Нормы выбросов вредных веществ автомобилями в мире. справка
Содержание:
- Как вообще высчитывают «экологичность»?
- Холодные двигатели
- Выбросы от основных автотранспортных средств
- Сажа и частицы
- Пути снижения выбросов и токсичности [ править | править код ]
- Углеводороды (CnHm этан, метан, этилен, бензол, пропан, ацетилен и др.)
- Еще одна конструкция
- Фильтр дожигания сажи
- Устройство выхлопной системы
- Европейские экологические нормы выбросов загрязняющих веществ для автомобилей
- Оксиды азота (NO, NO2, N2O, N2O3, N2O5, в дальнейшем NOx)
- Виды глушителей и их конструкции
Как вообще высчитывают «экологичность»?
Современные грузовики на поверку приближаются по выбросам к электромобилям
Если подробно закопаться в тему электрических видов транспорта, выявится важный системный недостаток: вред для окружающей среды считают в объёме количестве выброса СО2 (углекислого газа).
Естественно, для электромобиля эта цифра стремится к нулю. Однако это далеко не единственный вред, приносимый автомобилями.
Больше того, по какой то причине подобная система сертификации позволила погубить довольно чистоплотные дизельные двигатели в угоду бензиновым. При этом первые выделяют преимущественно низкооктановые примеси, сажу и СО2.
Что делать без грузовиков, Илон?
Вторые обладают сниженным количеством выделения углекислого газа, но травят людей легколетучими присадками (кое-где еще используется сверхтоксичный тетраэтилсвинец, который легко и непринужденно увеличивает октановое число).
По текущим нормам учитывают не общую токсичность выброса, а выброс одного компонента.
Между тем, тяжёлые фракции дизеля и СО2 ничто по сравнению с присадками моторных масел и бензина, уровень токсичности которых на порядок, а то и не на один выше.
Но запретили-то дизель! А теперь от производителей бензиновых двигателей требуют нереального снижения выбросов СО2, который, в целом, ни на что не влияет. И вот почему.
Холодные двигатели
Пар из выхлопной трубы холодной машины
В течение первых двух минут после запуска двигателя автомобиля, который не эксплуатировался в течение нескольких часов, количество выбросов может быть очень высоким. Это происходит по двум основным причинам:
- Требование об увеличенном соотношении воздух-топливо в холодных двигателях : при запуске холодного двигателя топливо не испаряется полностью, вызывая более высокие выбросы углеводородов и окиси углерода , которые уменьшаются только по мере того, как двигатель достигает рабочей температуры. Продолжительность этой фазы запуска была сокращена за счет достижений в области материалов и технологий, включая , меньшую длину всасывания и предварительный нагрев топлива и / или всасываемого воздуха.
- Неэффективный каталитический нейтрализатор в холодных условиях : Каталитические нейтрализаторы очень неэффективны, пока не нагреются до их рабочей температуры . Это время было значительно сокращено за счет перемещения преобразователя ближе к выпускному коллектору и, тем более, размещения небольшого, но быстро нагреваемого преобразователя непосредственно у выпускного коллектора. Небольшой преобразователь справляется с выбросами при запуске, что дает достаточно времени для нагрева большего основного преобразователя. Дальнейшие улучшения могут быть реализованы разными способами, включая электрический нагрев, тепловую батарею, предварительный нагрев в химической реакции, нагрев пламенем и суперизоляцию.
Выбросы от основных автотранспортных средств
NO x
Смог в Нью-Йорке, вид из Всемирного торгового центра в 1988 году.
Монооксиды азота NO и NO 2 ( NOx ) (независимо от того, образуются ли они таким образом или естественным образом при молнии ) вступают в реакцию с аммиаком , влагой и другими соединениями с образованием паров азотной кислоты и связанных с ними частиц. Мелкие частицы могут глубоко проникнуть в чувствительную ткань легких и повредить ее, в крайних случаях вызывая преждевременную смерть. Вдыхание видов NO увеличивает риск рака легких и колоректального рака. и вдыхание таких частиц может вызвать или ухудшить респираторные заболевания , такие как эмфизема и бронхит и болезнь сердца.
