Изследване No 1 11 кл
Опция 1.
От курса по химия знаете следнотоначини разделяне на смеси:
.
начини.
Фиг.1 Фиг.2 Фиг.3
1) брашно от железни стърготини, попаднали в него;
2) вода от разтворени в нея неорганични соли?
смеси. (
Брашно и попадналите в негожелезни стружки
Вода с разтворени в нея неорганични соли
елемент.
този химичен елемент.
Запишете отговорите си в таблица
Символхимически
елемент
номер на периода
номер на групата
Метални/неметални
3. Периодична системахимически елементи D.I. Менделеев - богато хранилище
за тяхното присъствие в природата. Например, известно е, че с увеличаване на серийния номер
химичен елементв периодите радиусите на атомите намаляват, а в групите се увеличават.
Като се имат предвид тези модели, подредете в ред на увеличаване на атомните радиуси
следните елементи:C, Si, Al, N.
последователности.
4.
състояние;
кипене и топене;
непроводими;
чуплив;
огнеупорен;
енергонезависим;
Използвайки тази информация, определете структурата на веществата азот N 2
и трапезна сол NaCl. (дайте подробен отговор).
2
продукти и сладкиши.
през
CO2
въглероден диоксид във въздуха.
съдържа вещества (напр.киселини
споменати в текста .
6.
.
9. Въпреки че растенията и животните се нуждаят от фосфорни съединения като елемент, който е част от жизненоважни вещества, замърсяването на природните води с фосфати има изключително негативен ефект върху състоянието на водните тела. Изхвърлянето на фосфати с канализацията причинява бързо развитие на синьо-зелени водорасли и жизнената активност на всички други организми се инхибира. Определете броя на катионите и анионите, образувани по време на дисоциацията на 25 mol натриев ортофосфат.
10. Дайте обяснение:Понякога в провинцияжените съчетават оцветяването на косата с къна с измиване в руска баня. Защо оцветяването е по-интензивно?
11.
з 2 С + Fe 2 О 3 → FeS + С + з 2 О.
12. Пропанът гори с ниско ниво на емисии на токсични вещества в атмосферата, така че се използва като източник на енергия в много области, например в газ
Какъв обем въглероден диоксид (N.O.) се образува при пълното изгаряне на 4,4 g пропан?
13. Физиологичен разтвор в медицината се нарича 0,9% разтвор на натриев хлорид във вода. Изчислете масата на натриевия хлорид и масата на водата, необходими за приготвяне на 500 g физиологичен разтвор.
Напишете подробно решение на проблема .
Изследване No 1 11 кл
Вариант 2.
1. От курса по химия знаете следнотоначини разделяне на смеси:
утаяване, филтриране, дестилация (дестилация), магнитно действие, изпаряване, кристализация .
Фигури 1-3 предоставят примери за някои от изброените
начини.
Фиг.1 Фиг.2 Фиг.3
Кой от следните методи за разделяне на смеси може да се използва за пречистване:
1) сяра от железни стърготини, попаднали в него;
2) вода от частици глина и пясък?
Запишете в таблицата номера на фигурата и името на съответния метод на разделяне.
смеси. (преначертайте таблицата в тетрадка)
2. На фигурата е показан модел на електронната структура на атом на някакъв химикал
елемент.
Въз основа на анализа на предложения модел изпълнете следните задачи:
1) определете химичния елемент, чийто атом има такъв електронна структура;
2) посочете номера на периода и номера на групата в периодичната система на химикала
елементи D.I. Менделеев, в който се намира този елемент;
3) определи дали едно просто вещество принадлежи към метали или неметали, което образува
този химичен елемент.
Запишете отговорите си в таблица(начертайте таблицата в тетрадка)
Символхимически
елемент
номер на периода
номер на групата
Метални/неметални
3. Периодична система на химичните елементи D.I. Менделеев - богато хранилище
информация за химичните елементи, техните свойства и свойствата на техните съединения,
за моделите на промени в тези свойства, за методите за получаване на вещества, както и
за тяхното присъствие в природата. Така например е известно, че електроотрицателността на химичния елемент се увеличава в периоди и намалява в групи.
Имайки предвид тези модели, подредете в реда на увеличаване на електроотрицателността
следните елементи:F, Na, N, Mg. Запишете обозначенията на елементите в желаните
последователности.
4. Таблицата по-долу изброява характерни свойствавещества, които имат молекулярна и йонна структура.
