Emise ve výfukových plynech PSM

Podobné dokumenty
Emise ve výfukových plynech PSM

Emise ve výfukových plynech PSM

NEGATIVNÍ PŮSOBENÍ PROVOZU AUTOMOBILOVÝCH PSM NA ŽIVOTNÍ PROSTŘEDÍ

Výfukové plyny pístových spalovacích motorů

CZ.1.07/1.5.00/ Opravárenství a diagnostika. Pokud není uvedeno jinak, použitý materiál je z vlastních zdrojů autora

PROBLÉMY ŽIVOTNÍHO PROSTŘEDÍ OVZDUŠÍ

FAKTORY VNITŘNÍHO PROSTŘEDÍ STAVEB

Směšovací poměr a emise

SOUVISLOSTI MEZI OMEZOVÁNÍM EMISÍ, ZMĚNAMI V KONSTRUKCI AUTOMOBILOVÝCH MOTORŮ A ZMĚNAMI VE SLOŽENÍ AUTOMOBILOVÝCH MOTOROVÝCH OLEJŮ

DOPRAVA A ZDRAVÍ. příspěvek k diskusi o řešení dopravní situace v Praze Ing. Miloš Růžička

Oxidy dusíku ve výfukových plynech PSM: mechanizmus tvoření, výpočet

Technologie pro monitorování dopravy a životního prostředí

EKOLOGICKÉ ASPEKTY PALIV ČZU/FAPPZ

MĚŘENÍ EMISÍ VOZIDEL V PROVOZU JAK NA ODHALOVÁNÍ ODSTRANĚNÝCH DPF. Ing. Pavel Štěrba, Ph.D.

Potenciál biopaliv ke snižování zátěže životního prostředí ze silniční dopravy

ení kvality ovzduší oblasti Česka a Polska Kvalita ovzduší Ing. Rafał Chłond Ostrava 29. června 2010

Znečištění ovzduší Mgr. Veronika Kuncová, 2013

Střední průmyslová škola a Vyšší odborná škola technická Brno, Sokolská 1

Je tříatomová molekula kyslíku. Jeho vliv se liší podle toho, v jaké výšce se vyskytuje. Přízemní ozon je škodlivý, má účinky jako jedovatá látka,

NÁZEV PROJEKTU : MÁME RÁDI TECHNIKU REGISTRAČNÍ ČÍSLO PROJEKTU :CZ.1.07/1.4.00/

POKYNY MOTOROVÁ PALIVA

PRŮBĚH SPALOVÁNÍ (obecně)

Projekt realizovaný na SPŠ Nové Město nad Metují. s finanční podporou v Operačním programu Vzdělávání pro konkurenceschopnost Královéhradeckého kraje

Střední škola obchodu, řemesel a služeb Žamberk. Výukový materiál zpracovaný v rámci projektu EU Peníze SŠ

BENZIN A MOTOROVÁ NAFTA

Znečištění ovzduší. Bratislava, 19. února 2014 MUDr. Miroslav Šuta. a lidské zdraví. Centrum pro životní prostředí a zdraví

Emise zážehových motorů

Modelování znečištění ovzduší. Nina Benešová

R věty. Jednoduché R věty:

Zkoušky paliva s vysokým obsahem HVO na motorech. Nová paliva pro vznětové motory, 8. června 2017

EMISE Z VÝFUKOVÝCH PLYNŮ MOTOROVÝCH VOZIDEL

Učební texty Diagnostika II. snímače 7.

Doprava, znečištěné ovzduší a lidské zdraví

J i h l a v a Základy ekologie

CHEMIE SLOUŽÍ I OHROŽUJE

Oxidy dusíku (NOx/NO2)

Oxidy síry. Základní charakteristika. oxid sírový, oxid siřičitý (anhydrid kyseliny siřičité), číslo CAS (oxid siřičitý - SO 2 ) další názvy

Znečistění atmosféry. Jiří Šibor. Složení atmosféry složky vzduchu DUSÍK

Produkce emisních složek výfukových plynů

PEVNÁ PALIVA. Základní dělení: Složení paliva: Fosilní-jedná se o nerostnou surovinu u našich výrobků se týká jen hnědouhelné brikety

Kvalita ovzduší v Jihomoravském kraji. Mgr. Robert Skeřil, Ph.D. Český hydrometeorologický ústav,

STŘEDNÍ ODBORNÁ ŠKOLA a STŘEDNÍ ODBORNÉ UČILIŠTĚ, Česká Lípa, 28. října 2707, příspěvková organizace

WYNN S SUPER CHARGE. Technická zpráva SUPER CHARGE. Dovoz do ČR: Top Oil Services, k. s., Nádraždí 5, Horšovský Týn.