Согласно исследованию Агентства по охране окружающей среды США в 2005 г., наибольшие выбросы NOИкс поступило от дорожных автотранспортных средств, на втором месте по величине внедорожное оборудование, в основном бензиновые и дизельные станции.
Образовавшаяся азотная кислота может смываться в почву, где она становится нитратом , что полезно для выращивания растений.
Летучие органические соединения
Внедорожная техника — это в основном бензиновые и дизельные станции.
Когда оксиды азота (NOx) и летучие органические соединения (ЛОС) вступают в реакцию в присутствии солнечного света, образуется приземный озон , основной ингредиент смога . В отчете Агентства по охране окружающей среды США за 2005 год дорожные транспортные средства являются вторым по величине источником летучих органических соединений в США (26%), а 19% составляют внедорожное оборудование, которое в основном состоит из бензиновых и дизельных станций. 27% выбросов ЛОС связано с растворителями, которые используются при производстве красок и разбавителей для красок и в других целях.
Озон
Озон полезен в верхних слоях атмосферы, но на уровне земли озон раздражает дыхательную систему , вызывая кашель, удушье и снижение емкости легких. Это также имеет множество негативных последствий для всей экосистемы.
Окись углерода (CO)
Снимок окиси углерода со спутника MOPITT, март 2010 г.
Отравление угарным газом — самый распространенный вид смертельного отравления воздуха во многих странах. Окись углерода бесцветна, без запаха и вкуса, но очень токсична. Он соединяется с гемоглобином с образованием карбоксигемоглобина , который блокирует транспорт кислорода. При концентрациях выше 1000 ppm считается непосредственной опасностью и представляет наибольшую опасность для здоровья при работе двигателей в плохо вентилируемом помещении. В 2011 году 52% выбросов окиси углерода было создано мобильными автомобилями в США.
Опасные загрязнители воздуха (токсины)
Хроническое (длительное) воздействие ( C 6 H 6 ) повреждает костный мозг . Это также может вызвать чрезмерное кровотечение и подавить иммунную систему , увеличивая вероятность заражения . Бензол вызывает лейкемию и связан с другими видами рака крови и предраками крови.
Твердые частицы (ТЧ 10 и ТЧ 2,5 )
В вдыхания аэрозольных частиц были широко изучены в организме человека и животных , а также включают в себя астму , рак легких , сердечно — сосудистые проблемы, преждевременные смерти . Из-за размера частиц они могут проникать в самые глубокие части легких. По оценкам британского исследования 2011 года, 90 смертей в год из-за PM в легковых автомобилях. В публикации 2006 года Федеральное управление автомобильных дорог США (FHWA) заявляет, что в 2002 году около 1 % всех выбросов PM 10 и 2% всех выбросов PM 2,5 приходилось на выхлоп дорожных транспортных средств (в основном из дизельных двигателей). двигатели ).
Углекислый газ (CO 2 )
Углекислый газ — это парниковый газ . Выбросы CO 2 от транспортных средств являются частью антропогенного вклада в рост концентрации CO 2 в атмосфере, который, по мнению подавляющего большинства научного сообщества, вызывает изменение климата . Согласно расчетам, автотранспортные средства производят около 20% выбросов CO 2 в результате деятельности человека в Европейском Союзе , а легковые автомобили составляют около 12%. Европейские стандарты выбросов ограничивают выбросы CO 2 новыми легковыми и легковыми автомобилями. Средний показатель выбросов CO 2 от новых автомобилей в Европейском союзе снизился за год на 5,4% по сравнению с первым кварталом 2010 года до 145,6 г / км .
Восстановление воды
Было проведено исследование способов, которыми войска в пустынях могут извлекать питьевую воду из выхлопных газов своих транспортных средств.
Сажа и частицы
Сажа — это чистый углерод и нежелательный продукт неполного сгорания углеводородов. Причиной образования сажи является недостаток кислорода при сгорании или преждевременное охлаждение сжигаемых газов. Частицы сажи часто связываются с несгоревшими остатками топлива и моторного масла, а также воды, продуктов износа деталей двигателя, сульфатов и пепла. Частицы сильно отличаются друг от друга по форме и размеру.
