الايندهاي اتومبيل(3)

الودگي هوا


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

عوامل شيمياي سرطان زاي موجود در دود اتومبيل

براثر احتراق مواد الي (ذغال٬چوب٬نفت وغيره)در حرارت هاي بين800-200درجه سانتي گراد و بر اثر فعل وانفعالات شيميايي مقداري هيدروكربنهاي سرطان زا توليد مي شود .نوع ومقدار توليد اين مواد سرطان زا كه تا كنون 17نوع ان مشخص شده است بستگي به نوع سوخت ٬حرارت ٬ميزان اكسيژن و عوامل ديگر متفاوت است ثابت شده است قسمت اعظم مواد سرطان زا بر اثر احتراق بنزين و گازوئيل در موتورها توليد ميشود وتعدادي از ان ها هم بر اثر احتراق توتون وتنباكو (سيگار كشيدن)سوختن چوب و هيزم وكاغذ و بالاخره سوخته شدن گوشت(كباب داستالم)توليد مي شود .بطور كلي با محاسباتي كه انجام شده وبا فرض اينكه اتومبيل هادر شرايط استاندار فني كار بكنند در عرض يكسال در شهر تهران حدود 000/40كيلو ماده شيمياي سرطان زا بر اثر احتراق بنزين و گازوئيل توليد ودر هوا پخش مي شود كه اين مقدار براي ايجاد سرطان در 60-20ميليارد موش كافي است .يك استمداد:به خاطر سلامت انسان ها ونسل هاي اينده كشور ٬از دولت ومقامات مسئول ٬توجه بيشتري به عوامل سرطان زاداشته باشند .پيشرفت هاي ظاهري فلزي(صنعتي)وسيماني (ساختماني)را با سلامت ورفاه بيولوژيكي انسان ها اشتباه نكند وسلامت انسان در هر برنامه ريزي با يد سر لوحه كارها باشد ولي متاسفانه باوضعيت كنوني در تهران اگر روند كار همچنان باشد (از نظر وسائط نقليه ومنابع الود كننده)اينده ساكنان شهر تهران تاريكتر ازاين خواهدشد .
براي كاهش الودگي اتومبيل چه بايد كرد
1-تنظيم كردن موتور ومتعلقات ان
2-كنترل وباز بودن سوپاپ PCV(تهويه واقعي محفظه كارتر)
3-سرويس كردن به موقع موتور اعم از تعويض روغن موتور وتعويض فيلترها وتعويض شمع وپلاتين و غيره
4-خوب رانندگي كردن(شتابهاي اني به موتور داده نشود )
5-سوخت هاي مرغوب در اختيار رانندگان قرار دادن
6-طارحي وشرايط عملكرد موتور نسبتا ايده ال باشد
7-نصب دستگاه هاي كاتاليزورو تقليل دهنده الاينده ها
8-اگر بنا باشد كه در شرايط سخت با اتومبيل كار كنيم حتي المقدور ٬بايد پيش از موعد مقررنسبت به تعويض روغن-فيلتر وشمع وغيره اقدام كرد.ظمنا تنظيمات كلي موتور و سالم بودن تعليقات هم بايد مد نظر وكنترل باشد.به طور كلي در يك اتوميل چهار منبعالوده كننده وجود دارد كه عبارتند از :اگزوز٬كارتر٬وكاربراتور كه در حود 65 تا 85 درصدالودگي در اثر گازهاي سوخته ونسوخته اگزوز است.
تنظيم موتور
نبودن سرويس منظم وتنظيم موتور اتومبيل هاي بنزيني در توليد گازهاي الوده ساز بيشک سهم بسزايي دارد.به طور كه تنظيم موتور را مي توان اولين ومهمترين گام در كاهش الودگي هوا بحساب اورد.اگر در يك اتومبيل كاملا نو از نظر سيستم برق وسوخت تنظيم نباشد اين موتور ميتواند به مقدار زيادي هوا را الوده سازد .تنظيم موتور بايد درطي بهره برداري طبق برنامه ٬انجام شود.عدم تنظيم موتور علاوه بر الوده كردن محيط٬ سوخت زيادتري مصرف مي كند. در كشورهاي صنعتي ٬ دستورالعمل هاي سرويس وتنظيم موتور در جدول هاي زماني با اتومبيل صادر مي شود.مسلما رعايت اين موارد بر مخارج كلي اتومبيلها نمي افزايد بلكه صرفه جويي در مخارج ان است.
