АНАЛИЗ ЭМИССИИ ОКИСЛОВ АЗОТА СОВРЕМЕННЫМИ ТРАНСПОРТНЫМИ СРЕДСТВАМИ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ В КАМЕРЕ СГОРАНИЯ ВОДОРОДА ИЛИ ДРУГИХ ПРИРОДНЫХ И ИСКУССТВЕННЫХ ТОПЛИВ

Представлены расчетные исследования равновесной эмиссии окислов азота на выхлопе карбюраторных и дизельных двигателей внутреннего сгорания. Температура процесса окисления топлив составляет 1 400 °С, давление для карбюраторных и дизельных двигателей - 60 атм и 80 атм соответственно. Исследования проведены для природных и искусственных видов топлива: водорода, этанола, метанола, бензина, дизельного топлива и метана, - при коэффициенте избытка воздуха, соответствующем температуре окисления топлив 1 400 °С. Применялась методика расчета равновесного состава, основанная на константе равновесия и уравнениях сохранения массы. Показано, что с ростом давления от 1 атм до 60 атм для карбюраторных двигателей и до 80 атм для дизельных двигателей реакция образования диоксида азота смещается в сторону увеличения NO2. На образование NO увеличение давления не влияет в силу того, что реакция проходит без изменения объема. Определено, что основным загрязняющим компонентом атмосферы является NO. Однако целесообразно шире использовать топлива, характеризующиеся наименьшим выходом диоксида азота (метан и метанол), поскольку наиболее опасной для человека является двуокись азота (NO2), относящаяся к химическим веществам 2-го класса опасности. Установлено, что снижение температуры окисления с использованием водорода в качестве топлива для электрохимических генераторов тока позволит снизить эмиссию окислов азота более чем на порядок по сравнению с лучшими результатами для ДВС.