В таблице показана классификация и размеры частиц. Наиболее часто при работе двигателя образуются частицы диаметром около 100 нанометров (0,0000001 м или 0,1 мкм); такие частицы способны естественным путем попадать в легкие человека. При агглютинации (склеивании) частичек сажи друг с другом и другими компонентами масса, количество и распределение частиц в воздухе могут значительно меняться. Основные компоненты частиц представлены на рисунке.
Благодаря своей губчатой структуре частички сажи могут захватывать как органические, так и неорганические вещества, образующиеся при сгорании топлива в цилиндрах двигателя. В результате масса частичек сажи может возрасти в три раза. Это будут уже не отдельные частички углерода, а правильной формы агломераты, образующиеся вследствие молекулярного притяжения. Размер таких агломератов может достигать 1 мкм. Выбросы сажи и других частиц особенно активно происходят при сгорании дизельного топлива. Эти выбросы считаются канцерогенными. Опасные наночастицы представляют количественно большую долю частиц, но по массе составляют лишь небольшой процент. По этой причине предлагается ограничивать содержание частиц в ОГ не по массе, а по количеству и распределению. В перспективе предусмотрено дифференцирование между размером частиц и их распределением.
Выбросы частиц при работе бензиновых двигателей на два-три порядка ниже, чем при работе дизельных двигателей. Тем не менее, данные частицы обнаруживаются даже в выхлопе бензиновых двигателей с непосредственным впрыском топлива. Поэтому есть предложения по ограничению предельного содержания частиц в отработавших газах автомобилей. Сублимация — непосредственный переход вещества из твердого состояния в газообразное, и наоборот. Сублиматом называют твердый осадок газа при его охлаждении.
Пути снижения выбросов и токсичности [ править | править код ]
Стимулом к сокращению объёмов предполагается
заинтересованность в сокращении расхода топлива (крупная статья расходов в автомобильном транспорте).
- Колоссальное влияние на количество выбросов (не считая сжигания топлива и времени) играет организация движения автомобилей в городе (значительная часть выбросов происходит в «пробках» и перед светофорами [источник не указан 2617 дней ] ). При удачной организации возможно применение менее мощных двигателей, при невысоких (экономичных) промежуточных скоростях.
- Существенно снизить содержание углеводородов в отходящих газах, более чем в 2 раза, возможно применением в качестве топлива попутных нефтяных (пропан, бутан), или природногогазов , при том, что главный недостаток природного газа — низкий запас хода, для города не столь значим.
- Кроме состава топлива, на токсичность влияет состояние и настройка двигателя (особенно дизельного — выбросы сажи могут увеличиваться до 20 раз и карбюраторного — до 1,5—2 раз изменяются выбросы оксидов азота).
- Значительно снижены выбросы (снижен расход топлива) в современных конструкциях двигателей с инжекторным питанием стабильной стехиометрической смесью неэтилированного бензина с установкой нейтрализатора, газовых двигателях, агрегатах с нагнетателями и охладителями воздуха, применением гибридного привода. Однако подобные конструкции сильно удорожают автомобили.
- Испытания SAE показали, что эффективный способ снижения выбросов окислов азота (до 90 %) и в целом токсичных газов — впрыск в камеру сгорания воды .
Основными источниками выбросов автомобиля являются двигатель внутреннего сгорания, испарение топлива через систему вентиляции топливного бака, а также ходовая часть: в результате трения шин о дорожное покрытие, износа тормозных колодок и коррозии металлических деталей независимо от выбросов двигателя образуются частицы мелкодисперсной пыли. При эрозии катализатора выделяются платина, палладий и родий, а при износе накладок сцепления также выделяются токсичные вещества, такие как свинец, медь и сурьма. Для этих вторичных выбросов автомобилей также должны быть установлены предельные значения.
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.