در تنظيمم موتور به سه اصل مهم بايد توجه داشت وحتما مورد كنترل قرارگيرد.1- فشار كمپرس موتور 2- سيستم برق موتور 3- سيستم سوخت رساني

نقش سوخت موتورها در رابطه با الودگي هوا
سوخت بيشتر اتومبيل ها منبع فسيلي دارند وهنگام احتراق به مقدار زيادي هوا را الوده مي كنند.براي كاهش الاينده هاي ناشي از احتراق موتورهابهتر است گاز مايع را جايگزين سوخت هاي فسيلي كرد.كه در اين راستا بعضي از كشورهاي صنعتي از جمله ژاپن وامريكا پيشتازان اين طرح بوده وبه نتايج مطلوبي هم رسيده اند.بر اوردي كه روي 20 هزار تاكسي وكرايه تبديل شده به گاز مايع در رابطه با الودگي محيط زيست هواي تهران صورت گرفته به شرح زير است:منو اكسيد كربنCO اكسيدهاي ازتNOx هيدرو كربن هاي نسوختهHC ذرات دوده وسرب80%معادل100 تن در روز كاهش دارد40%معادل 5/2 تن در روز كاهش دارد40%معادل4تن در روز كاهش دارد 100%معادل-كاهش دارد

تاثير تنظيم موتور:راهي است براي صرفه جويي در مخارج اتومبيل والودگي كمتر
طبق امار اعلام شده از طرف شركت ملي نفت ايران در سال1380 روزانه12 ميليون ليتر بنزين درسطح تهران به وسيله خودروهاي بنزيني مصرف مي شود اگر تنظيم موتور وسرويس به موقع انجام گيرد به طور متوسط 13 درصد كاهش٬ در مصرف سوخت داريم تقريبا 1500000 هزار ليتر سوخت روزانه صرفه جويي مي گردد.
در اثر تنظيم موتور حدود 46 درصد از مواد الاينده هاي خروجي اگزوز كاسته خواهد شد 1-توليد COمونواكسيد كربن كه يكي از گازهاي بسيار خطرناك است وبراي سلامتي موجودات زنده بسيار زيان بخش است به طور قابل ملاحظه ايكاهش پيدا مي كند .
2-توليد HCهيدروكربن هاي نسوخته كه موجب سرطان مجاري تنفسي در انسان مي شود ٬كاهش پيدا مي كند .
هيدروكربن هاي نسوخته كه موجب سرطان مجاري تنفسي در انسان مي شود ٬كاهش پيدا مي كند .
3-توليدNOاكسيد ازت كه در اثر احتراق ناقص وعدم تنظيم موتور موجب ناراحتي هاي تنفسي وتضعيف بدن در مقابل انفلوانزا وغيره مي شود ٬ كاهش مي يابد.
4-توليد 2SO گاز انيدريد سو لفورو م ايجاد اكنشهاي مغزي و افزايش ضربان قلب وسرعت حركات تنفسي مي گردد٬كاهش پيدا مي كند .
نتيجه:
اگر چنانچه بتوانم به طريقي امكانات تنظيم موتور را براي رانندگان خودروهاي بنزيني و گازوئيل فراهم كنيم گامي بسيار مثبت در جهت كاهش الودگي وصرفه جويي در مخارج اتومبيل برداشته ايم .يكي از راههاي موثر ٬اموزش رانندگان از طريق تشكيل كلاسهاي اموزشي ورسانه هاي گروهي به ويژه تلويزيون مي باشد .كه در مدت كوتاهي ٬بسياري از رانندگان٬اثرات تنظيم موتور را بر روي خودروهاي خود ملاحظه خواهند كرد .بنابراين با اتخاذ سياست تنظيم وسرويس مرتب اتومبيل نتايج بهداشتي و فرهنگي متنوعي نيزدر راستاي اين سياست بدست مي ايد
مراحل مختلف الودگي
الف:مرحله هشدار:مرحله اي است كه غلظت هواي الوده به حدي رسيده باشد .كه بايد اولين مرحله كنترل شروع شود .
