Samochody a środowisko 2

Nieregularny dziki stuk

Silnik staje się źródłem nienormalnych hałasów podobnych do stuku, lecz szybkość narastania ciśnienia nie wskazuje na obecność wibracji gazu o dużej częstotliwości. Samozapłon to niemal jednorodna eksplozja mieszanki paliwowo-powietrznej przed wystąpieniem zapłonu iskrowego. Samozapłonowi częstokroć towarzyszy gwałtowny hałas i wibracja. Samozapłon występuje niekiedy po wyłączeniu zapłonu gorącego silnika, co spowodowane jest nadmiernym rozgrzaniem części metalowych wewnątrz komory spalania oraz tworzeniem się w niej osadów węglowych (nagaru). Nieregularny dziki stuk charakteryzują ostre, nieregularne hałasy o krótkim czasie trwania i wielkiej częstotliwości, występujące zazwyczaj podczas przyspieszania samochodu. Zjawisko dzikiego stuku często występuje przy małych prędkościach obrotowych. Przyczyną jest prawdopodobnie stosunkowo wcześnie występujący zapłon powierzchniowy od rozżarzonych cząstek pochodzących z osadu węglowego. Zjawisko zanika po usunięciu lub wypaleniu nagaru, natomiast zwiększona odporność przeciwstukowa paliwa nie poprawia sytuacji, lecz jedynie łagodzi hałas.

samochód

Gaśnięcie

Gaśniecie to spowodowane jest bardzo intensywnym odprowadzaniem ciepła do ścian szczeliny przy równocześnie stosunkowo niewielkim natężeniu wydzielania ciepła (mała masa reagentów), co powoduje, że mieszanka nie nagrzewa się do temperatury zapewniającej przenoszenie się płomienia. Efekt szczelinowy występuje w przestrzeni pomiędzy boczną powierzchnią tłoka, ponad górnym pierścieniem uszczelniającym, a ścianką cylindra oraz pomiędzy denkiem tłoka a płaską dolną powierzchnią głowicy. Wyniki badań wskazują na liniową zależność pomiędzy sumaryczną objętością szczelin a emisją węglowodorów przy stałym X. Szczególna odmiana efektu szczelinowego występuje na powierzchni komory spalania pokrytej nagarem, który wykazuje silne właściwości absorbujące dzięki bardzo rozwiniętej powierzchni, szczególnie w stosunku do ciężkich węglowodorów. Część zaabsorbowanej masy ulega rozkładowi cieplnemu powiększając grubość nagaru, a reszta uwalnia się w okresach spadku ciśnienia w cylindrze zanieczyszczając spaliny.

Toksyny w spalinach – węglowodory

Charakterystyka głównych substancji toksycznych

Teoretycznie przy spalaniu zupełnym tlenek węgla może pojawić się w spalinach tylko dla X < 1. Nierównomierność wymieszania paliwa z powietrzem oraz nierównomierny rozdział mieszanki na poszczególne cylindry powodują, że w komorze spalania istnieją strefy o współczynniku X < 1. Nawet przy X > 1 powstały CO nie zostaje w czasie suwu pracy i wylotu (dopalanie) całkowicie utleniony na C02 ze względu na krótki czas reakcji. Przyczyną występowania większych stężeń CO niż to wynika ze składu mieszanki jest dysocjacja C02. Węglowodory. Przypuszcza się, że ciężkie wielopierścieniowe węglowodory wywołują schorzenia nowotworowe. Wśród nich najbardziej o to jest podejrzany 3,4-ben-zopiren. Przy zwiększaniu X (przy zubożeniu mieszanki) zawartość CO i C”Hm w spalinach zmniejsza się, osiągając swe minimum dla X = 1,05-7-1,25 przy jednoczesnym spadku pe. Natomiast dla X = l,0-f-l,l zawartość NOx osiąga swe maksimum. Wzrost temperatury po upływie czasu oznaczonego 0 na rysunku przebiega tak samo dla obu przypadków.

 

ekologia

Przyczyny występowania węglowodorów

Przyczyny występowania węglowodorów są trojakie:

1) Temperatura mieszanki paliwowo – powietrznej w pobliżu ścianek komory spalania jest zbyt mała, aby mogło nastąpić spalanie zupełne (tzw. gaszące oddziaływanie ścianek komory spalania). Grubość zimnej warstwy przyściennej wynosi 0,05-0,38 mm w zależności od ciśnienia, temperatury i intensywności zawirowań.

2) Rozcieńczenie ładunku resztkami spalin z poprzedniego obiegu powoduje nie-palność mieszanki przy dużych zanieczyszczeniach spalinami. Zjawisko to nasila się ze zmniejszeniem obciążenia silnika na skutek przymknięcia przepustnicy gaź-nika. Jednocześnie przemknięcie przepustnicy powoduje wzrost podciśnienia, które odrywa warstwę przyścienną składającą się z kropelek paliwa z kanałów dolotowych, co dodatkowo wzbogaca mieszankę.

3) Występowanie efektu szczelinowego. Efekt szczelinowy jest to zjawisko polegające na gaśnięciu płomienia w wąskich szczelinach o szerokości mniejszej od wielkości krytycznej. Wymiar krytyczny zależy od wielu czynników, takich jak skład mieszanki, intensywność zawirowania lub przepływu, gładkość powierzchni i jej temperatura itd. (dla warunków silnika rząd wielkości wynosi około 1 mm).