Еще одна конструкция

Следует привести еще один довольно типичный образец исполнения глушителя – отечественный прибор бесшумной стрельбы, также известный как ПБС. Он может быть навинчен на дульную часть ствола автоматов «семейства Калашниковых». Как устроен этот образец? На определенном расстоянии перед дулом находится толстая резиновая шайба. Опережающие газы в ней задерживаются. Затем через специальные каналы они направляются в расширительную камеру. Оттуда они уже плавно начинают вытекать в воздух. Когда пуля пронзает шайбу, то основная часть газов будет следовать за нею. Но последовательно проходя через расширительные камеры, они будут вырываться в атмосферу, постепенно теряя значительную часть своей энергии. Использование ПБС позволяет снижать громкость выстрелов в 20 раз. Поэтому, на расстоянии уже в 200 метров услышать АКМ очень сложно. К тому же, прибор бесшумной стрельбы довольно живуч – его хватает до двухсот выстрелов. Для специального оружия это вполне приемлемый результат. Недостаток данной конструкции – старение резины.
Фильтр дожигания сажи
Дизельный двигатель постоянно работает с избытком воздуха. Это значит, что выхлопные газы содержат так много кислорода, что при температуре выше примерно 550°С, собирающаяся сажа сгорает самостоятельно в фильтре (а) для дожигания сажи с эффектом самоочищения фильтра. Однако, локальные пиковые температуры, достигающие 1200°С при дожигании сажи требуют использования материалов с особыми свойствами. По этой причине для этой цели были специально разработаны керамические материалы фильтров различной конструкции.
Штампованный керамический сотовый элемент (2) подобен по конструкции и материалам каталитическому преобразователю (катализатору), используемому на бензиновых двигателях (Ь). Однако концы сотовых ячеек попеременно уплотнены керамическими заглушками (3).
Следовательно, выхлопные газы, проходящие в открытый канал, могут протекать через пористые керамические стенки в расположенные рядом каналы, ведущие к выхлопной трубе. Керамические стенки имеют толщину менее 0,5 мм. Так называемые фильтры с «глубокой основой» разработаны в качестве альтернативы керамическим сотовым фильтрам. У них заметно больше размер пор и разделение происходит только на существенной глубине в фильтре (толщина стенки). Здесь используются «свечи», состоящие из перевитых керамических фиберов. Чтобы исключить избыточные противодавления и, таким образом, риск забивания, необходимо предусмотреть вспомогательную регенерацию. Температуры сгорания могут быть уменьшены до 200 — 250°С путем добавления металлоорганических соединений. Дожигание в этом случае сможет остаться эффективным даже при расположении фильтрующей системы под дном кузова автомобиля. Подача внешней энергии через дожигатель топлива станет причиной усиленной регенерации фильтра.
Устройство выхлопной системы
В зависимости от модели автомобиля система выхлопа будет иметь свою конструкцию. Однако в основном устройство системы практически одинаково. В конструкцию входят такие элементы:
Выпускной коллектор. Этот элемент изготавливается из жаростойкого металла, так как он принимает на себя основную термическую нагрузку
По этой же причине крайне важно, чтобы соединение с головкой блока цилиндров и приемной трубой было максимально герметичным. В этом случае система не будет пропускать стремительный поток горячих газов
Из-за этого стык быстрее прогорал бы, и детали нужно было бы часто менять.
«Штаны» или приемная труба. Данная деталь так называется, потому что выхлоп из всех цилиндров соединяются в ней в одну трубу. В зависимости от типа двигателя количество патрубков будет зависеть от числа цилиндров агрегата.
Резонатор. Это так называемый «малый» глушитель. В его небольшом резервуаре происходит первая стадия замедления потока выхлопных газов. Он также изготавливается из огнеупорного сплава.
Каталитический нейтрализатор. Данный элемент устанавливается во всех современных автомобилях (если мотор дизельный, то вместо катализатора стоит сажевый фильтр). Его задача – устранять токсичные вещества из отработанных газов, образующихся после сгорания дизтоплива или бензина. Существует несколько видов устройств, предназначенных для нейтрализации вредных газов. Чаще всего встречаются керамические модификации. В них тело катализатора имеет ячеечную структуру в виде пчелиных сот. В таких катализаторах корпус имеет утеплитель (чтобы стенки не прогорали), а на входе установлена стальная мелкоячеистая сетка. Поверхности сетки и керамики покрыты активным веществом, благодаря которому происходит химическая реакция. Металлический вариант практически идентичен керамическому, только вместо керамики его тело состоит из гофрированного металла, который покрыт тончайшим слоем палладия или платины.
