияния на распространение озона достаточно много, например, растворители в красках и лаках также активно способствуют возникновению проблемы.

Двуокись серы (SO2)

Это загрязняющее вещество возникает при сжигании в топливе серы. Она относится к классическим атмосферным загрязнителям, возникающим при процессе горения, на электростанциях и в промышленности. SO2 является одним из самых главных «ингредиентов» загрязняющих веществ образующих смог, также называемый “Лондон смог”.

В атмосфере диоксид серы подвергается ряду процессов преобразования, в результате чего могут возникнуть серная кислота, сульфиты и сульфаты. SO2 действует в первую очередь на слизистые оболочки глаза и верхних дыхательных путей. Что касается окружающей среды, диоксид серы может повреждать растения и вызывать окисление почвы.

Оксиды Азота (NOx)

Оксиды азота образуются, главным образом, в процессе сгорания в двигателях внутреннего сгорания. Дизельные автомобили считаются основным источником. Введение катализаторов и сажевых фильтров продолжает увеличиваться, так что выбросы будут заметно снижаться, но произойдет это только в будущем.

NO2 является раздражающим газом. Это приводит к раздражению глаз и повреждению слизистой оболочки дыхательного тракта. Благодаря своей бронхо-сужающей характеристике, это особенно проблематично для астматиков и людей с хроническим обструктивным заболеванием легких.

Данные замеров показывают, что в среднем в годовом отношении количество NOx было превышено на 57% от нормы. Главными виновниками остается разнообразный транспорт. С 2010 года наблюдается лишь незначительное снижение тренда загрязнения. С 1990 по 2015 год выбросы снизились на 59%.

Состав выхлопных газов

Небольшой ликбез для любителей подышать из выхлопной трубы.

Отработавшие газы ДВС содержат около 200 компонентов. Период их существования длится от нескольких минут до 4 -5 лет. По химическому составу и свойствам, а также характеру воздействия на организм человека их объединяют в группы.

Первая группа. В нее входят нетоксичные вещества (естественные компоненты атмосферного воздуха).

Вторая группа. К этой группе относят только одно вещество — оксид углерода, или угарный газ (СО). Продукт неполного сгорания нефтяных видов топлива не имеет цвета и запаха, легче воздуха. В кислороде и на воздухе оксид углерода горит голубоватым пламенем, выделяя много теплоты и превращаясь в углекислый газ.

Оксид углерода обладает выраженным отравляющим действием. Оно обусловлено его способностью вступать в реакцию с гемоглобином крови, приводя к образованию карбоксигемоглобина, который не связывает кислород. Вследствие этого нарушается газообмен в организме, появляется кислородное голодание и возникает нарушение функционирования всех систем организма. Отравлению угарным газом часто подвержены водители автотранспортных средств при ночевках в кабине с работающим двигателем или при прогреве двигателя в закрытом гараже. Характер отравления оксидом углерода зависит от его концентрации в воздухе, длительности воздействия и индивидуальной восприимчивости человека. Легкая степень отравления вызывает пульсацию в голове, потемнение в глазах, повышенное сердцебиение. При тяжелом отравлении сознание затуманивается, возрастает сонливость. При очень больших дозах угарного газа (свыше 1 %) наступают потеря сознания и смерть.

Читайте также  Что такое легкосплавные диски на авто?

Третья группа. В ее составе оксиды азота, главным образом NO -оксид азота и NO2 — диоксид азота. Это газы, образующиеся в камере сгорания ДВС при температуре 2800 °С и давлении около 10 кгс/см 2 . Оксид азота — бесцветный газ, не взаимодействует с водой и мало растворим в ней, не вступает в реакции с растворами кислот и щелочей. Легко окисляется кислородом воздуха и образует диоксид азота. При обычных атмосферных условиях NO полностью превращается в NO2 -газ бурового цвета с характерным запахом. Он тяжелее воздуха, поэтому собирается в углублениях, канавах и представляет большую опасность при техническом обслуживании транспортных средств.

