Загрязнение атмосферного воздуха

На первом этапе «Старт» внедряется в пределах Садового кольца. «Старт» —

сложная и уникальная система, на данный момент не имеющая аналогов в мире.

Автоматизированное  управление движением в таких крупных городах, как Токио,

Лондон  или Вашингтон, осуществляется лишь в пределах района или одной

магистрали, а не всего города, как это будет  в Москве. Несомненно, «Старт»

усилит  пропускную способность столичных  магистралей, снизит число дорожно-

транспортных  происшествий и не только повысит  эффективность работы

транспорта, но и, сократив задержки движения, благотворно  повлияет на

состояние воздушного бассейна города. Таков «Старт» — пионер комплексного

решения проблемы автоматического управления дорожным движением. «Старт» на

20—25% сократит  задержки транспорта у перекрестков, на 8—10% уменьшит

количество  дорожно-транспортных происшествий, улучшит санитарное состояние

городского  воздуха, увеличит скорость сообщения общественного транспорта,

снизит  уровень шумов.

По мнению специалистов, перевод автотранспорта на дизельные двигатели

уменьшит  выброс в атмосферу вредных веществ. В выхлопе дизеля почти не

содержится  ядовитой окиси углерода, так как  дизельное топливо сжигается  в нем

практически полностью. К тому же дизельное топливо свободно от тетраэтила

свинца, присадки, которая используется для повышения октанового числа

бензина, сжигаемого в современных карбюраторных  двигателях с высокой

степенью  сжигания.

Дизель  экономичнее карбюраторного двигателя  на 20—30%. Более того, для

производства 1 л дизельного топлива требуется  в 2,5 раза меньше энергии, чем

для производства того же количества бензина. Получается, таким образом, как

бы двойная экономия энергоресурсов. Именно этим объясняется быстрый рост

числа автомобилей, работающих на дизельном  топливе. В 1976 г. в США продано

25 тыс.  легковых автомобилей с дизельными  двигателями, а в 1980 г.—400 тыс.

Намечено  довести долю дизельных автомобилей в общем числе выпускаемых

легковых  автомобилей до 15—20%. Согласно прогнозам Агентства по охране

окружающей среды США, к 1990 г. 25% всех продаваемых в стране легковых

автомобилей будут иметь дизельные двигатели. 

     Совершенствование двигателей внутреннего сгорания.  

Создание автомобилей

с учетом требований экологии—одна из серьезных задач, которые стоят сегодня

перед конструкторами.

Совершенствование процесса сгорания топлива в двигателе  внутреннего сгорания,

применение  электронной системы зажигания приводит к уменьшению в выхлопе

вредных веществ.

Для экономии топлива создаются различные  типы зажигания. Инженеры

югославского  объединения «Электронска индустрия» создали электронную систему

со сроком службы 30 тыс. ч. Кроме прочего, она  регулирует расход горючего. А

одна  из английских фирм использовала плазменный вариант, обеспечивающий

легкое  воспламенение бедной горючей смеси. Автомобиль, оборудованный такой

системой, расходует всего 2 л на 100 км пробега.

Разработаны и другие методы экономии. Французская  фирма «Рено»

экспериментирует  с автомобильными газогенераторами. Сырьем для них служат

древесина, солома, стебли кукурузы и другие растительные остатки. При

сжигании полученного газа в смеси с дизельным топливом последнего нужно в 3—4

раза  меньше.

Чистота «дыхания» машины во многом зависит  от карбюратора. Около 75% этих

приборов, устанавливаемых на отечественных легковых автомобилях, производят

в Димитровграде.

Перед создателями карбюратора «Озон» стояла задача: добиться более

оптимальных смесей на различных режимах работы двигателя. Это значило

сократить расход топлива, а следовательно, снизить токсичность выхлопных

газов.

С 1979 г. все автомобили, сходящие с ВАЗа, оснащаются карбюраторами «Озон».

Такие карбюраторы обеспечивают действующие и перспективные нормы токсичности

выхлопных газов и дают 10—15% экономии топлива  по ездовому циклу.

Производственное  объединение «ГАЗ» (Горьковский  автозавод) выпускает новую

модель  легковых автомобилей «Волга» ГАЗ-3102. Эта машина элегантнее,

комфортабельнее и мощнее своей предшественницы, но главное в том, что у нее

двигатель с принципиально новой системой воспламенения рабочей смеси. Эта

система — форкамерное зажигание —  разработана советскими специалистами  на

основе  явления высокой химической активности продуктов неполного сгорания

богатой углеводородами смеси.

