20
21
Один автомобиль неспособен, конечно, создать микроклимат, даже вокруг своего гаража. Но на земном шаре сейчас около 150 миллионов автомобилей, и число их продолжает увеличиваться. Одна из вершин технической мысли человечества! Да. Незаменимое транспортное средство] Да. И в то же время автомобиль относится к тем продуктам цивилизации — наряду с фабричными трубами, извергающими копоть и дым, с судами, загрязняющими моря нефтью,— которыми человек невольно, но постоянно и активно воздействует на природу, изменяя ее далеко не в лучшую сторону. 150 миллионов автомобилей выбрасывают в атмосферу планеты угарный газ и другие токсичные продукты сгорания. В местах скопления городского автотранспорта на высоте 1,7—1,8 метра, то есть на уровне дыхательных органов, зарегистрировано среднесуточное содержание СО (угарного газа) порядка 0,03 процента. Чтобы понять, много это или мало, напомним, что концентрация этого газа в воздухе в количестве 0,01 процента резко снижает трудоспособность, а вдыхание воздуха, содержащего 0,4 процента СО, в течение часа приводит к смерти. Темные выхлопные газы дизелей, которыми оснащены практически все большегрузные автомобили, почти не содержат угарного газа, но тем не менее вредны для здоровья людей. Основной причиной высокого содержания сажи в выпускных газах дизелей является неисправность насос-форсунок и других элементов топливной системы. А на концентрацию СО сильное влияние оказывает регулировка и техническое состояние карбюратора. Например, в отработавших газах автомобиля, карбюратор которого отрегулирован на максимальную приемистость, СО занимает до 13 процентов (по объему], в то время как у нормально работающего карбюраторного двигателя эта величина не превышает 1 процента на установившемся режиме и5 процентов на режиме холостого хода. Понятно, что состав отработавших газов зависит не только от состояния топливной аппаратуры. Он определяется типомрежде всего нужно сказать, что если системы питания и зажигания автомобиля исправны, то соблюдение нормы, установленной Моссоветом, не составляет труда. Об этом говорят специально проведенные исследования. Ученые, заинтересовавшись проблемой отработавших газов, пошли по пути создания аппаратов, снижающих их токсичность. Эти аппараты, названные нейтрализаторами, устанавливаются вместо глушителей, выполняя их функции и одновременно обезвреживая газы. В настоящее время разработаны жидкостные, пламенные и каталитические нейтрализаторы. Принцип действия жидкостных нейтрализаторов заключается в том, что газы пропускаются через водный раствор специальных веществ, в котором оседают альдегиды и окислы азота. Но окись углерода жидкостные нейтрализаторы не задерживают. Это их недостаток. А потому такие нейтрализаторы применяются только для обезвреживания отработавших газов дизельных двигателей, содержание окиси углерода в которых составляет ничтожные доли процента. Кроме того, жидкостные нейтрализаторы имеют большой вес и габариты, требуют частой смены раствора вещества (через 6—8 часов) и периодической очистки от сажи и смол. В зимнее время их эксплуатация почти невозможна, так как раствор быстро замерзает. Обычно такие нейтрализаторы применяют на оборудовании, используемом в горнодобывающей промышленности. В Советском Союзе, например, они устанавливались на автомобилях-самосвалах МАЗ-205, вывозивших породу при. строительстве обводного тоннеля Нурекской ГЭС. Метод пламенного дожигания основан на способности токсических компонентов отработавших газов окисляться при высокой температуре. Для интенсивного течения реакции окисления альПдегидов необходима минимальная температура в 550 градусов, окиси углерода и углеводов — порядка 700 градусов. У карбюраторных двигателей, отработавшие газы которых на некоторых режимах содержат значительное количество окиси углерода, пламенное дожигание возможно без постоянного высокотемпературного очага пламени. Если обеспечить подачу свежего воздуха в газы, то для воспламенения окиси углерода достаточно электрической искры. В дизельных же двигателях устойчивое горение отработавших газов возможно только при пропускании их через специально созданный при помощи дополнительной камеры сгорания очаг пламени. По-видимому, пламенные нейтрализаторы найдут применение в основном при эксплуатации