Для человеческого организма оксиды азота еще более вредны, чем угарный газ. Общий характер воздействия меняется в зависимости от содержания различных оксидов азота. При контакте диоксида азота с влажной поверхностью (слизистые оболочки глаз, носа, бронхов) образуются азотная и азотистая кислоты, раздражающие слизистые оболочки и поражающие альвеолярную ткань легких. При высоких концентрациях оксидов азота (0,004 — 0,008 %) возникают астматические проявления и отек легких. Вдыхая воздух, содержащий оксиды азота в высоких концентрациях, человек не имеет неприятных ощущений и не предполагает отрицательных последствий. При длительном воздействии оксидов азота в концентрациях, превышающих норму, люди заболевают хроническим бронхитом, воспалением слизистой желудочно-кишечного тракта, страдают сердечной слабостью, а также нервными расстройствами.

Вторичная реакция на воздействие оксидов азота проявляется в образовании в человеческом организме нитритов и всасывании их в кровь. Это вызывает превращение гемоглобина в метагемоглобин, что приводит к нарушению сердечной деятельности.

Оксиды азота оказывают отрицательное воздействие и на растительность, образуя на листовых пластинах растворы азотной и азотистой кислот. Этим же свойством обусловлено влияние оксидов азота на строительные материалы и металлические конструкции. Кроме того, они участвуют в фотохимической реакции образования смога.

Четвертая группа. В эту наиболее многочисленную по составу группу входят различные углеводороды, то есть соединения типа СxНy. В отработавших газах содержатся углеводороды различных гомологических рядов: парафиновые (алканы), нафтеновые (цикланы) и ароматические (бензольные), всего около 160 компонентов. Они образуются в результате неполного сгорания топлива в двигателе.

Несгоревшие углеводороды являются одной из причин появления белого или голубого дыма. Это происходит при запаздывании воспламенения рабочей смеси в двигателе или при пониженных температурах в камере сгорания.

Углеводороды токсичны и оказывают неблагоприятное воздействие на сердечно-сосудистую систему человека. Углеводородные соединения отработавших газов, наряду с токсическими свойствами, обладают канцерогенным действием. Канцерогены — это вещества, способствующие возникновению и развитию злокачественных новообразований.

Особой канцерогенной активностью отличается ароматический углеводород бенз-а-пирен С20H12, содержащийся в отработавших газах бензиновых двигателей и дизелей. Он хорошо растворяется в маслах, жирах, сыворотке человеческой крови. Накапливаясь в организме человека до опасных концентраций, бенз-а-пирен стимулирует образование злокачественных опухолей.

Углеводороды под действием ультрафиолетового излучения Солнца вступают в реакцию с оксидами азота, в результате образуются новые токсичные продукты — фотооксиданты, являющиеся основой «смога».

Фотооксиданты биологически активны, оказывают вредное воздействие на живые организмы, ведут к росту легочных и бронхиальных заболеваний людей , разрушают резиновые изделия, ускоряют коррозию металлов, ухудшают условия видимости.

Пятая группа. Ее составляют альдегиды — органические соединения, содержащие альдегидную группу -СHO , связанную с углеводородным радикалом (СН3, С6Н5 или др.).

В отработавших газах присутствуют в основном формальдегид, акролеин и уксусный альдегид.Наибольшее количество альдегидов образуется на режимах холостого хода и малых нагрузок, когда температуры сгорания в двигателе невысокие.

Формальдегид НСНО — бесцветный газ с неприятным запахом, тяжелее воздуха, легко растворимый в воде. Он раздражает слизистые оболочки человека, дыхательные пути, поражает центральную нервную систему. Обуславливает запах отработавших газов, особенно у дизелей.

Акролеин СН2=СН-СН=O, или альдегид акриловой кислоты, — бесцветный ядовитый газ с запахом подгоревших жиров. Оказывает воздействие на слизистые оболочки.

Уксусный альдегид СН3СНО — газ с резким запахом и токсичным действием на человеческий организм.

Шестая группа. В нее выделяют сажу и другие дисперсные частицы (продукты износа двигателей, аэрозоли, масла, нагар и др.). Сажа — частицы твердого углерода черного цвета, образующиеся при неполном сгорании и термическом разложении углеводородов топлива. Она не представляет непосредственной опасности для здоровья человека, но может раздражать дыхательные пути. Создавая дымный шлейф за транспортным средством, сажа ухудшает видимость на дорогах. Наибольший вред сажи заключается в адсорбировании на ее поверхности бенз-а-пирена , который в этом случае оказывает более сильное негативное воздействие на организм человека, чем в чистом виде.