ب-مرحله اخطار:مرحله اي است كه نشان مي دهد الودگي هوا به همان منوال رو به افزوني است وبايد كنترل جدي تري صورت گيرد.
ج-مرحله اضطرار:نشان مي دهد كيفيت هواي الوده رو به وخامت است وبه حدي رسيده كه خطرات بعدي براي سلامت انسان حتمي است وبايد اقدامات همه جانبه ٬سريع با تمام اختيارات به مرحله اجرا گذارده شود .در كشورهاي مختلف جهان اقداماتي كه در هرمرحله بايد صورت گيرد در قانون مشخص شده است مثلا در مرحله ضطرار دولت حركت كليه وسائط نقليه را ممنوع اعلام مي كند .

رابطه وسائط نقليه موتوري با الودگي
وسائط نقليه موتوري بيشتر از هر فعاليت انساني ديگر هوا را الوده مي كنند .قانون گذاران امريكا سال ها پيش اين موضوع را در يافته بودند .
در سال ‍1963 ميلادي نخستين قوانين مربوط به محدود كردن حجم الاينده هاي اگزوز اتومبيلها را تدوين كردند وتا سال 1983 ميلادي استاندارهاي تعيين شد كه دردنيا تقريبا بي نظير بود .چندين كشور ديگر نيز چنين روشي را در پيش گرفتند ٬مثل كشورهاي هلند٬كانادا ٬ ژاپن وكره جنوبي و اعضا گروه استكهلم شامل اتريش٬ سوئد نروژ وسويس را مي توان نام برد .اما در اواسط فوريه 1989 پارلمان اروپا از اعضاي جامعه اقتصادي اروپا خواست تا به رقابت با استاندارهاي امريكاي برخيزند
علي رغم اينكه خطر الودگي دود اگزوز اتومبيل ها مشخص بود مهندسان امريكاي وبعدها مهندسين ژاپن والمان غربي راه هاي براي تقليل دود اگزوز اتومبيل ها طرح هاي بهتري پيدا كردند .ولي بيشتر سازندگان اتومبيل در اروپا از كنار اين طرح ها بي توجه مي گذشتند وتصميم گيري را در اين مورد به تعويق مي انداختند .به گزارش سازمان حفاظت محيط زيست امريكا تقريبا نيمي از منو اكسيد كربن ئيدرو كربن ها و اكسيدهاي نيتروژني كه بر اثر احتراق سوخت هاي فسيلي وارد جو مي شوند .از اگزوز اتومبيل هاي بنزيني وديزلي خارج مي شوند .اگر به فرض بازده موتوري 100 درصد باشد .بايد تمامي سوختي كه واردسيلندر مي شود به طور كامل بسوزد اما چنين نيست بازده موتورهاي بنزيني بين 65 تا 75 درصد وبازده موتورهاي ديزلي بين 80 تا 90 درصد است .
بازده موتورهاي احتراق داخلي به چندين دليل 100 درصد نخواهد بود.
1-هنگام روشن كردن موتور (استارت) دستگاه خنك كننده ناحيه خارجي سيلندر را خنك تر از ناحيه داخلي ان مي كند در نتيجه اين نقطه سرد مانع احتراق كامل است .
2-نسبت سوخت با هوا هرگز به طور يكنواخت مخلوط نمي شود بنابراين اين دو عامل باعث مي شود كه احتراق كامل انجام نگيرد .
3-مخلوط هواو سوخت به ندرت در لحظه مناسب منفجر مي شوند باز احتراق كامل نيست .
4-سرعت غير يكنواخت موتور يكي ديگر از عوامل است كه احتراق كامل صورت نمي گيرد.
5-جاده همواريا ناهموار بودن وغيره عواملي است كه احتراق كامل انجام نمي شود .
تمام اين عوامل منجر به ناقص سوختن بنزين يا گازوئيل مي شوند كه به صورت منواكسيدكربن وئيدرو كربن ها وبه ويژه در موتورهاي ديزلي به صورت دوده بدبو از اگزوز خارج مي شود.
