sorna
11-25-2011, 06:01 PM
آلاینده ها وتکنولوژیهای کنترل ان ها در خودرو
تهيه كننده : مهندس علي بهبودي
دارنده رتبه اول المپياد مكانيك خودرو كشور سال 86
عضو انجمن استعداد درخشان ايران
مقاله فوق در اولين كنفرانس تخصصي خودرو كشور ارائه گرديده است
فهرست:
تاريخچه الودگي هوا
منشا وماهيت الاينده هاي هوا
منابع مختلف الوده كننده هوا
اثرات الاينده ها بر موجودات زنده
مراحل مختلف الودگي هوا
ميزان گازهاي الاينده از اگزوز اتومبيل ها
مبارزه عليه الودگي هوا وروش تصفيه ان
بخش دوم :تکنولوژی های بکار رفته در خودرو برای کاهش الاینده ها
منشا وماهيت آلاينده هاي هوا
درقديم ،الودگي شهرها وجود زباله دركوچه ومعابربود٬ اما امروز الودگي هوا كه به مراتب زيان اورتر ونا مطبوع تر است.
در حالي كه ديگر هيچ كس مضرات ناشي از رها كردن زباله در پياده رو يا درجوي خيابان را به ياد نمي اورد هيچكس هم نمي خواهد به طور جدي درباره اين واقعيت بينديشد كه با روشن كردن اتش وراه انداختن،موتور ماشينها وسوزاندن علف هاي زيادي باغچه وغيره مرتكب عمل خطايي مي شود كه سلامتي نزديكان خودرا به خطر به مي اندازد.
با اين حال ،هيچ كس از ما دررابطه با الودگي،خود را مسئول نمي داند وديگران رامقصر مي شناسد الودگي هوا در بين افرادي كه در معرض ان قرار دارند اهميت فوق العادهاي يافته است . اين اگاهي در ميان نوشته هاي روز نامه ها٬برنا مه هاي راديووتلويز يون ديده مي شود.
− الاينده چيست؟
هرگاه ماده اي با تراكمي بيشتر از تراكم معمولش (بيش از حد استاندارد)در فضا يافت شود، به ان الاينده گوينده.گاز كربنيك،اكسيدهاي نيتروژن،ازن امونياك كه از سازهاي عادي فضاي غيره الوده ، هستند در طبيعت موجودند.اما به محض انكه مثلﺃ تراكم گاز كربنيك بيش از تراكم معمول كه از لحاظ حجمي حدود 300 قسمت در ميليون است برسد مي توان انرا به عنوان يك ماده الوده تلقي كرد .
اجاق هاي خانگي ، كوره هاي صنعتي ومواد نشر يافته از انها وبالاخره گازهاي خارج شده از لوله اگزوز وسائط نقليه موتوري. تمام اين منابع مواد الاينده در فضا پخش م كنند كه تا كنون بالغ برصدماده شنا سايي شده است.
مثلا – گازها وبخارات،تركيبات بسيار متنوع معدني والي،ماننداكسيدهاي گوگرد،نيتروژن وغيره يا ئيدروكربورهاي چرب (اليفاتيك) ومعطر (اروماتيك) اسيدها٬ بازها٬فنول ها وغيره.
- ذرات جامد يا حباب هاي مايع تشكيل شده ازائروسول هايي كه ريزترين ذره ان به قطره حداقل3٪ميكروميلي متر است مي تواند به صورت ائروسول در فضا باقي بماند وبه20 ميكروميلي متر يا بيشتر (براي ذراتي كه فورا روي زمين قرار مي گيرند)برسد.
- ائروسول ها ممكن است از منابع طبيعي مانند ذرات ريز حاصل از اتشفشانها ويا از ذرات گرد غبار بوجود بيايد . ائروسول هاي مصنوعي ،،ذرات جامدي هستند كه در اثراحتراق ناقص وسائط نقليه ويا كارخانجاتي كه با سوخت هاي فسيلي كار مكنند پديده اي زيان باري را براي جوامع انساني ارمغان مي اورند وسلامت موجودات زنده را به مخاطره مي اندازد ائروسول ها در تغييرات اب وهوانقش بسيار موثري دارند
.