Седьмая группа. Представляет собой сернистые соединения — такие неорганические газы, как сернистый ангидрид, сероводород, которые появляются в составе отработавших газов двигателей, если используется топливо с повышенным содержанием серы. Значительно больше серы присутствует в дизельных топливах по сравнению с другими видами топлив, используемых на транспорте.

Для отечественных месторождений нефти (особенно в восточных районах) характерен высокий процент присутствия серы и сернистых соединений. Поэтому и получаемое из нее дизельное топливо по устаревшим технологиям отличается более тяжелым фракционным составом и вместе с тем хуже очищено от сернистых и парафиновых соединений. Согласно европейским стандартам, введенным в действие в 1996 году, содержание серы в дизельном топливе не должно превышать 0,005 г/л, а по российскому стандарту — 1,7 г/л. Наличие серы усиливает токсичность отработавших газов дизелей и является причиной появления в них вредных сернистых соединений.

Сернистые соединения обладают резким запахом, тяжелее воздуха, растворяются в воде. Оказывают раздражающее действие на слизистые оболочки горла, носа, глаз человека, могут привести к нарушению углеводного и белкового обмена и угнетению окислительных процессов, при высокой концентрации (свыше 0,01 %) — к отравлению организма. Сернистый ангидрид губительно воздействует и на растительный мир.

Восьмая группа. Компоненты этой группы — свинец и его соединения — встречаются в отработавших газах карбюраторных автомобилей только при использовании этилированного бензина, имеющего в своем составе присадку, повышающую октановое число. Оно определяет способность двигателя работать без детонации. Чем выше октановое число, тем более стоек бензин против детонации. Детонационное сгорание рабочей смеси протекает со сверхзвуковой скоростью, что в 100 раз быстрее нормального. Работа двигателя с детонацией опасна тем, что двигатель перегревается, мощность его падает, а срок службы резко сокращается. Увеличение октанового числа бензина способствует снижению возможности наступления детонации.

В качестве присадки, повышающей октановое число, используют антидетонатор — этиловую жидкость Р-9. Бензин с добавлением этиловой жидкости становится этилированным. В состав этиловой жидкости входят собственно антидетонатор — тетраэтилсвинец РЬ(С2Н5)4, выноси-тель — бромистый этил (ВгС2Н5) и α-монохлорнафталин (C10H7Cl), наполнитель — бензин Б-70, антиокислитель — параоксидифениламин и краситель. При сгорании этилированного бензина выноситель способствует удалению свинца и его оксидов из камеры сгорания, превращая их в парообразное состояние. Они вместе с отработавшими газами выбрасываются в окружающее пространство и оседают вблизи дорог.

В придорожном пространстве примерно 50 % выбросов свинца в виде микрочастиц сразу распределяются на прилегающей поверхности. Остальное количество в течение нескольких часов находится в воздухе в виде аэрозолей, а затем также осаждается на землю вблизи дорог. Накопление свинца в придорожной полосе приводит к загрязнению экосистем и делает близлежащие почвы непригодными к сельскохозяйственному использованию. Добавление к бензину присадки Р-9 делает его высокотоксичным. Разные марки бензина имеют различное процентное содержание присадки. Чтобы различать марки этилированного бензина, их окрашивают, добавляя в присадку разноцветные красители. Неэтилированный бензин поставляется без окрашивания (табл. 9).

В развитых странах мира применение этилированного бензина ограничивается или уже полностью прекращено. В России он еще находит широкое применение. Однако ставится задача отказаться от его использования. Крупные промышленные центры и курортные местности переходят на использование неэтилированных бензинов.

Негативное воздействие на экосистемы оказывают не только рассмотренные компоненты отработавших газов двигателей, выделенные в восемь групп, но и сами углеводородные топлива, масла и смазки. Обладая большой способностью к испарению, особенно при повышении температуры, пары топлив и масел распространяются в воздухе и отрицательно влияют на живые организмы.

В местах заправки транспортных средств топливом и маслом происходят случайные разливы и намеренные сливы отработанного масла прямо на землю или в водоемы. На месте масляного пятна длительное время не произрастает растительность. Нефтепродукты, попавшие в водоемы, губительно воздействуют на их флору и фауну.

Печатается с некоторыми сокращениями по книге Павлова Е. И. Экология транспорта. Подчеркивания и выделение — мои.

Выхлопные газы в салоне

Запах выхлопных газов из вентиляции нельзя игнорировать. Часто бывает, невыносимый запах в салоне выхлопа, от которого начинает болеть голова и начинается кашель. Так в автомобиле ездить нельзя, надо срочно найти причину.