Лямбда-зонд или датчик кислорода. Он размещается после катализатора. В современных автомобилях эта деталь является составной частью, которая синхронизирует топливную и выхлопную системы. При контакте с выхлопными газами он замеряет количество кислорода и подает соответствующий сигнал на блок управления (подробней о его устройстве и принципе работы рассказано здесь).
Основной глушитель. Существует множество различных видов глушителей. Каждый из них имеет свои конструктивные особенности. В основном «банка» имеет несколько перегородок, благодаря которым гасится громкий выхлоп. Некоторые модели имеют особенное устройство, которое при помощи особенного звука позволяет подчеркнуть мощность двигателя (примером тому служит выхлопная система Subaru Impreza).
На месте соединения всех деталей должна обеспечиваться максимальная герметичность, в противном случае автомобиль будет издавать шум, а края труб будут быстрее прогорать. Уплотнители изготавливаются из огнеупорных материалов. Для надежной фиксации используются болты, а чтобы вибрации от мотора не передавались на кузов, трубы и глушители подвешиваются к днищу при помощи резиновых серег.
Европейские экологические нормы выбросов загрязняющих веществ для автомобилей
Проблемы с выбросами автомобилей возникла в развитых странах достаточно давно – в середине прошлого века. Естественно, первой с ней столкнулись ведущие европейские страны и США. Уже в процессе создания Евросоюза решение экологических вопросов вышло на новый уровень. В результате в 1988 году были приняты первые нормы выбросов загрязняющих веществ автомобилями, которые получили название Евро 0.
Постоянное ужесточение экологических требований привело автопроизводителей к необходимости совершенствовать выпускаемую технику. Продажа и эксплуатация транспортных средств, которые не соответствовали нормам выбросов в атмосферу, вела к серьезным штрафам и другим многочисленным санкциям.
Система SCR с использованием мочевины (DEF)

Сначала это обернулось встраиванием функции NOx-контроля. Она автоматически отключала две трети крутящего момента в случае превышение автомобилем нормы выброса. Естественно, производители были вынуждены как-то устранять проблему настолько серьезного падения производительности. Одним из решений стала система SCR, предназначенная для обработки выхлопа. Она работает с применением в качестве специального реагента мочевины, которая в документации на машину обозначается как DEF или AdBlue.
Дополнительным элементов двигателя становится форсунка на выходе. В ней мочевина разлагается на составные части – воду и аммиак, что сопровождается реакцией образовавшихся веществ и оксида азота. На выходе последний распадается на воду и чистый азот.
Рециркуляция отработавших газов, или EGR
Второй вариант решения проблемы, который используют такие автопромышленные гиганты, как MAN и Scania, предусматривает применение EGR или рециркуляции отработавших газов. Система направляет часть выхлопа назад в двигатель, она перерабатывается с понижением температуры и сокращением вредных выбросов в атмосферу.
Доля возврата зависит от норм выбросов отработанных газов автомобилем. Для Евро 4 она достигает 10%, а для Евро 5 уже 30%. Главным достоинством EGR становится отсутствие необходимости применять дополнительные катализаторы или технические жидкости. Но система рециркуляции отработавших газов может использоваться далеко не всегда.
Она предъявляет высокие требования к качеству дизельного топлива, прежде всего – по содержанию серы. Особенно серьезные проблемы с этим в России и странах Восточной Европы. Поэтому некоторые автопроизводители, например, Scania не поставляют в эти государства автомобили с EGR.

Выполнение самого жесткого на сегодня стандарта – Евро 6 – предусматривает необходимость установки специального блока катализаторов. Он совмещает обе описанные выше системы и увеличивает КПД их использования. В частности, система использует не 1, а сразу 3 катализатора, применяя их для совершения намного более сложных химических реакций.