-http://khodroha.com/alayande1.jpg
- باران هاي اسيدي واثرات ان
اكسيد هاي نيتروژن٬تركيبات گوگرد وبيشترالاينده ها به سهولت توسط بخار اب موجود در اتمسفر جذب مي شوند وبه اين ترتيب اسيد هاي مختلفي مثل اسيد نيتريك اسيد سولفوريك را توليد مي نمايند ومسلما باران وبرفي كه از اين بخارهاي مسموم حاصل مي شود اسيدي است .
ريزش باران هاي اسيدي بر سطح درياها ودرياچه ها باعث تركيب كلسيم محلول در اب با اسيد موجود در قطرات باران شده .عملا فاكتورهاي بيولوژيك از دسترس موجودات ابزي دور مي شوند همچنين عوامل حياتي موجودات در خاك را هم از بين ميبرند موجب تخريب تدريجي جنگل ها وساير فضا هاي سبزمي شود.
http://khodroha.com/alayande2.jpg
الاينده هاي محيط زيست
1) الو دگي هاي طبيعي ( معدني٬ نباتي٬حيواني٬ ميكروبي )
2) الودگي هاي وسائط نقليه ( زميني ٬ دريايي٬ هوايي)
3) الودگي كوره ها
4) الودگي هاي مراكزتوليد برق به روش گرمايي
5) الودگي هاي كوره هاي زباله سوز
6) الودگي هاي تفاله هاي كارخانجات صنعتي
الودگي هاي وسائط حمل ونقل
وسائط نقليه مانند خودروها ،قطارها٬ كشتي ها ٬وهواپيماها در الودگي هوانقش مهمي دارند . كه بيشترين الودگي٬ ناشي از خودروهاست . هر خودرواگر مقدار كمي مواد الوده كننده متصاعد كند به سرعت در محيط پخش مي شود حال اگرتعداد زيادي خودرواين مواد را پخش كنند٬ محيط الوده ترمي شود. يعني وضع الودگي هوا بسته به تعداد خودرووشدت عبورومرور است.البته تجمع يا پخش مواد الوده كننده دريك منطقه٬ بستگي به شرايط جغرافيايي وجوي ان منطقه دارد ودر تمام ايام سال هم به يك نحو نيست.
- جنس وميزان مواد الوده كننده
مواد الوده كننده اساسا ازاگزوزموتورها به خارج پخش مي شوند مقداري از اين مواد از نشت كارتر (٢٥تا٣٠درصد) ومقدار ديگر از تبخير داخل مخزن سوخت ودرون گلوگاه سوخت( كمتر از١٠درصد ) به محيط سرايت مي كند . جنس وميزان اين مواد بستگي به نوع موتور دارد ( ديزل يا بنزيني) موادي كه از هر دو نوع موتورمتصاعد مي شوند عبارتند ا زمنو اكسيد كربنco ٬ اكسيد هاي ازت NOوئيدروكرورهاي محترق نشده الد ئيدهاواكسيد گوگرد. در موتورهاي بنزيني بيشتر است .همچنين ازاگزوز مو تورهاي بنزيني موادي مثل سرب٬كلر٬برم وگاهي فسفر٬پخش مي شود در موتورهاي ديزل مقداري هم دوده بدبومتصائد مي گردد كه از ذرات بسياركربن تشكيل شده است.
كميت مواد الوده كننده به نوع موتور٬توان٬ سرعت دوراني ٬فرسودگي موتور و شرايط استفاده ونگهداري از بستگي دارد.
-عوامل اصلي پديد امدن الودگي در اتومبيل
1) نسبت تركيب سوخت با هوا در موتور ٬تنظيم نشده باشد.
2) طراحي وشرايط عملكرد اتومبيل ها خوب نباشد
3) نحوه عبور ومرور درست نباشد.