Утечка из выхлопной системы автмобиля

Наиболее частой причиной попадания выхлопных газов в салон является утечка в выхлопной системе рядом с моторным отсеком. Воздух, попадающий внутрь, всасывается вокруг ямы, поэтому в некоторых ситуациях он может смешиваться с воздухом моторного отсека. Это особенно заметно, когда автомобиль выключен, когда импульс воздуха не дует вокруг автомобиля и не выпускает выхлопные газы из моторного отсека.

Читайте также  Как снять панель приборов на шевроле лачетти?

Но как выхлопные газы попадают в область двигателя?

Источников утечек может быть много. Бывает, что запах бензина в салоне, а не отработанных выхлопных газов. Они могут вытекать уже через прокладку выпускного коллектора или другие соединения (например, катализатор или центральный глушитель). Также стоит обратить внимание на сварные трещины и отверстия в выхлопной системе. Однако распространенным виновником является гибкий выпускной патрубок сразу за катализатором. Он изогнут, и его конструкция предназначена для нейтрализации напряжений выхлопной системы. К сожалению, он часто ржавеет и, как следствие, ломается.Все виды утечек выхлопных газов обычно сопровождаются громким металлическим гулом, поэтому выявить неисправность довольно просто. Если вы заметили тревожные шумы в передней части выхлопной трубы, не игнорируйте их. Необходимо закрыть элемент или заменить его на новый, прежде чем отработавшие газы попадут в салон.

Неисправен клапан рециркуляции отработавших газов

Другой возможной причиной выбросов выхлопных газов из вентиляции может быть заклинивание клапана ЕГР. Этот клапан отвечает за рециркуляцию выхлопных газов, то есть за подачу части выхлопных газов обратно в двигатель. Это продиктовано только экологическими соображениями и направлено на снижение выбросов вредных веществ (например, оксидов азота). В сильно истощенных дизельных автомобилях углеродистые отложения накапливаются в клапане ЕГР, что со временем может привести к заклиниванию системы.

Последствием повреждения обратного клапана может быть запах выхлопных газов от подачи воздуха. Сопутствующие симптомы включают снижение мощности двигателя, рывки при высоких нагрузках или сильный дым из выхлопной системы. Чтобы избежать дефектов, регулярно (каждые 60 000 км) стоит удалять отложения углерода специальным очистителем ЕГР. Однако в некоторых случаях вам нужно будет заменить деталь.

О неполадках в работе системы двигателя говорит активированный значок Чек Энджин.

Запах выхлопных газов и прокладки под головкой

В то время как предыдущие отказы, вызывающие зловоние выхлопных газов, довольно легко и дешево ремонтировать, другой виновник может предвещать серьезные проблемы. Если запах выхлопных газов появляется внутри при включении обогрева, существует высокая вероятность того, что его источником является обогреватель. Это в свою очередь указывает на наличие выхлопных газов в системе охлаждения автомобиля. Откуда они пришли?

Наиболее очевидный вариант — продуть прокладку под головку. Затем дымовые газы из камеры сгорания попадают в водяные каналы, а сам теплоноситель — в камеры сгорания. В результате происходит потеря жидкости из расширительного бака и обильный белый дым из выхлопных газов. Подобные результаты могут дать трещину в головке.

Как проверить, на самом ли деле прокладка головки блока является проблемой? Прежде чем снять головку и заменить ее, стоит воспользоваться специальным тестером. Тестер прокладки головки блока точно диагностирует неисправность. Он состоит из шланга, вставленного вместо крышки радиатора, и реакционной жидкости. Если в системе охлаждения есть выхлопные газы, содержащие углекислый газ, жидкость изменит цвет.

Что делать, когда мы чувствуем выхлопные газы?

Проблему неприятного запаха, выходящего из вентиляционных отверстий, можно увидеть сразу после запуска двигателя. В этом случае немедленно обратитесь к автомеханику или проверьте состояние гибкого разъема. Вождение с такой НЕПОЛАДКОЙ опасно, поэтому на данный момент лучше выбрать общественный транспорт или такси.