Результатом становится заметное удорожание автомобиля. Например, в 2015 году – после принятия Евро 6 и разработки новой системы, блок катализатора обходился покупателю в 13 тыс. евро. Конечно же, сейчас цены сократились в разы, но все равно дополнительные расходы на соблюдение стандарта неизбежны.
| Экологический стандарт | Оксид углерода(||) (CО) | Углеводород | Летучая органика | Оксид азота(NOx) | НС+NOx | Взвеш. частицы |
| Евро-1 | 2,72 (3,16) | — | — | — | 0,97 (1,13) | 0,14 (0,18) |
| Евро-2 | 1,00 | — | — | — | 0,7 | 0,08 |
| Евро-3 | 0,64 | — | — | 0,50 | 0,56 | 0,05 |
| Евро-4 | 0,50 | — | — | 0,25 | 0,3 | 0,025 |
| Евро-5 | 0,50 | — | — | 0,18 | 0,23 | 0,005 |
| Евро-6 | 0,50 | — | — | 0,08 | 0,17 | 0,005 |
Для бензинового двигателя
| Экологический стандарт | Оксид углерода(||) (CО) | Углеводород | Летучая органика | Оксид азота(NOx) | НС+NOx | Взвеш. частицы |
| Евро-1 | 2,72 (3,16) | — | — | — | 0,97 (1,13) | — |
| Евро-2 | 2,2 | — | — | — | 0,50 | — |
| Евро-3 | 2,3 | 0,2 | — | 0,15 | — | — |
| Евро-4 | 1,0 | 0,1 | — | 0,08 | — | — |
| Евро-5 | 1,0 | 0,1 | 0,068 | 0,06 | — | 0,005 |
| Евро-6 | 1,0 | 0,1 | 0,068 | 0,06 | — | 0,005 |
| Евро-6D temp | 1,0 | 0,1 | 0,068 | 0,06 | — | 0,0045 |
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.
Виды глушителей и их конструкции
В современных автомобилях используются глушители двух типов: резонансные и прямоточные. Оба могут быть установлены вместе с резонатором (предглушителем). В некоторых случаях прямоточная конструкция может заменять передний глушитель.
Конструкция резонатора
Конструктивно резонатор глушителя, который также называют пламегасителем, представляет собой перфорированную трубку, расположенную в герметичном корпусе, разделенном на несколько камер. Он состоит из следующих элементов:
- корпус цилиндрической формы;
- слой теплоизоляции;
- глухая перегородка;
- труба перфорированная;
- дроссель.
Устройство резонансного глушителя
В отличие от предварительного, основной резонансный глушитель более сложен. Он состоит из нескольких перфорированных труб, установленных в общем корпусе, разделенных перегородками и расположенных на разных осях:
- передняя труба с перфорацией;
- задняя труба с перфорацией;
- впускная труба;
- передняя перегородка;
- средняя перегородка;
- задняя перегородка;
- выпускная труба;
- корпус овального сечения.

Таким образом, в резонансном глушителе используются всевозможные преобразования звуковых волн разной частоты.
Характеристики прямого глушителя
Основным недостатком резонансного глушителя является эффект создания противодавления, возникающий в результате перенаправления потока выхлопных газов (при столкновении с перегородками). В связи с этим многие автолюбители проводят тюнинг выхлопной системы путем установки прямого глушителя.
Конструктивно прямой глушитель состоит из следующих компонентов:
- герметичный корпус;
- выпускная и впускная труба;
- труба с перфорацией;
- звукоизоляционный материал — чаще всего используется стекловолокно, устойчивое к высоким температурам и обладающее хорошими звукопоглощающими свойствами.
На практике прямоточный глушитель работает по следующему принципу: перфорированная труба проходит через все камеры. Таким образом, подавление шума путем изменения направления и сечения газового потока отсутствует, а подавление шума достигается только за счет интерференции и поглощения.

Благодаря свободному прохождению выхлопных газов через глушитель-прямоток, результирующее противодавление очень низкое. Однако на практике это не позволяет сильно увеличить мощность (3% — 7%). С другой стороны, становится звук автомобиля характерен для спортивного автомобиля, поскольку присутствующие технологии звукоизоляции подавляют только высокие частоты.
Комфорт водителя, пассажиров и пешеходов зависит от работы глушителя. Таким образом, при длительной эксплуатации увеличение шума может доставлять серьезные неудобства. На сегодняшний день установка прямоточного глушителя в конструкции автомобиля, движущегося в городской местности, является административным правонарушением, которое грозит штрафом и предписанием о демонтаже устройства. Это связано с превышением норм шума, установленных стандартами.
https://youtube.com/watch?v=YMdaf4ojr8o