4) توان موتور با شرايط كار٬ مناسب نباشد
5) سرعت دوراني موتور با شرايط كار مناسب نباشد
6) نوع موتور باكاري كه بايد انجام دهد مناسب نباشد
7)فرسودگي موتور زياد باشد
8) شرايط ونگهداري موتور روي اصول نباشد
-اثر جنس سوخت
در پالايشگاه ها٬انواع نفت خام با تركيبات متفاوت از منابع مختلف كشورها تصفيه
مي شود٬مقرراتي كه درتصفيه بين سازندگان موتور ومقامات دولتي حاكم است
بايد علاوه بر بهبود شرايط احتراق و رسيدن به بازده بيشتر مقدار موادالوده كننده رابه كمترين حد برساند
در اين مقررات٬ مشخصات فني جرم مخصوص ٬عدد اكتان يا ستان٬ قابليت تبخيرودرصد ناخا لصي منظور مي شود اضافه كردن اتيل فلويد كه مخلوطي از تتراايل سرب(نسبت4/0 تا6/0ميلي ليتر در هر ليتربنزين) وكلروروبرموراتيلن٬باعث افزايش عدد اكتان بنزين در نتيجه بازده موتور را
(به شرط ازديادضريب تراكم حجمي) بيشتر مي كند وتا اندازه اي از مقدار COو ئيدرو كربور هاي محترق نشده كاسته مي شود ولي متاسفانه استفاده ازاتيل فلويد به ايجاد الوده كننده هاي ديگري نظيرتركيبات سربي منجر مي شود
اثر نحوه عبورومرور
هرگونه شرايطي در عبورو مروركه باعث افزايش دوهاي نامنظم موتور مثل كندي ياشتاب وترمز شديد گردد به زياد شدن الودگي كمك مي كند . بعلاوه سرعت حركت خودرو باعث تلاطم وپخش مواد الوده كننده مي گردد .
يبشترين الودگي در اماكني مثل خيابان هاي تنگ وشلوغ ٬معابر زير زميني وخيابان هاي كه در انها عبور ومرور در اثر تراكم وازدحام مختل شده ونيز در چهاراها وتقاطع هايي كه در انها مدت توقف پشت چراغ قرمزطولاني است مشاهده مي شود.
تهیه کننده : مهندس علی بهبودی
استاد راهنما : مهندس مجید سالاری
تهيه كننده : مهندس علي بهبودي
دارنده رتبه اول المپياد مكانيك خودرو كشور سال 86
عضو انجمن استعداد درخشان ايران
مقاله فوق در اولين كنفرانس تخصصي خودرو كشور ارائه گرديده است
فهرست:
تاريخچه الودگي هوا
منشا وماهيت الاينده هاي هوا
منابع مختلف الوده كننده هوا
اثرات الاينده ها بر موجودات زنده
مراحل مختلف الودگي هوا
ميزان گازهاي الاينده از اگزوز اتومبيل ها
مبارزه عليه الودگي هوا وروش تصفيه ان
بخش دوم :تکنولوژی های بکار رفته در خودرو برای کاهش الاینده ها
منشا وماهيت آلاينده هاي هوا
درقديم ،الودگي شهرها وجود زباله دركوچه ومعابربود٬ اما امروز الودگي هوا كه به مراتب زيان اورتر ونا مطبوع تر است.
در حالي كه ديگر هيچ كس مضرات ناشي از رها كردن زباله در پياده رو يا درجوي خيابان را به ياد نمي اورد هيچكس هم نمي خواهد به طور جدي درباره اين واقعيت بينديشد كه با روشن كردن اتش وراه انداختن،موتور ماشينها وسوزاندن علف هاي زيادي باغچه وغيره مرتكب عمل خطايي مي شود كه سلامتي نزديكان خودرا به خطر به مي اندازد.
با اين حال ،هيچ كس از ما دررابطه با الودگي،خود را مسئول نمي داند وديگران رامقصر مي شناسد الودگي هوا در بين افرادي كه در معرض ان قرار دارند اهميت فوق العادهاي يافته است . اين اگاهي در ميان نوشته هاي روز نامه ها٬برنا مه هاي راديووتلويز يون ديده مي شود.