при нормални условия имат течност,газообразен и твърд агрегат
състояние;
имат ниски температури
кипене и топене;
непроводими;
имат ниска топлопроводимост
твърд при нормални условия;
чуплив;
огнеупорен;
енергонезависим;
в стопилки и разтвори
електричество
Използвайки тази информация, определете структурата на веществата кислород O 2
и сода Na 2 CO 3 . (дайте подробен отговор).
В хранително-вкусовата промишленост се използва хранителната добавка Е526, която
е калциев хидроксид Ca(OH)2 . Намира приложение в производството на:
плодови сокове, детски храни, кисели краставици, хранителна сол, захарни изделия
продукти и сладкиши.
Възможно е производство на калциев хидроксид в промишлен мащабпрез
смесване на калциев оксид с вода , този процес се нарича закаляване.
Калциевият хидроксид се използва широко в производството на такива строителни материали.
материали като вар, мазилка и гипсови разтвори. Това се дължи на неговите способности
взаимодействат с въглероден диоксид CO2 съдържащи се във въздуха. Същият имот
разтвор на калциев хидроксид се използва за измерване на количественото съдържание
въглероден диоксид във въздуха.
Полезен имоткалциевият хидроксид е способността му да действа като
флокулант, който пречиства отпадъчните води от суспендирани и колоидни частици (вкл
железни соли). Използва се и за повишаване на pH на водата, като естествена вода
съдържа вещества (напр.киселини ), причинявайки корозия във водопроводните тръби.
5. Напишете молекулно уравнение за реакцията за получаване на калциев хидроксид, която
споменати в текста .
6. Обяснете защо този процес се нарича закаляване.
7. Напишете молекулно уравнение за реакцията между калциев хидроксид и въглероден диоксид
газ, който беше споменат в текста. Обяснете какви характеристики на тази реакция позволяват използването й за откриване на въглероден диоксид във въздуха.
8. Направете съкратено йонно уравнение на реакцията, спомената в текста между
калциев хидроксид и солна киселина .
9. Въпреки че растенията и животните се нуждаят от фосфорни съединения като елемент, който е част от жизненоважни вещества, замърсяването на природните води с фосфати има изключително негативен ефект върху състоянието на водните тела. Изхвърлянето на фосфати с канализацията причинява бързо развитие на синьо-зелени водорасли и жизнената активност на всички други организми се инхибира. Определете броя на катионите и анионите, образувани по време на дисоциацията на 15 mol калиев ортофосфат.
10. Дайте обяснение:Защо всички видове оформяне на косата обикновено се правят с топлина?
11. Дадена е схемата на редокс реакцията
Задайте съотношенията. Запишете електронния баланс.
Посочете окислителя и редуктора.
12. Пропанът гори с ниски емисии на токсични вещества в атмосферата, така че се използва като източник на енергия в много области, като газ
запалки и при отопление на селски къщи.
Какъв обем въглероден диоксид (N.O.) се образува при пълното изгаряне на 5 g пропан?
Запишете подробно решение на проблема.
13. Фармацевтът трябва да приготви 5% разтвор на йод, който се използва за лечение на рани.
Какъв обем разтвор може да приготви фармацевт от 10 g кристален йод, ако плътността на разтвора трябва да бъде 0,950 g/ml?
Калциевият хидроксид се използва широко в производството на такива строителни материаликато вар, мазилка и гипсови разтвори. Това се дължи на способността му да взаимодейства с въглеродния диоксид CO2, съдържащ се във въздуха. Същото свойство на разтвор на калциев хидроксид се използва за измерване на количеството въглероден диоксид във въздуха.
Полезно свойство на калциевия хидроксид е способността му да действа като флокулант, който пречиства отпадъчните води от суспендирани и колоидни частици (включително железни соли). Използва се и за повишаване на pH на водата, тъй като естествената вода съдържа вещества (като киселини), които причиняват корозия във водопроводните тръби.
Направете молекулно уравнение за реакцията между калциев хидроксид и въглероден диоксид, която е спомената в текста.2. Обяснете какви характеристики на тази реакция позволяват използването й за откриване на въглероден диоксид във въздуха.
Напишете съкратено йонно уравнение за реакцията между калциев хидроксид и солна киселина, спомената в текста.2. Обяснете защо тази реакция се използва за повишаване на pH на водата.
9. Схемата на редокс реакцията е дадена:
Направете електронен баланс на тази реакция.2. Посочете окислителя и редуктора.
Подредете коефициентите в уравнението на реакцията.
10. Дадена е схемата на трансформация: → → →
Напишете молекулните уравнения на реакциите, чрез които могат да се извършат тези трансформации.