رابطه الودگي محيط زيست با صنايع
الودگي محيط زيست وشيوع بيماري ها ومرگ زودرس انسانها به عوامل زير بستگي دارد :
1-عدم اشناي مردم به عواقب زيان بار مسائل الودگي ونقش ان در محط زيست
2-اتوبوس هاي مسافربري درون شهري ٬ ميني بوس ها ٬ كاميون ها ٬ اتومبيل هاي سواري عمومي وخصوصي ٬ موتورسيكلت ها ٬ قطارها٬ هواپيماها٬ كشتي ها وازمايش هاي صنايع اتمي وغيره در الودگي هوا نقش اساسي و مهمي داشته ودارند
3- مصرف سوخت نامناسب براي به حركت در اوردن چرخ صنايع وكارخانجات يكي
ديگر از عوامل الوده كننده محيط زيست به شمارمي رود
٤- نداشتن دستگاه تصفيه در كارخانجات صنعتي وبه تبع ان ريختن فضولات كارخانجات
به رود خانه ها كه عمدا حاوي تركيبات فلزات سنگين وساير مواد شميايي خطرناك و
همچنين مواد نفتي كهباعث الودگي ابها ونابودي جانداران ابزي مي شود .
٥- مي دانيم اب يكي از مواد حياتي موجودات زنده است وازان در مزارع وكشتزارها به
مقدار زياد مصرف مي شود الوده شدن اب ٬محصولات دچار افات بيشماري شده ودر نتيجه موجب شيوع بيماري مي گردد.
٦- گازهاي مسموم كننده ناشي از وسائط نقليه وكارخانجات زندگي پرندگان راهم دشوار كرده است .
٧- باران هاي اسيدي كه عامل بسيار مهمي در نابود كردن محصولات كشاورزي وعقيم شدن زمين مي شود ناشي از الودگي محيط زيست مي باشد .
٨- افزايش درجه حرارت زمين وتخريب لايه ازن متاثر از گازهاي متصاعد شده از كارخانجات ووسائط نقليه هايي است كه با سوخت فسيلي به حركت در مي ايند.
٩- بي توجهي ويا كم اهميت دادن به مسائل زيست محيطي عامل بسيار مهمي در كاهش راندمان فعاليت هاي اجتماعي است واز اين رهگذرزيان فاحشي به چرخ هاي اقتصاد جامعه وارد ميشود.
ميزان گازهاي الاينده از اگزوز اتومبيل
براساس براوردي كه در ايالات متحده امريكا انجام شده مقدار الاينده هايي كه در سال
1970ازكليه منابع:حدود9/263ميليون تن دي اكسيد كربن انتشار يافته بود .
در حدود 4/0 ان حاصل از انواع وسائط حمل ونقل بوده است . تعجب اور نيست كه در
برخي از نواحي كه صنايع متمركز شده اندويادربرخي از شهرهاييكه داراي تراكم شديد
جمعيت مي باشد وعبور فشرده اتومبيل ها مشكل الودگي را شدت مي دهد .
حد كشنده شدن هر الاينده
خطرناك شدن هر الاينده به دو عامل بستگي دارد:غلظت و مدت زمان تنفس يك الاينده
مانند منواكسيد كربن با غلظت بسيار زياد در مدت بسيار كوتاه ممكن است اثري نداشته باشد يا اثران به سرعت جبران شود وازبين برود درحالي كه تنفس مقدار جزئي از اين گازبه مدت طولاني سبب پيدايش عوارض ناراحت كننده در بدن مي شود .براي حد كشنده شدن هر الاينده يك فرمول تجربي به دست امده كه رابطه اي رابين دو عامل مذكور بيان مي كند مثلا براي انكه تنفس گاز منواكسيد كربنبراي انسان كشنده است
يا نه بايد حاصل ضرب زمان تنفس بر حسب ساعت وغلظت گاز بر حسب پي پي ام
بزرگتراز 1500باشد .