− الاينده چيست؟
هرگاه ماده اي با تراكمي بيشتر از تراكم معمولش (بيش از حد استاندارد)در فضا يافت شود، به ان الاينده گوينده.گاز كربنيك،اكسيدهاي نيتروژن،ازن امونياك كه از سازهاي عادي فضاي غيره الوده ، هستند در طبيعت موجودند.اما به محض انكه مثلﺃ تراكم گاز كربنيك بيش از تراكم معمول كه از لحاظ حجمي حدود 300 قسمت در ميليون است برسد مي توان انرا به عنوان يك ماده الوده تلقي كرد .
اجاق هاي خانگي ، كوره هاي صنعتي ومواد نشر يافته از انها وبالاخره گازهاي خارج شده از لوله اگزوز وسائط نقليه موتوري. تمام اين منابع مواد الاينده در فضا پخش م كنند كه تا كنون بالغ برصدماده شنا سايي شده است.
مثلا – گازها وبخارات،تركيبات بسيار متنوع معدني والي،ماننداكسيدهاي گوگرد،نيتروژن وغيره يا ئيدروكربورهاي چرب (اليفاتيك) ومعطر (اروماتيك) اسيدها٬ بازها٬فنول ها وغيره.
- ذرات جامد يا حباب هاي مايع تشكيل شده ازائروسول هايي كه ريزترين ذره ان به قطره حداقل3٪ميكروميلي متر است مي تواند به صورت ائروسول در فضا باقي بماند وبه20 ميكروميلي متر يا بيشتر (براي ذراتي كه فورا روي زمين قرار مي گيرند)برسد.
- ائروسول ها ممكن است از منابع طبيعي مانند ذرات ريز حاصل از اتشفشانها ويا از ذرات گرد غبار بوجود بيايد . ائروسول هاي مصنوعي ،،ذرات جامدي هستند كه در اثراحتراق ناقص وسائط نقليه ويا كارخانجاتي كه با سوخت هاي فسيلي كار مكنند پديده اي زيان باري را براي جوامع انساني ارمغان مي اورند وسلامت موجودات زنده را به مخاطره مي اندازد ائروسول ها در تغييرات اب وهوانقش بسيار موثري دارند
.
-http://khodroha.com/alayande1.jpg
- باران هاي اسيدي واثرات ان
اكسيد هاي نيتروژن٬تركيبات گوگرد وبيشترالاينده ها به سهولت توسط بخار اب موجود در اتمسفر جذب مي شوند وبه اين ترتيب اسيد هاي مختلفي مثل اسيد نيتريك اسيد سولفوريك را توليد مي نمايند ومسلما باران وبرفي كه از اين بخارهاي مسموم حاصل مي شود اسيدي است .
ريزش باران هاي اسيدي بر سطح درياها ودرياچه ها باعث تركيب كلسيم محلول در اب با اسيد موجود در قطرات باران شده .عملا فاكتورهاي بيولوژيك از دسترس موجودات ابزي دور مي شوند همچنين عوامل حياتي موجودات در خاك را هم از بين ميبرند موجب تخريب تدريجي جنگل ها وساير فضا هاي سبزمي شود.
http://khodroha.com/alayande2.jpg
الاينده هاي محيط زيست
1) الو دگي هاي طبيعي ( معدني٬ نباتي٬حيواني٬ ميكروبي )
2) الودگي هاي وسائط نقليه ( زميني ٬ دريايي٬ هوايي)
3) الودگي كوره ها
4) الودگي هاي مراكزتوليد برق به روش گرمايي
5) الودگي هاي كوره هاي زباله سوز
6) الودگي هاي تفاله هاي كارخانجات صنعتي
الودگي هاي وسائط حمل ونقل
وسائط نقليه مانند خودروها ،قطارها٬ كشتي ها ٬وهواپيماها در الودگي هوانقش مهمي دارند . كه بيشترين الودگي٬ ناشي از خودروهاست . هر خودرواگر مقدار كمي مواد الوده كننده متصاعد كند به سرعت در محيط پخش مي شود حال اگرتعداد زيادي خودرواين مواد را پخش كنند٬ محيط الوده ترمي شود. يعني وضع الودگي هوا بسته به تعداد خودرووشدت عبورومرور است.البته تجمع يا پخش مواد الوده كننده دريك منطقه٬ بستگي به شرايط جغرافيايي وجوي ان منطقه دارد ودر تمام ايام سال هم به يك نحو نيست.
