Строительные машины и оборудование, справочник




Снижение токсичности выхлопных газов двигателя автопогрузчиков

Категория:
   Погрузчики



Снижение токсичности выхлопных газов двигателя автопогрузчиков

Двигатель внутреннего сгорания в процессе работы выделяет выхлопные газы, в которых содержатся ядовитые продукты, являющиеся результатом неполного сгорания топлива: окись углерода, кислородосодержащие органические вещества (альдегиды) и углеводороды (этилен, пропан, ацетилен и др.)

При сгорании топлива в цилиндрах двигателей возникают высокие температуры и давления. Входящий в состав воздуха азот в этих условиях начинает реагировать с остаточным кислородом, образуя окислы азота, которые являются сильными ядами. Вдыхание воздуха, содержащего 0,12% окиси углерода, через 30 мин вызывает легкое сердцебиение, через 1,5 ч головокружение и через 2 ч головную боль и потерю сознания. Вдыхание с воздухом 0,01% окислов азота в течение 0,5—1 ч может вызвать серьезные заболевания. Окислы азота по действию на организм примерно в 10—12 раз опаснее окиси углерода.

Углеводороды по характеру воздействия на организм человека можно разделить на раздражающие и канцерогенные. Соединения первой группы вызывают раздражение слизистой оболочки. Углеводороды второй группы, попадая в организм человека, постепенно накапливаются до критических концентраций и стимулируют образование злокачественных опухолей.




Санитарные нормы предельного содержания токсичных веществ в воздухе на рабочем месте.

При работе автопогрузчика на открытых площадках опасность отравления токсичными выделениями выхлопных газов практически отсутствует. Однако часто автопогрузчики работают на промышленных предприятиях и в крупных закрытых и открытых складах, имеющих узкие проходы и высокие штабеля груза, в крытых вагонах. В этих условиях опасность отравления выхлопными газами резко возрастает.

Для уменьшения токсичности отработавших газов бензиновых двигателей применяют устройства и системы снижения токсичности — каталитические нейтрализаторы, термические нейтрализаторы (термореакторы), устройства для обеднения бензино-воздушной смеси, системы подогрева смеси, экономайзеры холостого хода, автономную систему холостого хода, комплексные системы с датчиками состава отработавших газов и карбюратором с электронным управлением и др.

Минимальное количество вредных примесей возникает при работе двигателя с нагрузкой 80% максимальной. Однако при использовании автопогрузчика на погрузочно-разгрузочных операциях режимы работы двигателя постоянно меняются и сохранить оптимальный режим не удается. В этом случае следует помнить, что наиболее желательна малая и средняя частота вращения двигателя. Частое переобогащение горючей смеси при резких увеличениях мощности приводит к значительному (в 3—4 раза) увеличению ядовитых веществ в выхлопных газах. Особенно нежелателен режим вынужденного холостого хода, который возникает при торможении автвпогрузчика двигателем. Количество окиси углерода в отработавших газах в этом случае резко возрастает, достигая в отдельных случаях 10% объема.

Уменьшить токсичные вещества в выхлопных газах можно регулировкой карбюратора на несколько более бедные смеси. Этой рекомендацией следует пользоваться для всех карбюраторных двигателей, не оборудованных специальными нейтрализаторами.

Для ограничения концентрации окиси углерода применяют специальную регулировку системы холостого хода карбюратора, дополняют карбюратор экономайзером холостого хода, который прекращает подачу топлива на режимах торможения двигателем, или же подают дополнительный воздух во впускной коллектор. При этом горение в цилиндрах и, следовательно, выброс окиси углерода прекращаются.

Дефекты поршневых колец, гильз клапанов, клапанных седел приводят к потере компенсации и увеличению содержания в отработавших газах токсичных продуктов сгорания. Часть газов прорывается в картер, смешивается с парами масла и тоже поступает в атмосферу. Минимальное количество газов, прорывающихся на холостом ходу, — при малой частоте вращения коленчатого вала, максимальное — при полностью открытом дросселе. У двигателя ГАЗ-51 при полностью открытом дросселе прорывается газов в среднем 48 л/мин. У двигателя средней изношенности эта цифра увеличивается до 75 л/мин, а у изношенного достигает 123 л/мин.

Необходимо постоянно следить и поддерживать в исправном техническом состоянии электрооборудование двигателя. Загрязнение свечей и неисправности системы зажигания могут привести к пропуску вспышек. Тогда невоспламенив-шаяся топливо-воздушная смесь и продукты сгорания, оставшиеся в цилиндре от предшествующего цикла, выбрасываются в атмосферу. Увеличение токсичности отработавших газов может быть вызвано и неисправностями в системе газораспределения.

Наиболее универсальный и эффективный способ снижения токсичности бензиновых двигателей из всех известных способов и средств — применение каталитических нейтрализаторов. Принцип их действия основан на беспламенном дожигании продуктов неполного сгорания топлива, окиси углерода и углеводородов до нетоксичных (углекислого газа и воды).