مبارزه عليه الودگي هوا
پاكاز هوايي كه استنشناق مي كنيم يكي از مهمترين وظايف هرفرد جامعه است ریئس جمهور ايالات امريكا در پيامي به كنگره در سال 1967چنين اظهار داشت:الودگي فضا نه به دليل ان است كه غير قابل جلوگيري است ونه بخاطر انكه نمي توان ان را از بين برد
الودگي فضا نتيجه بي توجهي است ونبايد اين غفلت تكرار شود.
در اروپا كنفرانس استراسبورگ كه درسال1964برگزار شد دراگاهي دولت هاي ذينفع مشاركت ورزيد.تقريبا در همه جاي دنيا در مردم پديد امده كه باعث بالا رفتن موج شكايات انها از اداراتي مي شود كه بايد در مقابل مسئله مبارزه با الودگي ازخودواكنشي نشان دهند.
روش هاي مبارزه با الودگي هوا
1- طرح نصب مبدلهاي كاتاليزور براي بي خطرسازي دود هاي اگزوز
2- متوقف كردن اتومبيلهاي كه احتياج به تعمير اساسي دارند واجازه استفاده مجدد مشروط به رفع نواقص انهاست.
3- ارزان كردن قطعات و لوازم يدكي اتومبيل و بدون فوت وقت در اختيار مصرف كننده قرار دادن .
4- ملزوم نمودن سازندگان اتومبيل هاي داخلي به تبعيت از استاندارهاي موجود در جهت طرح هاي رفع الودگي هوا
5- ايجاد مراكز كنترل مواد الوده كننده خروجي از اگزوز وسائط نقليه
6- جايگزين كردن وسائط نقليه عمومي به اندازه نياز جامعه به جاي وسائط نقليه شخصي
7- استفاده ازسوخت گاز در كارخانجات كه در مسير شبکه گاز رساني است در صورت عدم امكان از سوخت گاز بايستي از سوخت هاي سبك و كم گوگرد استفاده نمايند
8- نصب دستگاه هاي كنترل مواد الاينده در كليه قسمت هاي مورد نياز كارخانه ها
9- بازديد و نظارت مداوم بر نحوه فعاليت كارخانجات وارائه پيشنهادات وضوابط لازم به منظور كنترل الودگي هوا ناشي از فعاليت انها به مسولين مربوطه
10-مشخص نمودن مناطقي مناسب در خارج شهر واستقرار واحدهاي صنعتي جديد و انتقال كليه صنايع داخل شهر به ان مناطق
11-گسترش سيستم شبكه گاز رساني به منظور استفاده حداكثر از سوخت گاز در واحدهاي مسكوني
12- الزامي كردن استفاده از گاز در مناطقي كه شركت ملي گاز تسهيلات لازم رادر اختيار شهروندان قرار داده است.
13- وادار نمودن سازندگان وسايل سوخت خانگي به تبعيت از استاندارهاي يكسان و تشويق براي عرضه وسايل گاز سوز جديد
14- ملزوم نمودن اهالي به رفع نواقص دستگاه هاي خود
15- اموزش همگاني وجلب همكاري ساكنين شهرها در استفاده از سوخت هاي مناسب
16- ملزوم نمودن صاحبان ساختمانهاي بزرگ ازقبيل هتلها ادارات وبيمارستانها جهت برطرف نمودن عيوب فني دستگاه هاي حرارت مركزي و استفاده از سوخت مناسب علاوه بر موارد فوق ظمنا مسئله الودگي هوا و شهرسازي نيز جدا از يكديگر نبوده ودر طرح هاي الودگي هوا ٬مسائل شهر سازي نيز بايستي مورد توجه كامل قرار گيرد.به عنوان مثال ٬انجام اقداماتي نظير ايجاد يك پوشش از اسفالت خوب در خيابانها و پياده روسازي ٬ايجاد فضاي سبز خياباني ٬ايجاد توالت هاي عموي به تعداد كافي ٬ در كنار مراكز جمعيت جمع اوري وحمل زباله و مواد زباله و مواد زايد به طريق بهداشتي با الودگي هوا كمك اساسي مي نمايد.
وسائط نقليه يكي از منابع مهم الوده ساز محيط زيست مي باشد كه بيش از60درصد محيط زيست را الوده مي كند.
تهیه کننده : مهندس علی بهبودی
استاد راهنما : مهندس مجید سالاری