Однако, если вы заметили подозрительный запах выхлопных газов во время движения, например, на светофоре, убедитесь, что кабина проветривается. Включение вентиляции не поможет, поэтому вам следует открыть задние окна или люк на крыше. Не стесняйтесь посетить механика и немедленно отправляйтесь в мастерскую. Возможно, неисправность не будет устранена на месте, но лучше оставить машину в ремонте на несколько дней, чем рисковать собственным здоровьем.

Видео

Решение. Как сделать, чтобы выхлопные газы не попадали в салон машины. На примере ВАЗ.

Как сделать диагностику двигателя без компьютера за 5 минут. Дельные советы.

Проблема была в глушителе. ВАЗ 2199.

Оказалась забита металлическая сетка в патрубке. Опять авто ВАЗ.

Загрязнение атмосферы выхлопными газами: влияние на человека и окружающую среду

Во второй половине 20 века во многих странах мира произошел резкий скачок развития автомобилестроения. Увеличение количества машин привело к усилению беспокойства как ученых, так и простых обывателей по поводу влияния продуктов сгорания топлива на здоровье человека и на экологию в целом.

Данная проблема загрязнения атмосферы выхлопными газами не потеряла своей актуальности. В их составе присутствует множество токсичных компонентов, поэтому выхлопные газы – одна из главных экологических проблем современности.

Что такое выхлопные газы?

Выхлопными газами автомобилей называют продукты переработки топлива, выбрасываемыми в атмосферу. Их состав и влияние на окружающую среду начали активно изучать еще в 60-е годы 20 века.

За последние десятилетия количество автомобилей на планете значительно увеличилось, а вредные выбросы, возникающие в процессе их работы стали серьезной проблемой. Особенно страдает от них экология крупных городов. Присутствие веществ, содержащихся в их составе, в мегаполисах превышает допустимые нормы и может привести к возникновению различных заболеваний.

Состав выхлопных газов

Состав выхлопных газов автомобилей зависит от качества используемого топлива и типа двигателя. Но отличия будут только в процентном составе тех или иных веществ. Выхлопы автомобилей состоят как из вполне безвредных веществ, так и из достаточно токсичных.

В большей части они состоят из таких газов, как азот, кислород, диоксид углерода и водяные пары. Эти вещества входят в состав атмосферного воздуха и не представляют никакой опасности для людей и окружающей среды. Объем каждой из вредных примесей в составе не превышает 1-2%, реже 5-10%. К опасным для здоровья можно отнести следующие компоненты:

  • Оксид углерода.
  • Альдегиды.
  • Углеводороды.
  • Диоксид серы.
  • Сажа
  • Бензапирен.
Компонент Объемная доля в
бензиновом двигателе, %
Объемная доля в
дизельном двигателе, %
Токсичность
Азот 74–77 76–78 нетоксичен
Кислород 0,3–8 2–18 нетоксичен
Водяной пар 3–5,5 0,5–4 нетоксичен
Диоксид углерода 5–12 1–10 нетоксичен
Оксид углерода 0,1–10 0,01–5 токсичен
Углеводороды 0,2–3 0,009–0,5 токсичны
Альдегиды 0–2 0,001–0,009 токсичны
Диоксид серы 0–0,002 0–0,03 токсичен
Сажа, г/м3 0–0,04 0,1–1,1 токсична
Бензапирен, г/м3 0,01–0,02 0–0,01 токсичен

Монооксид углерода и углекислый газ

Эти вещества считаются опасными и наносящими серьезный ущерб экологии. В большинстве стран мира автомобили проходят проверку и сертификацию на соответствие международным нормам по их содержанию в составе выхлопных газов автомобилей.

Вред, наносимый этими примесями, зависит от их концентрации в воздухе. Так малое содержание (до 0,05%) углекислого газа может привести к возникновению головной боли и тошноты, а более высокое (0,5%) – вызывает удушье и смерть в течение 15 минут.

Причиной высокого содержания углекислого газа в воздухе является неполное сгорание топлива. Это чаще всего происходит при прогреве двигателя. Поэтому прогревать автомобиль рекомендуется в хорошо проветриваемом помещении или на свежем воздухе.

Также уменьшить количество указанных веществ в составе автомобильных выхлопов можно при помощи правильной настройки карбюратора, заменой старого воздушного фильтра или регулировкой впрыскивающих клапанов.