Новый способ зажигания называется процессом  лавинной активизации горения или

сокращенно  ЛАГ-процессом.

Суть  его в том, что в основную камеру сгорания бензино-воздушной смеси

выбрасывается из вспомогательной форкамеры факел химически активных продуктов

неполного сгорания этой смеси.

Форкамерный двигатель при высокой своей  мощности обеспечивает высокую

экономичность в потреблении топлива и исключительно низкую токсичность

отработавших  газов. 

     Нейтрализаторы.  

Большое внимание придается разработке устройства снижения

токсичности—нейтрализаторов, которыми можно оснастить современные автомобили.

Способ  каталитического преобразования продуктов  сгорания заключается в том,

что отработавшие газы очищаются, вступая в контакт  с катализатором.

Одновременно  происходит дожигание продуктов  неполного сгорания, содержащихся

в выхлопе  автомобилей.

Катализатором служат либо гранулы размером от 2 до 5 мм, на поверхности

которых нанесен активный слой с добавками  благородных металлов—платины,

палладия  и т. п., либо керамический блок сотового типа с подобной активной

поверхностью. Конструкция нейтрализатора весьма проста. В металлическую

оболочку с патрубками для подвода и отвода газа заключена реакторная

камера, которая заполняется гранулами  или керамическим блоком. Нейтрализатор

крепят  к выхлопной трубе, и газы, прошедшие через него, выбрасываются в

атмосферу очищенными. Одновременно устройство может выполнять функции

глушителя шума.

В СССР налажено производство нейтрализатора для дизельных двигателей. В 1979

г. на городские  трассы вышли первые «Волги», оборудованные  необычной

«ловушкой для дыма» — каталитическими нейтрализаторами, которые резко

снижают токсичность выхлопных газов автомобиля. Эффект от использования

нейтрализаторов достигается внушительный: при оптимальном режиме выброс в

атмосферу оксида углерода уменьшается на 70—80%, а углеводородов—на 50—70%.

Большое количество машин в Москве работает с нейтрализаторами, позволяющими

очищать отработанные газы автомобилей от окиси  углерода и углеводорода.

Специалистами Научно-исследовательского автомобильного и автомоторного

института разработано устройство, которое  значительно снижает содержание

токсичных веществ в выхлопных газах,— «Каскад». В условиях городского

движения  «Каскад» обеспечивает снижение расхода топлива на 4—7% и уменьшает

выброс окиси углерода на 20—40%. «Каскад» может быть установлен как на

находящихся в эксплуатации автомобилях, так  и на вновь выпускаемых.

Самый важный показатель качества автомобильного бензина—детонационная

стойкость. Для повышения октанового числа  в топливо вводят добавки. Самый

простой метод повышения детонационной стойкости—добавление тетраэтилсвинца.

В большинстве стран уже приняты или - разрабатываются законодательные меры,

ограничивающие  и дозы этилирования, и объем потребления этилированных

бензинов. В СССР применение этилированных  бензинов запрещено в Москве,

Ленинграде, Киеве и в некоторых курортных центрах. Ограничена и величина

добавки тетраэтилсвинца.

Перед учеными и инженерами возникла задача — погасить детонацию иными

способами. Это можно сделать, скажем, обеднив  топливно-воздушную смесь, но

тогда на полных мощностях двигатель работал плохо. Добавляли к

бензовоздушным смесям водород—получалось неплохо. Но пока широкое применение

водорода требует большой подготовительной работы. Оставался один путь—найти

иные, менее  токсичные антидетонаторы. В поисках  их ученые опробовали почти

все элементы таблицы Менделеева и вынуждены  были признать, что немногие из

них могут  быть использованы для этих целей. По многим причинам в числе

основных претендентов оказались соединения марганца.

В нашей  стране работы, связанные с созданием  антидетонаторов на основе

элементоорганических  соединений марганца (ЦТМ), ведутся  под руководством

академика А. Н. Несмеянова. Уже выполнен обширный комплекс моторных и

эксплуатационных  испытаний, а общий пробег автомобилей различных марок на

топливах с присадками ТЦМ составил около 30 млн. км. Оказалось, что бензин с

этими присадками обеспечивает нормальную эксплуатацию автомобилей в

диапазоне пробега 60—100 тыс. км. Каталитические нейтрализаторы отработавших

газов при этом работают безотказно. А  токсичность выхода остается на уровне