дизельных автомобилей на севере, где они одновременно будут выполнять функции подогревателей двигателей перед пуском. Большое развитие за последнее время получили каталитические нейтрализаторы. Отличие их по принципу работы от пламенных нейтрализаторов состоит в том, что окисление продуктов неполного сгорания топлива происходит не в пламени, а на катализаторе, то есть на поверхности вещества, сильно ускоряющего реакцию. Так удается очистить отработавшие газы в зависимости от режима работы двигателя на 50—100 процентов от окиси углерода, альдегидов и несгоревших углеводородов. Схема каталитического нейтрализатора для карбюраторных двигателей представлена на рисунке.В Советском Союзе конструкции нейтрализаторов с металлическим катализатором для всех моделей карбюраторных двигателей разработаны организованной при 1-м автокомбинате Главмосавтотранса Лабораторией автомобильных нейтрализаторов Центрального на-Схема каталитического нейтрализатора для карбюраторных двигателей: 1 — фильтр ажектора; 2 — реактор с катализатором. учно-исследовательского и опытно-конструкторского института топливной аппаратуры (Л АН ЦНИТА). В прошлом году была выпущена первая промышленная партия нейтрализаторов. Следует отметить, что металлическими катализаторами прежде всего оборудуются транспортные средства, эксплуатируемые в горнодобывающей промышленности и плохо вентилируемых помещениях (внутризаводская территория, тоннели, склады). Сейчас опытные образцы таких нейтрализаторов испытываются в Москве на Новомосковском гипсовом комбинате, Солигорском калийном комбинате, Камско-Устьинском гипсовом руднике (Татарская АССР), Криковских разработках ракушечника (Молдавская ССР), в тоннелях строительства Нурекской«ГФИШ двигателя, величиной нагрузки на него, физико-химическими свойствами топлива и масла, полнотой сгорания. Даже у идеального с рассматриваемой точки зрения двигателя на выпуске будет определенная доля токсичных соединений. Проблема «чистого воздуха» во многих странен Запада стала весьма серьезной. Недаром в Бельгии по существующему законодательству у всех грузовых автомобилей через каждые полгода проверяется уровень «дымления» на выпуске, а министерством транспорта Англии с мая 1962 года по сентябрь 1963 года было подвергнуто обследованию «на загрязнение воздуха» 133 600 автомобилей с дизельными двигателями. Результаты оказались неутешительными. В нашей стране иная структура транспорта, и «отравление воздуха» не имеет тех масштабов, как во многих капиталистических странах. Но абсолютное число автомобилей, естественно, растет, и понятно, что все больше внимания привлекает к себе проблема «чистого воздуха». Достаточно сказать,что в Москве постановлением исполкома Моссовета от 24 мая 1962 года содержание СО в выпускных газах автомобилей ограничено двумя процентами. Наш журнал уже обращался к этой проблеме. О ней, в частности, говорилось в статье генерал-майора инженернотехнической службы, заслуженного деятеля науки и техники Г. В. Зимелева «Нерешенные задачи автомобильной науки», опубликованной в № 2 за 1963 год. Теперь мы снова возвращаемся к ней. Многого можно добиться, упорядочив эксплуатацию автомобилей, улучшив уход за ними. Об этом рассказали нашему корреспонденту Ж. Л. ГАБИНОВА — заведующая отделом общей и коммунальной гигиены и санитарии Московской городской санитарно-эпидемиологической станции и заместитель начальника отдела РУД—ГАИ Мосгорисполкома А. К. БЕЛАН. Интервью с ними помещаются на этих страницах. Но для начала предоставим слово работникам лаборатории автомобильных нейтрализаторов доктору технических наук И. П. ВАРШАВСКОМУ, кандидату технических наук Р. В. МАЛОВУ и инженеру Л. С. ЗОЛОТАРЕВСКОМУ. Они расскажут о последних исследованиях в интересующей нас области.