В практике нашли применение нейтрализаторы Н-13, предназначенные для широкого ряда бензиновых двигателей, разработанные в филиале научно-исследовательского и кон-структорско-технологического института двигателей (ФНИКТИД, г. Москва). Нейтрализатор состоит из плоского круглого решетчатого реактора объемом 1,3—1,6 л, плотно заполненного катализатором и помещенного в сварном неразборном корпусе с входным и выходным патрубками. В качестве активного вещества катализатора применены в основном композиции из благородных металлов. В отличие от более простых окисных катализаторов они дороже, однако последние превосходят по эффективности и долговечности. Материал носителя катализатора (окись алюминия или алюмосиликаты) выполнен в виде гранул диаметром 3—5 мм.

Наиболее простым устройством для подачи воздуха в нейтрализатор являются эжекторы.

Опыт применения системы нейтрализации отработавших газов (СНОГ) на двигателях типа ЗИЛ-130 показал, что активность катализатора сохраняется практически неизменной на протяжении более 1000 ч работы двигателя. Указанная эффективность и долговечность обеспечиваются при строгом соблюдении Правил технической эксплуатации транспортных средств и безотказной работе системы питания и зажигания двигателей. В случае отказа этих систем, например выхода из строя 1—2 свечей зажигания вследствие попадания несгоревшего топлива на горячий катализатор, возможен прогар реактора и корпуса нейтрализатора и вынос катализатора. Двигатели, оборудованные нейтрализаторами, должны работать только на неэтилированном бензине, так как попадание свинца при сгорании этилированного бензина выводит катализатор из строя.

Применительно к автопогрузчикам, оборудованным двигателем ГАЗ-52, ФНИКТИД разработана система нейтрализации отработавших газов, включающая каталитический нейтрализатор, эжектор, искрогаситель, клапан отсечки дополнительного воздуха, устройства для контроля и автоматического управления, включающего электронный блок, трехходовой электромагнитный клапан, термопару, установленную в реакторе, нейтрализатор, сигнальную лампочку.

Рис. 1. Система нейтрализации отработавших газов для автопогрузчика с двигателем ГАЗ-52:
1 — двигатель; 2 — эжектор; 3 — нейтрализатор; 4 — искрогаси тель; 5 — термопара; 6 — клапан отсечки воздуха; 7 — трехходовой клапан; 8 — сигнальная лампа; 9 — электронный блок

Беспламенное окисление окиси углерода и углеродов происходит в нейтрализаторе с палладиевым катализатором при подаче в него эжектором дополнительного воздуха, который поступает через клапан отсечки. Эжектор и нейтрализатор установлены в выпускном тракте двигателя, причем нейтрализатор одновременно играет роль глушителя шума.

Система контроля и автоматического управления позволяет обеспечивать визуальный контроль за работой нейтрализатора и автоматически предотвращает его перегрев на переобогащенных составах смеси. Подача дополнительного воздуха прекращается при достижении температуры 800°С в каталитическом слое и автоматически возобновляется при температуре ниже 750 °С. На выпускном тракте двигателя после нейтрализатора установлен искрогаситель.

Испытания СНОГ показали, что выброс окиси углерода снижается на 95%, углеводородов — на 65—80% и окислов азота — на 10—40%. Система рекомендована для серийного выпуска.

Реклама:


Читать далее:

Категория: - Погрузчики

Главная → Справочник → Статьи → Форум



Разделы

Строительные машины и оборудование
Для специальных земляных работ
Дорожно-строительные машины
Строительное оборудование
Асфальтоукладчики и катки
Большегрузные машины
Строительные машины, часть 2,
Дорожные машины, часть 2
Ремонтные машины
Ковшовые машины
Автогрейдеры
Экскаваторы
Бульдозеры
Скреперы
Грейдеры Эксплуатация строительных машин
Эксплуатация средств механизации
Эксплуатация погрузочных машин
Эксплуатация паровых машин
Эксплуатация экскаваторов
Эксплуатация подъемников
Эксплуатация кранов перегружателей
Эксплуатация кузовов машин
Крановщикам и стропальщикам
Ремонт строительных машин
Ремонт дорожных машин
Ремонт лесозаготовительных машин
Ремонт автомобилей КАмаЗ
Техническое обслуживание автомобилей
Очистка автомобилей при ремонте
Материалы и шины

 

Поиск по сайту:



Остались вопросы по теме:
"Снижение токсичности выхлопных газов двигателя автопогрузчиков"
— воспользуйтесь поиском.


Машины городского хозяйства
Естественная история машин
Транспортная психология
Пожарные автомобили
Автомобили-рефрижераторы
Монтаж и эксплуатация лифтов
Тракторы