- جنس وميزان مواد الوده كننده
مواد الوده كننده اساسا ازاگزوزموتورها به خارج پخش مي شوند مقداري از اين مواد از نشت كارتر (٢٥تا٣٠درصد) ومقدار ديگر از تبخير داخل مخزن سوخت ودرون گلوگاه سوخت( كمتر از١٠درصد ) به محيط سرايت مي كند . جنس وميزان اين مواد بستگي به نوع موتور دارد ( ديزل يا بنزيني) موادي كه از هر دو نوع موتورمتصاعد مي شوند عبارتند ا زمنو اكسيد كربنco ٬ اكسيد هاي ازت NOوئيدروكرورهاي محترق نشده الد ئيدهاواكسيد گوگرد. در موتورهاي بنزيني بيشتر است .همچنين ازاگزوز مو تورهاي بنزيني موادي مثل سرب٬كلر٬برم وگاهي فسفر٬پخش مي شود در موتورهاي ديزل مقداري هم دوده بدبومتصائد مي گردد كه از ذرات بسياركربن تشكيل شده است.
كميت مواد الوده كننده به نوع موتور٬توان٬ سرعت دوراني ٬فرسودگي موتور و شرايط استفاده ونگهداري از بستگي دارد.
-عوامل اصلي پديد امدن الودگي در اتومبيل
1) نسبت تركيب سوخت با هوا در موتور ٬تنظيم نشده باشد.
2) طراحي وشرايط عملكرد اتومبيل ها خوب نباشد
3) نحوه عبور ومرور درست نباشد.
4) توان موتور با شرايط كار٬ مناسب نباشد
5) سرعت دوراني موتور با شرايط كار مناسب نباشد
6) نوع موتور باكاري كه بايد انجام دهد مناسب نباشد
7)فرسودگي موتور زياد باشد
8) شرايط ونگهداري موتور روي اصول نباشد
-اثر جنس سوخت
در پالايشگاه ها٬انواع نفت خام با تركيبات متفاوت از منابع مختلف كشورها تصفيه
مي شود٬مقرراتي كه درتصفيه بين سازندگان موتور ومقامات دولتي حاكم است
بايد علاوه بر بهبود شرايط احتراق و رسيدن به بازده بيشتر مقدار موادالوده كننده رابه كمترين حد برساند
در اين مقررات٬ مشخصات فني جرم مخصوص ٬عدد اكتان يا ستان٬ قابليت تبخيرودرصد ناخا لصي منظور مي شود اضافه كردن اتيل فلويد كه مخلوطي از تتراايل سرب(نسبت4/0 تا6/0ميلي ليتر در هر ليتربنزين) وكلروروبرموراتيلن٬باعث افزايش عدد اكتان بنزين در نتيجه بازده موتور را
(به شرط ازديادضريب تراكم حجمي) بيشتر مي كند وتا اندازه اي از مقدار COو ئيدرو كربور هاي محترق نشده كاسته مي شود ولي متاسفانه استفاده ازاتيل فلويد به ايجاد الوده كننده هاي ديگري نظيرتركيبات سربي منجر مي شود
اثر نحوه عبورومرور
هرگونه شرايطي در عبورو مروركه باعث افزايش دوهاي نامنظم موتور مثل كندي ياشتاب وترمز شديد گردد به زياد شدن الودگي كمك مي كند . بعلاوه سرعت حركت خودرو باعث تلاطم وپخش مواد الوده كننده مي گردد .
يبشترين الودگي در اماكني مثل خيابان هاي تنگ وشلوغ ٬معابر زير زميني وخيابان هاي كه در انها عبور ومرور در اثر تراكم وازدحام مختل شده ونيز در چهاراها وتقاطع هايي كه در انها مدت توقف پشت چراغ قرمزطولاني است مشاهده مي شود.
تهیه کننده : مهندس علی بهبودی
استاد راهنما : مهندس مجید سالاری