Z ûehovè a vznïtovè motory

Zážehové motory: nová technická řešení, způsoby zvyšování parametrů

Znečištěné ovzduší a lidské zdraví

Drobné prachové částice, polétavý prach

Aditiva TechenomicsNanoLub snižující emise výfukových plynů

Model dokonalého spalování pevných a kapalných paliv Teoretické základy spalování. Teoretické základy spalování

ODBORNÉ VZDĚLÁVÁNÍ ÚŘEDNÍKŮ PRO VÝKON STÁTNÍ SPRÁVY OCHRANY OVZDUŠÍ V ČESKÉ REPUBLICE. Spalování paliv Spalovací motory Ing. Jan Andreovský Ph.D.

Metodika stanovení podílu dopravy k znečištění ovzduší v malých sídlech

Vzduch II. znečištění vzduchu

Environmentální problémy. Znečišťování ovzduší a vod

Negativní vliv energetického využití biomasy Ing. Marek Baláš, Ph.D.

Kyslík a vodík. Bezbarvý plyn, bez chuti a zápachu, asi 14krát lehčí než vzduch. Běžně tvoří molekuly H2. hydridy (např.

Inovace výuky prostřednictvím šablon pro SŠ

Produkce emisních složek výfukových plynů

Vysoká škola technická a ekonomická v Českých Budějovicích. Institute of Technology And Business In České Budějovice

Do baňky s několika mililitry 15% kyseliny chlorovodíkové vložíme hořící třísku. Pozorujeme, že tříska v baňce hoří. Hořící třísku z baňky vyndáme a

Vliv paliv obsahujících bioložky na provozní parametry vznětových motorů

ÚČINKY POUŽITÍ MAZIV ATOMIUM NA RŮZNÉ SKUPINY AUTOMOBILOVÉHO MOTORU

Kvalita ovzduší a emisní inventury v roce 2007

Chemie životního prostředí III Atmosféra (04) Síra v atmosféře

Speciální ZŠ a MŠ Adresa. U Červeného kostela 110, TEPLICE. Název op. programu

Moderní mazací oleje pro automobily

Znečištění ovzduší a zdraví

K nejvýznamějším nekovům patří: kyslík dusík vodík uhlík síra

DUM VY_52_INOVACE_12CH27

O V Z D U Š Í část kapitoly coby vzor :-)

PROFESIONÁLNÍ CHEMIE BG PRO ÚDRŽBU AUTOMATICKÉ PŘEVODOVKY A MOTORU!!!

VÝZNAMNÉ OXIDY. Základní škola Kladno, Vašatova 1438 Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je Jiřina Borovičková

VY_32_INOVACE_FY.15 SPALOVACÍ MOTORY II.

VÝZNAMNÉ SMOGOVÉ SITUACE A JEJICH ZÁVISLOST NA METEOROLOGICKÝCH PODMÍNKÁCH V ČR

Měření emisí motorových vozidel

Paliva. nejběžnějším zdrojem tepla musí splňovat tyto podmínky: co nejmenší náklady na těžbu a výrobu snadno uskutečnitelné spalování

EMISE Z AUTOMOBILOVÉ DOPRAVY

Zuzana Mathauserová. Státní zdravotní ústav Centrum laboratorních činností Laboratoř pro fyzikální faktory

EMISE CO 2. Princip přípravy: CaCO HCl ¾ CO 2 + CaCl 2 + H 2 O. Možnost detekce (důkaz):

Tisková informace. Autopříslušenství Čisté motory díky nové technice:jak budou vozidla se vznětovým motorem do budoucna moci splnit emisní limity

Základní požadavky na motorová paliva

DIESEL PRÉMIOVÁ PALIVA ALL IN AGENCY výkon ekologie rychlost vytrvalost akcelerace

FAKTORY PROST EDÍ OHRO UJÍCÍ ZDRAVÍ LOV KA

PALIVA. Bc. Petra Váňová 2014

H200 Nestabilní výbušnina. H201 Výbušnina; nebezpečí masivního výbuchu. H202 Výbušnina; vážné nebezpečí zasažení částicemi.