Углеводороды и органические масла

Остатки не прогоревших углеводородов и пары органических масел не представляют опасности для здоровья людей. Но под действием солнечных лучей они вступают в реакцию с другими компонентами воздуха и образуют токсичные соединения. Полученные вещества могут вызвать раздражение слизистых оболочек и дыхательных путей. Кроме того, одним из основных элементов смога являются углеводороды и их соединения.

Если следить за состоянием уплотнительных колец, а также настроить карбюратор и свечи зажигания таким образом, чтобы углеводороды в процессе работы двигателя прогорали полностью, то в результате будут выделятся безвредные вещества: углекислый газ и пары воды.

Формальдегид

В результате взаимодействия формальдегида, выделяемого автомобилями, с атмосферным азотом и рядом других компонентов воздуха образуются токсичные соединения. При их достаточной концентрации образуется туман, который может представлять опасность для человека.

Пыль и сажа

Мельчайшие твердые частицы, содержащиеся в выхлопных газах автомобилей, оседают на обочинах и различных объектах вдоль автомобильных трасс. При постоянном вдыхании подобной пыли и сажи возникает риск развития заболеваний дыхательной и сердечно-сосудистой системы. Из-за малых размеров частиц сажи, они легко попадают непосредственно в кровеносные сосуды и оказывают пагубное влияние на них изнутри.

Возможности полностью исключить данные вещества из состава выхлопных газов пока не существует. Единственной возможностью уменьшить их количество – это применение качественного топлива.

Бензпирен

Бензпирен (Бензапирен) относится к группе полициклических ароматических углеводородов (ПАУ). Данные мутагенные и канцерогенные вещества способны накапливаться в природных объектах, воде и почве. Бензипрен самый распространенный из ряда опасных веществ этой группы. Со временем он накапливается в организме человека и, при достижении определенной критической концентрации, оказывает необратимые воздействия на его здоровье.

Объем выхлопных газов

В среднем при сжигании одного литра топлива выделяется 16 тысяч литров выхлопных газов. Примерный объем газов, выделяемых каждым автомобилем можно вычислить, исходя из среднего расхода топлива на 100 км пробега, заявленного производителем машины. Для этого придется суммировать пройденное расстояние и считать общий объем заправленного топлива.

Выхлопы каждого автомобиля за 1 день или пройденный километр сосчитать просто невозможно. Также нельзя определить общий объем выхлопа большого количества машин, так как неизвестно сколько проезжает ежедневно или ежечасно каждая машина. Поэтому любые данные подобных исследований можно считать сильно усредненными или приближенными.

Влияние выхлопных газов на здоровье человека

Высокая концентрация вредных веществ, содержащихся в выхлопах автомобилей, в атмосфере представляет серьезную опасность для здоровья. Одним из самых быстродействующих и наиболее опасных компонентов автомобильных выхлопов является угарный газ. Он не имеет вкуса и запаха, а при высокой концентрации в замкнутом объеме вызывает тошноту, головокружение, удушье, обмороки и смерть.

Долгое время в качестве автомобильного топлива использовался этилированный бензин, в продуктах его сгорания присутствовал свинец. Этот опасный для человека элемент способен накапливаться в организме. Сейчас этот металл исключен из состава бензина, но за время применения этилированного бензина, свинец мог серьезно повлиять на здоровье жителей крупных городов.

При нагревании углеводородов под воздействием прямых солнечных лучей они окисляются и при вдыхании вызывают раздражение слизистых оболочек глаз и обострение хронических заболеваний дыхательной системы.

Сажа и бензипрен, накапливаясь в организме человека, способны вызвать появление опухолей, в том числе и недоброкачественных.

При классификации веществ, вырабатывающихся в процессе сгорания автомобильного топлива, по степени опасности для человека выделяют 6 основных групп:

  1. Безопасные.
    К ним относятся азот и его соединения, водород и водяные пары, кислород, углекислый газ и другие элементы земной атмосферы.
  2. Оксид углерода или угарный газ.
    Наиболее опасная составляющая отходящих газов, он способен вызвать отравление и привести к смерти от сильнейшего удушья.
  3. Оксид и диоксид азота.
    Эти вещества считаются более опасными чем угарный газ, при длительном воздействии данных газов даже в небольшой концентрации можно заболеть астмой, получить отек легких или хронический бронхит, а также они способствуют развитию заболеваний пищеварительной, сердечно-сосудистой и нервной систем.
  4. Углеводородные соединения.
    В эту группу входит множество органических соединений, большинство из которых ядовиты, вредны для сердечно-сосудистой системы или приводят к возникновению опухолей.
  5. Альдегиды.
    Вызывают раздражение слизистых оболочек, приводят к заболеваниям дыхательных путей и убивают нервные клетки.
  6. Сажа и мелкодисперсные элементы
    Кроме непосредственного влияния на дыхательные пути и кровеносные сосуды способны впитывать в себя вредные вещества и способствовать их накоплению в организме.

