Наибольшее загрязнение атмосферного воздуха поступают от энергетических установок, работающих на углеводородном топливе (бензин, керосин, дизельное топливо, мазут, уголь, природный газ и другие). Количество загрязнения определяется составом, объемом сжигаемого топлива и организацией процесса сгорания. Основными источниками загрязнения атмосферы являются транспортные средства с двигателями внутреннего сгорания (ДВС). Основные компоненты, выбрасываемые в атмосферу при сжигании различных видов топлива в двигателях всех видов, - нетоксичные диоксид углерода СО2 и водяной пар Н2О. Однако кроме них в атмосферу выбрасываются и вредные вещества, такие как оксид углерода, оксиды серы, азота, соединения свинца, сажа, углеводороды, в том числе канцерогенный бензапирен С20Н12, несгоревшие частицы топлива и т.п. Все загрязняющие атмосферный воздух вещества в большей или меньшей степени оказывают отрицательное влияние на здоровье человека. Эти вещества попадают в организм человека преимущественно через систему дыхания. Органы дыхания страдают от загрязнения непосредственно, поскольку около 50% частиц примеси радиусом 0,01-0.1 мкм, проникающих в легкие, осаждаются в них. Проникающие в организм частицы вызывают токсический эффект, поскольку они: а токсичны (ядовиты) по своей химической или физической природе; б) служат помехой для одного или нескольких механизмов, с помощью которых нормально очищается респираторный (дыхательный) тракт; в) служат носителем поглощенного организмом ядовитого вещества.
Как известно, экологическая обстановка на Земле и в нашей стране продолжает ухудшаться. Известно, что более 60 млн. тонн вредных веществ выбрасывают в атмосферу ежегодно наши промышленные предприятия, около 37 млн. тонн таких веществ попадает в нее вместе с выхлопными газами автотранспорта, примерно 30 млрд. м3 воды, загрязненной промышленными и бытовыми отходами, стекает в реки, озера, моря. В более чем 100 городах, где проживает приблизительно 50 млн. человек, предельно допустимые концентрации вредных веществ, превышены в 10 (и больше!) раз. Автомобили на сегодняшний день в России - главная причина загрязнения воздуха в городах. Сейчас в мире их насчитывается более полумиллиарда. В России автомобиль имеет каждый десятый житель, а в больших городах - каждый пятый. Выбросы от автомобилей в городах особенно опасны тем, что загрязняют воздух в основном на уровне 60-90 см. от поверхности земли и, особенно на участках автотрасс, где стоят светофоры. Автомобили выбрасывают в атмосферу диоксид и оксид углерода, оксиды азота, формальдегид, бензол, бензопирен, сажу (всего около 300 различных токсичных веществ). При истирании автомобильных шин об асфальт атмосфера загрязняется резиновой пылью, вредной для здоровья человека. Автомобиль расходует огромное количество кислорода. За неделю в среднем легковой автомобиль выжигает столько кислорода, сколько его четыре пассажира расходуют на дыхание в течение года. С ростом числа автомобилей уменьшается площадь, занятая растительностью, которая дает кислород и очищает атмосферу от пыли и газа, все больше места занимают площадки для парковок, гаражи и автомобильные дороги. На свалках скапливаются изношенные шины, ржавые корпуса. Впрочем, старые кузова автомобилей можно увидеть и во дворах и на пустырях. Автомобили загрязняют почву. Одна тонна бензина, сгорая, выделяет 500-800 кг вредных веществ. Если двигатель машины работает на бензине, с добавлением свинца, то они загрязняют почву этим тяжелым металлом вдоль дороги в полосе шириной 50-100 м, а если дорога идет вверх, и двигатель работает с нагрузкой, и загрязненная полоса имеет ширину до 400 м! Свинец, загрязняющий почву, накапливается растениями, которыми питаются животные. С молоком и мясом металл попадает в организм человека и может стать причиной тяжелых болезней.
Адиабатные дизели
Изобретение относится к двигателестроению. Дизель содержит цилиндры и крышки, содержащие внутреннюю футеровку, состоящую из наборных керамических элементов. Поршни дизеля состоят также из наборных керамических элементов, а крепежные юбки поршней установлены через прокладки в металлических коробках, содержащих поршневые кольца. Короба соединены с кривошипно-шатунными механизмами. Торцы наборных футеровок цилиндров, обращенные к оси коленчатого вала, торцы металлических коробов, обращенные к наборным футеровкам цилиндров, и внутренние поверхности цилиндров образуют замкнутые пространства, каждое из которых содержит по два патрубка с установленными в них обратными клапанами. На дизеле установлен ресивер, сообщенный трубопроводами с одним из патрубков с обратным клапаном каждого цилиндра, а второй патрубок с обратным клапаном каждого цилиндра сообщен с атмосферой. Патрубки наддува каждого цилиндра сообщены с ресивером. Внутренняя футеровка цилиндров и крышек цилиндров может быть установлена с зазором по отношению к металлическому цилиндру и крышке. В дизеле установлен теплообменник, в котором производится подогрев воздуха, поступающего в цилиндры, теплом отходящих газов. В трубопроводах, сообщающих один из патрубков с обратным клапаном с ресивером, установлены сепараторы-маслоотделители. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.
1. Дизель, содержащий металлические цилиндры с металлическими крышками цилиндров, при этом в цилиндрах установлены поршневые группы, включающие поршни с крепежными юбками, а цилиндры и крышки содержат внутреннюю керамическую футеровку, и системы топливо и газораспределения, а также кривошипно-шатунные механизмы, отличающийся тем, что внутренняя керамическая футеровка состоит из наборных керамических элементов, поршни состоят из наборных керамических элементов, а крепежные юбки поршней установлены через прокладки в металлических коробах, содержащих поршневые кольца и соединенных с кривошипно-шатунными механизмами, при этом торцы наборных футеровок цилиндров, обращенные к оси коленчатого вала, торцы металлических коробов, обращенные к футеровкам цилиндров и внутренние поверхности цилиндров образуют замкнутые пространства, каждое из которых связано с двумя патрубками с установленными в них обратными клапанами, на крышках цилиндров установлены патрубки продувки и патрубки наддува, кроме того, дизель содержит ресивер, сообщенный трубопроводами с одним из патрубков с обратным клапаном каждого цилиндра, а второй патрубок с обратным клапаном каждого цилиндра сообщен с атмосферой, при этом патрубки наддува каждого цилиндра снабжены трубопроводами связи, входы которых сообщены с ресивером.
2. Дизель по п.1, отличающийся тем, что внутренняя футеровка цилиндров и крышек цилиндров установлена с зазором по отношению к металлическому цилиндру и крышке, при этом монтажный контакт между элементами наборной футеровки цилиндров и крышек осуществляется через выступы, выполненные на элементах наборной футеровки.
3. Дизель по п.1, отличающийся тем, что он снабжен теплообменником, содержащим тракт подогреваемой среды с патрубками подвода и отвода подогреваемой среды и тракт подогревающей среды с патрубками подвода и отвода обогревающей среды, при этом между ресивером и входами в трубопроводы связи с патрубками наддува расположен тракт подогреваемой среды, патрубок подвода которого соединен с ресивером, а патрубок отвода соединен с входами трубопроводов связи с патрубками наддува, кроме того, патрубок подвода обогревающей среды сообщен трубопроводами с патрубками продувки, а патрубок отвода подогревающей среды сообщен с атмосферой.
4. Дизель по п.1, отличающийся тем, что в трубопроводах, сообщающих один из патрубков с обратным клапаном с ресивером, установлены сепараторы-маслоотделители.