Motory -Emise škodlivin ve výfukových plynech

INDIKATIVNÍ MĚŘENÍ MS HAVÍŘOV Vyhodnocení za rok 2011

DEN ZEMĚ MEZINÁRODNÍ SVÁTEK ŢIVOTNÍHO PROSTŘEDÍ POPRVÉ SE DEN ZEMĚ SLAVIL V SAN FRANCISKU

Téma sady: Výroba, rozvod a spotřeba topných plynů. Název prezentace: spalování plynů

Vzduch Ochrana ovzduší

Odhady růstu spotřeby energie v historii. Historické období Časové zařazení Denní spotřeba/osoba kj (množství v potravě)

19. a 20. PÍSTOVÉ SPALOVACÍ MOTORY ZÁŽEHOVÉ A VZNĚTOVÉ 19. and 20. PETROL AND DIESEL PISTONE COMBUSTION ENGINES

SSOS_ZE_2.01 Atmosréra

Planeta Země je obklopena vrstvou plynu/vzduchu, kterou označujeme odborným výrazem ATMOSFÉRA.

(mechanickou energii) působením na píst, lopatky turbíny nebo využitím reaktivní síly Používají se jako #3

Pracovní list č. 3 téma: Povětrnostní a klimatičtí činitelé část 2

NEKONVENČNÍ ZPŮSOBY VÝROBY TEPELNÉ A ELEKTRICKÉ ENERGIE. Ing. Stanislav HONUS

Tvorba škodlivin při spalování

Mendelova zemědělská a lesnická univerzita v Brně Agronomická fakulta Ústav techniky a automobilové dopravy

POHONNÉ JEDNOTKY. Energie SPALOVACÍ MOTOR. Chemická ELEKTROMOTOR. Elektrická. Mechanická energie HYDROMOTOR. Tlaková. Ztráty

Téma sady: Výroba, rozvod a spotřeba topných plynů. Název prezentace: nebezpečné vlastnosti

Transkript:

KATEDRA VZIDEL A MTRŮ Emise ve výfukových plynech PSM #11/14 Karel Páv

Působení emisí PSM na člověka a na životní prostředí xid uhličitý C : Bez zápachu Při nadýchání způsobuje zvýšení krevního tlaku Při koncentracích nad 8% způsobuje bolest hlavy, pocení a ztrátu vědomí po několika minutách xid uhelnatý C: Bez zápachu Váže se na hemoglobin v červených krvinkách, snižuje množství v krvi Způsobuje zrychlené dýchání, bolest hlavy, závrať, ztrátu vědomí až smrt Jed způsobující pouze akutní problémy bez zdravotních následků xidy dusíku N x : N je plyn červenohnědé barvy s nepříjemným zápachem Toxické, dráždí oči, plíce a dýchací cesty Způsobují nespavost, kašel, zrychlené dýchání, modrání kůže / 1 Nespálené uhlovodíky C x H y : Způsobují zápach výfukových plynů Zvláště nebezpečné jsou polycyklické aromatické uhlovodíky (PAH) Škodlivost se zvyšuje vazbou na povrch pevných částic Poškozují dýchací cesty, některé jsou karcinogenní Pevné částice: Pevné i kapalné fáze Tuhé částice absorbují uhlovodíky, jejichž negativní účinek se tak zvětšuje Karcinogenní a mutagenní účinky Částice o rozměrech,1 1 m jsou pro lidský organismus nejnebezpečnější