Лечение при отравлении

В случае отравления продуктами сгорания топлива следует срочно обратиться в больницу. Для снижения вреда выхлопных газов автомобилей для сердечно-сосудистой системы производят инъекции препаратов для нормализации ее работы.

При отравлении угарным газом проводят искусственную вентиляцию легких, детоксикацию.

Первая помощь при отравлении

При подобных отравлениях необходимо вывести пострадавшего на свежий воздух, расположить его в сидячем или полусидячем положении и срочно вызвать скорую помощь. До приезда медицинской бригады можно укрыть пострадавшего теплым одеялом и дать теплое питье.

Влияние выхлопных газов на окружающую среду

Выхлопы автомобилей влияют на городскую экологию следующим образом:

  • Загрязнение воздуха, воды и почвы вредными веществами.
  • Отравление растений, растущих вдоль дорог.
  • Возникновение ядовитых кислотных осадков.
  • Отрицательное влияние на сельскохозяйственные и кормовые культуры на полях рядом с дорогами.

Все перечисленные факторы тем или иным образом влияют и на здоровье местных жителей.

Как защититься от выхлопных газов?

Для защиты от вредного воздействия газов в местах большого скопления техники или в автомобильных пробках можно применить противогаз или респиратор. Но они редко имеются под рукой. Уменьшить воздействие автомобильных выхлопов можно при помощи самодельной повязки из шарфа или платка.

Для защиты квартиры , расположенной вблизи дороги или парковки, рекомендуется приобрести плотные стеклопакеты, чаще применять специальные приборы – очистители воздуха и как можно больше времени проводить за городом или в парках.

Влияние загрязнения атмосферы на здоровье человека и окружающую среду

Основные химические загрязнители атмосферы

Основные загрязнители атмосферы: классификация по агрегатному состоянию

Экологический класс транспортного средства: как узнать, таблица, по VIN

Антропогенное загрязнение атмосферы: виды, основные источники, последствия

Экологические проблемы использования тепловых двигателей

Механизм образования кислотных дождей: кислоты из серы и азота

Отрицательные последствия кислотных дождей

Источники химического загрязнения воздуха и его последствия

Как утилизировать автомобиль в 2021 году?

Экологические последствия загрязнения атмосферы

Основные загрязняющие вещества: перечень и их ПДК

Определяем проблемы двигателя по выхлопу

Любому автомобилисту, да что уж там, даже ребёнку, очевидно, что если из выхлопной трубы машины валит густой дым, то что-то с ней не так. Автомобиль же не паровоз. Бывалые водители уже давно разобрались, что различные неполадки имеют в дыме свой цвет, и их легко можно определить на глаз. Давайте и мы попробуем.

Выхлоп белого цвета

Белый цвет дыма из выхлопной трубы. это нормально. При определённых условиях, конечно. Его можно наблюдать на первых минутах пуска двигателя, особенно, когда на улице установилась холодная погода. Чтобы разобраться в причинах, достаточно вспомнить уроки физики в школе. Подобную окраску выхлопным газам придаёт обычный водяной пар, который присутствует в выхлопе вместе с азотом и углекислым газом. Да-да, тот самый пар, что вырывается у нас изо рта на морозе. За ночь или после длительной стоянки автомобиль, в том числе его выпускная система, заметно охлаждаются, и теперь выходящий водяной пар успевает сконденсироваться в туман. Причём чем морознее будет на улице, тем гуще и заметнее он будет.

Также иногда от перепада температур в дневное и ночное время суток внутри выхлопной трубы образуется конденсат, по принципу росы на траве по утрам. И когда вы заводите автомобиль, глушитель раскаляется, и этот конденсат начинает испаряться. Поэтому белый цвет выхлопа можно заметить даже в тёплую погоду. Кроме того, конденсат может скапливаться в выхлопной трубе, если вы постоянно ездите только на короткие расстояния. Соответственно выпускная система просто не успевает прогреться и полностью просохнуть. Чтобы не вызвать появление очагов коррозии, хотя бы раз в несколько дней проводите за рулём полчаса или больше или просто дольше прогревайте автомобиль.