ГЭС и других местах и везде показывают хорошие результаты. Каталитические нейтрализаторы для дизельных двигателей отличаются от карбюраторных отсутствием эжекторов. К сожалению, существующие катализаторы для эффективной нейтрализации требуют более высоких температур отработавших газов, чем те, которые возникают в дизельных двигателях (особенно двухтактных) при работе на ре ­ жиме холостого хода. Ориентировочные данные о действии каталического нейтрализатора отработавших газов четырехтактных дизельных двигателей таковы: при нагрузках на двигатель, больших 50 процентов максимальной, обеспечивается полная очистка (100 процентов) газов от альдегидов и на 70—80 процентов от окиси углерода; в интервале нагрузок от 25 до 50 процентов эти цифры соответственно понижаются до 50—60 и 35—50 процентов, а при нагрузках до 25 процентов обезвреживание газов идет слабо из-за низкой температуры. Но надо сказать, что уже сейчас находятся в стадии экспериментальной проверки нейтрализаторы, позволяющие обезвредить отработавшие газы дизелей на всех режимах. Этого удается добиться применением различных комбинированных схем. Эффективность каталитического нейтрализатора при работе дизеля на холостом ходу и частичных нагрузках удавалось несколько повысить, увеличив противодавление на выпуске установкой специальной регулируемой заслонки перед нейтрализатором. Обезвреживание отработавших газов автомобилей с карбюраторными двигателями при их работе на холостом ходу и частичных нагрузках возможно обеднением смеси. Для обеспечения же в этом случае устойчивого зажигания применяют либо форкамерно-факельное зажигание, либо искру повышенной энергии (в 100'—200 раз больше обычной). Работа на обедненной смеси позволяет снизить содержание окиси углерода в 2—5 раз по сравнению с обычными двигателями. Чтобы обеспечить работу на обедненной смеси на всех режимах, разрабатывается специальная схема с компенсацией потерь мощности при больших нагрузках посредством нагревателей. Таким образом, в настоящее время существует возможность уменьшить загрязнение воздуха в городах токсичными компонентами отработавших газов автомобильных двигателей. Исследования позволили наметить направления этой важной работы: перевод карбюраторных двигателей на работу на обедненной смеси; оборудование карбюраторных двигателей каталитическими нейтрализаторами; оборудование дизельных двигателей комбинированными нейтрализаторами; оборудование карбюраторных двигателей регуляторами разрежения; обеспечение надежного контроля за техническим состоянием двигателей с точки зрения минимального содержания токсичных компонентов в отработавших газах. ггазов увеличивается на перекрестках, где особенно часты пуск и останов автомобильных двигателей, а также работа их на холостом ходу. Сейчас на многих улицах организовано безостановочное движение, сооружены транспортные тоннели или подземные переходы для пешеходов. Так была реконструирована и площадь Маяковского. Надо сказать, что в последнее время во многих городах, а особенное ( а р , Моля того чтобы узнать, как охрастроятся прямые магистрали. Д орожное няется «воздушное пространство» покрытие этих улиц, позволяющее Москвы, мы обратились к транспорту двигаться на высоких скоЖ. Л. Габиновой. ростях, «окантовка» барьером из лист— Жоржетта Львовна, в крупнейших венных деревьев и кустарников, препятгородах США содержание окиси углероствующих проникновению отработавших да, одного из компонентов отработавгазов на тротуары ив жилые дома, тоших газов, достигает 91,6 мг/м3. А какож е снижают «загазованность». ва «загазованность» московских улиц? Работники нашей станции провели ис— Начать мне хочется с того, что все гости Москвы, приезжающие к нам из-за рубежа, удивляются чистому воздуху наших улиц. Если недавно над площадью Маяковского, которая была самым «загазованным» местом столицы, в воздухе содержалось 80 мг окиси углерода на кубический метр, то теперь количество ее сократилось здесь в 3—4 раза.Дскве,расширяютсястарыеулицы,'следовательскую работу. Результаты ее очень интересны. Например, стало известно, что хвойные деревья абсолютно «не выносят» запаха выпускных газов, тогда как липа или дуб очень хорошо противостоят им. Теперь мы мо ­ ж ем рекомендовать при озеленении породы деревьев, которые смогут хорошо противостоять «загазованности».— Как удалось достичь такого резко— Значит ли все сказанное Вами, что проблемы «загазованности» в Москве, а го снижения? следовательно, и в стране, не сущест— Специальными исследованиями бывует? ло доказано, что количество выпускных— Нет. Все, что делается в этой области, можно рассматривать только как начало большой работы, в которой должно принять участие множество людей и организаций. Серьезной помощи следует ожидать от наших ученых: за последнее время ими изобретены различные нейтрализаторы, регулятор раз-