Působení emisí PSM na člověka a na životní prostředí / 1 Složení suchého vzduchu: % obj. Dusík N 78.8 Kyslík.95 Argon Ar.9 xid uhličitý C.4 Vzácné plyny Ne, He, Kr, Xe. Vlhký vzduch běžně obsahuje,5,5% H Škodlivina Přírodní zdroj Lidský zdroj Dopad C Zanedbatelný. Spalování bohatých směsí ve vozidlových motorech. N, N Blesky, bakteriální pochody v zemi. Spalování za vysokých teplot. Pevné částice S C CH 4 Lesní požáry, větrná eroze a vulkanické erupce. Vulkanické erupce a tlení. Blesky, fotochemické reakce v troposféře. Živočišné dýchání, tlení, uvolňování z oceánů. Anaerobní tlení, přežvýkavci, ropné vrty. Spalování fosilních paliv, uhlí a odpadu. Spalování uhlí, vysoké pece, rafinerie a vznětové spalovací motory. Fotochemické reakce ve fotochemickém smogu. Spalování fosilních paliv a dřeva (pouze 4% z přírodních zdrojů). Úniky plynu a spalování. Váže se na hemoglobin v červených krvinkách, snižuje množství v krvi. Podráždění očí, plic a dýchacích cest. Fotochemický smog a kyselé dešťě. Poškozování ozonové vrstvy ve stratosféře. Dýchací potíže. Podráždění očí, plic a dýchacích cest. Zdroj kyselých dešťů. Podráždění očí, plic a dýchacích cest. Poškozování plic. Podíl na skleníkovém efektu. Podíl na skleníkovém efektu. C x H y Biologické pochody. Nedokonalé spalování a výpary. Fotochemický smog. Freony Není. Rozpouštědla, hnací plyn, chladivo. Poškozování ozonové vrstvy ve stratosféře.

Působení emisí PSM na člověka a na životní prostředí 4 / 1 Mechanismy poškozování ozonové vrstvy Účinek N x Účinek freonů (F+Cl) Přirozená filtrace UV-záření

Působení emisí PSM na člověka a na životní prostředí 5 / 1 Skleníkový efekt Cca % energie ze slunečního záření je odraženo ze Zemského povrchu do vesmíru. Skleníkové plyny absorbují odražené infračervené (dlouhovlnné) záření. Absorbcí záření dochází k ohřevu atmosféry. Fotochemický smog Podmínky pro výskyt smogu jsou: Větší množství N a C x H y v ovzduší. Dostatečné sluneční záření. Bezvětří. N N N HC N N UVzáření N N Kyselý déšť S N N PAN H ( g) N( g) ( g) N ( g) H ( g) HN ( g) Skleníkový plyn Nejškodlivější složky smogu: Relativní příspěvek ke skleníkovému efektu C 5% CH 4 % N 5% CFCl 5% CF Cl 1% 1% N,, peroxyacetylnitráty (PAN), aldehydy. Způsobují podráždění očí. Mohou způsobit škody v zemědělství. ( g) H S 4 ( l)

Mechanismus vzniku škodlivin PSM 6 / 1 xid uhelnatý C Neúplná oxidace na C při nedostatku (hlavně bohaté směsi). Disociace produktů dokonalého spalování při teplotách nad C. Rychlá expanze (ochlazení) spalin, při níž zamrznou oxidační reakce. Koncentrace C je převážně určena součinitelem přebytku vzduchu l. Nespálené uhlovodíky HC Předčasné zastavení oxidačních reakcí na konci hoření ve zhášecích vrstvách. V malých štěrbinách, kde se nešíří plamen. Průnik nespálené směsi do výfuku při překrytí ventilů. Z mazacího oleje (přes pístní kroužky, vodítka ventilů, odvětrání klikové skříně). Vliv technického stavu a teplotního režimu motoru. Vliv vlastností paliva. Šířka zhášecí vrstvy (ZV) je ovlivněna: Teplotní vodivostí náplně válce Turbulencí náplně válce (n ZV) Zápalnou teplotou paliva Teplotou stěny

Mechanismus vzniku škodlivin PSM 7 / 1 xidy dusíku N x N, N, N xidace vzdušného dusíku kyslíkem při vysokých teplotách (u VM hlavně během kinetické fáze hoření). Rychlá expanze (ochlazení) spalin, při níž zamrznou reakce. U vznětových motorů (spalování chudých směsí) může být N zastoupeno až v 7%. U zážehových motorů tvoří 95% N. Účinné snížení produkce pomocí chlazeného EGR. ZM inertní plyn, VM nižší při kompresi, snížení koncentrace Zeldovičův mechanismus tvorby N: d[n] k dt 1 d N N dt N Počáteční tvorba N: N N N N H N H 61,5 T 16 e 699 T,5 N e e [ ] e - Rovnovážná koncentrace [mol/cm ] [N ] e - Rovnovážná koncentrace N ( konst.) [mol/cm ] T - Teplota [K] k k 6.41 1.51 9 9 e e 15 T 195 T N k N k NH k NN k N k NH 1