Если выхлоп не становится прозрачным даже после прогрева мотора, то это указывает на реальные неполадки и повреждения системы. В частности – на попадание охлаждающей жидкости в камеру сгорания топлива, после чего она выходит с выхлопом. Вероятнее всего, порвалась прокладка между головкой и блоком цилиндров двигателя или же в блоке цилиндров образовалась трещина.

Диагностику провести может каждый, для этого не обязательно быть механиком и отправляться на СТО. Достаточно взять чистый бумажный лист и секунд на 10-15 приложить его к выхлопной трубе хорошо прогретого автомобиля. Не перекрывайте отверстие полностью, достаточно наполовину. Дайте бумаге немного просохнуть – за это время вода испариться. Такой расклад означает, что ничего страшного не произошло: белый дым – это просто накопившийся конденсат. Другое дело, если на листе остались маслянистые разводы. Это верный путь в автосервис, так как в выпускную систему просачивается охлаждающая жидкость. Только не откладывайте, иначе до капремонта недалеко.

Выхлоп сизого (голубого) цвета

Синеватый оттенок выхлопным газам придаёт моторное масло. И причины его попадания в камеру сгорания могут быть различными. Но диагностировать их опять же легко даже без обращения к специалистам. Достаточно запустить двигатель и посмотреть на выхлоп. Если сизый дымок идёт только при резком нажатии на педаль акселератора и на высоких оборотах, то проблема в маслосъемных колпачках, которые утратили свою эластичность. На вазовских моторах сальники изнашиваются примерно через 60-100 тысяч км, на иномарках, как правило, подольше. Так что если у вашего автомобиля увеличился масляный аппетит и появился сизый дымок из выхлопной трубы, не расстраивайтесь. Зачастую достаточно поменять эти маленькие маслосъемные колпачки. Главное – купить надёжную замену, так как подделок и низкокачественных комплектующих полным-полно. Недорогой, простой на вид, но такой важный элемент.

Другое дело, когда выхлоп синеватого цвета идёт постоянно. Это может означить, что поршневые кольца износились или вообще сломались и требуется их замена. А возможно, они просто закоксовались. В этом случае поможет использование специальных химических средств.

Выхлоп чёрного цвета

Чёрный дым, валящий из выхлопной трубы, хоть и выглядит устрашающе, о серьёзной поломке двигателя не говорит. Но если сразу не выявить неисправности и вовремя не устранить причину, то можно легко загубить мотор. Кому это надо? Естественно, никому. Так что придётся разбираться.

Выхлоп чёрного цвета – это явный признак переобогащённой горючей смеси, поступающей в камеру сгорания. Так может происходить из-за сбоя настроек или неисправности системы подачи топлива. Другой вариант – поломка в системе зажигания. В этом случае в камере сгорания не происходит поджига топлива, поэтому смесь оказывается в глушителе в сыром виде.

В карбюраторных двигателях всё довольно просто: обычно в чёрном дыме, выдуваемом из выхлопной трубы, виноваты забитые воздушные жиклеры или поломка игольчатого клапана, из-за чего возникает перелив бензина в поплавковой камере и горючая смесь переобогащается. Выход – разобрать и почистить карбюратор, а по необходимости заменить вышедшие из строя элементы.

В инжекторных двигателях причиной чёрного дыма может стать загрязнённый инжектор: он попросту забивается и перестаёт нормально подавать горючее. Как следствие – нестабильная работа двигателя.

Но рекордсменом по чёрному выхлопу, конечно же, является дизель. Солярка даже при исправном двигателе будет немного коптить. С такими выхлопными газами борются путём установки сажевого фильтра, который препятствует проникновению в воздух вредных веществ (тем самым автопроизводители отдают дань нормам «Евро-5»). Так что причина густого чёрного дыма может заключаться в банальной неисправности этого фильтра. Также стоит проверить насос высокого давления. В случае его поломки, возникнет перелив топлива.

В любом случае любая самостоятельная диагностика неисправностей по выхлопным газам строится лишь на догадках. Хотите узнать реальные причины, почему выхлопы вашего автомобиля изменили цвет, тогда обращайтесь к профессионалам. У них есть специализированное оборудование, которое позволит без труда выявить неполадки.