Mechanismus vzniku škodlivin PSM 8 / 1 Pevné částice PM Neúplná oxidace palivové směsi při lokálním součiniteli l <,6. Neúplná oxidace při nízkých teplotách hoření. Tvoří je saze, karbon, popel, oxidy síry, sírany kovů, voda, palivo, olej. Na povrchu se usazují těžko odpařitelné nespálené uhlovodíky (zejména PAH). Velikost emitovaných částic je nm až m (nejvyšší četnost je kolem 1 nm). Převážně u vznětových motorů a u zážehových motorů s přímým vstřikem paliva. Produkci PM lze snížit lepší atomizací vstřikovaného paliva (problém u konce vstřiku). U VM lze docílit snížení PM dostřikem paliva (vstřikem malé dávky paliva po hlavní dávce). Při seřízení VM se většinou jedná o kompromis mezi N x a PM: N x PM Spalovací proces Atmosférické podmínky Zárodky částic,1,1 m Zvětšování povrchu Slučování Primární částice,1, m Aglomerace (Shlukování) Emitované částice, m xidy síry S x xidace síry obsažené v palivu a oleji v průběhu hoření. Převážně S. Způsobují otravu katalyzátoru.

BSFC [g/kwh] Kourivost [-] Nx [g/kwh] Seřízení vznětových motorů 9 / 1 Hlavními sledovanými parametry jsou měrná spotřeba paliva, emise N x, kouřivost a hluk. Dalšími sledovanými veličinami jsou teplota výfukových plynů, otáčky turbodmychadla, maximální spalovací tlak a ostatní složky emisí výfukových plynů. Většinou se jedná o nalezení kompromisního nastavení. Barvy kouře: Bílá studený start Modrobílá spalování oleje Černá tvorba sazí 6 5 4 1 6 5 4 1 6 55 5 45 4 5 4 5 6 7 8 9 1 11 1 Pocatek vstriku [ KH pred HU]..5 5. 7.5 1. 1.5 15. 17.5..51.98...4.6.8.1.1.14 EGR [%] Lambda [-]

Mechanismus vzniku škodlivin PSM 1 / 1 Úsady absorbují HC N při vysokých teplotách spalin C při vysokých teplotách a bohaté směsi Vrstva oleje absorbuje HC HC na konci hoření při nedokonalé oxidaci Komprese Nespálená směs vniká do štěrbin Hoření Saze N x S klesající teplotou spalin zamrzají reakce s N a poté s C HC se uvolňují z úsad Úniky HC ze štěrbin, hoření některých HC Strhávání HC ze stěn do plynu HC HC se uvolňují z olejové vrstvy Expanze Výfuk Píst separuje HC ze stěn

Lokální součinitel přebytku vzduchu l [-] vlhké HC (C H 8 ) [ppm] vlhké HC (C H 8 ) [ppm] vlhké N X [ppm] vlhké N X [ppm] suché C [%] suché C [ppm] Typické koncentrace surových emisí 11 / 1 4 15 Zážehové motory Vznětové motory 1 5 8 6 1 15 4 4 1 5 4 1 1.6.7.8.9 1. 1.1 1. 1. l [- ] 1 HC C N x.5 1. 1.5..5..5 4. 4.5 5. l [- ] 1 blast hoření,1 1 HC Saze C 15 5 Lokální teplota plamene [K]

Typické koncentrace surových emisí y i [%] 1 / 1 18 16 Zážehový motor Benzínová směs s vysoušením bez vysoušení 1 1 14 1 H C 8 1 ph [kpa] 6 8 4 6 4 H H C - 4 6 8 1 t' [ C].6.7.8.9 1. 1.1 1. 1. l [-] bjemové podíly po vysoušení: y ih y ih 1 1 y y H H y H p H ( T) p p, T podmínky v analyzátoru výfukových plynů (kondenzátoru), obvykle t = 4 8 C