Установете съответствие между формулата на органично вещество и класа / групата, към която принадлежи това вещество: за всяка буква изберете клас
В предложените схеми на химичните реакции поставете формулите на липсващите вещества и подредете коефициентите.
1) → 2) → 
13. Пропанът гори с ниско ниво на токсични емисии в атмосферата, така че се използва като източник на енергия в много области, като газови запалки и отопление на селски къщи. Какъв обем въглероден диоксид (N.O.) се образува при пълното изгаряне на 4,4 g пропан? Запишете подробно решение на проблема.
Изопропил алкохолизползва се като универсален разтворител: влиза в състава на битова химия, парфюми и козметика, течности за миене на предното стъкло на автомобили. В съответствие със схемата по-долу съставете уравненията за реакциите за получаване на този алкохол. Когато пишете уравнения на реакцията, използвайте структурни формули органична материя.
15. Физиологичен разтвор в медицината се нарича 0,9% разтвор на натриев хлорид във вода. Изчислете масата на натриевия хлорид и масата на водата, необходими за приготвяне на 500 g физиологичен разтвор. Запишете подробно решение на проблема.
7.
Елементи на отговора:
2) В резултат на тази реакция се образува неразтворимо вещество - калциев карбонат, наблюдава се помътняване на първоначалния разтвор, което позволява да се прецени наличието на въглероден диоксид във въздуха (качествена реакция на)
8. Елементи на отговора:
2) Наличието на киселина в естествената вода причинява ниски стойности на pH на тази вода. Калциевият хидроксид неутрализира киселината и стойностите на pH се повишават.
9. Обяснение. 1) Съставен електронен баланс:
2) Посочва се, че сярата в степен на окисление -2 (или ) е редуциращ агент, а желязото в степен на окисление +3 (или ) е окислител;
3) Уравнението на реакцията е съставено:
10. Реакционните уравнения, съответстващи на схемата на трансформация, са написани:
15. Обяснение.Елементи за отговор: 1) = 4,5 g 2) = 495,5 g
От 1965 до 1980 г. от 1307 смъртни случая в световен мащаб при големи аварии, включващи пожари, експлозии или токсични изпускания, както при стационарни инсталации, така и по време на транспортиране, 104 смъртни случая (8%) са свързани с изпускане на токсично вещество. Статистиката за нефаталните случаи е следната: общият брой на засегнатите е 4285 души, 1343 души (32%) са пострадали от токсични емисии. Преди 1984 г. съотношението на жертви към смърт от токсични изпускания беше много различно от съотношението на инциденти, включващи пожари и експлозии. Но инцидентът, който се случи на 3 декември 1984 г. в град Бопал (Индия), отне около 4 хиляди живота и направи значителна корекция на това съотношение. Инцидентите, включващи изпускане на токсични вещества, са от голямо безпокойство за обществеността във всички индустриализирани страни.
Много токсични вещества, широко използвани в промишлеността, от които най-важните са хлор и амоняк, се съхраняват като втечнени газове под налягане най-малко 1 MPa. В случай на загуба на херметичност на резервоарите, където се съхранява такова вещество, настъпва мигновено изпаряване на част от течността. Количеството изпарена течност зависи от естеството на веществото и неговата температура. Някои токсични вещества, които са течности при обикновени температури, се съхраняват в резервоари (под атмосферно налягане), оборудвани с дихателни фитинги и подходящи устройства за предотвратяване на изтичане в атмосферата, като специален уловител с активен въглен. Един от възможни причинизагубата на херметичност на резервоара може да бъде появата на свръхналягане на инертен газ, като азот, вътре в парното пространство на резервоара, което възниква в резултат на повреда на редуцирния клапан при липса на автоматично налягане система за управление в резервоара. Друга причина е пренасянето на остатъците от токсично вещество заедно с вода, например при промиване на резервоар.
Възможна причина за изтичане от резервоари може да бъде излишната топлина, подадена към резервоара, например под формата на слънчева радиация или топлинен товар от пожар в зоната за съхранение. Влизане в резервоара на влизащи вещества химическа реакциясъс съдържание също може да причини токсично освобождаванеи дори ако самото съдържание е с ниска токсичност. Известни са случаи, когато предприятията в резултат на неволни действия, например при смесване на солна киселинаи белина (натриев хипохлорит), полученият хлор изтече. Вещества, които ускоряват полимеризацията или разлагането, могат да бъдат освободени в резервоара, за да се освободи достатъчно топлина, за да накара част от съдържанието да изкипи и да освободи токсични вещества.
Разрастването на моторизацията води със себе си необходимостта от мерки за сигурност околен свят. Въздухът в градовете е все по-замърсен с вредни за човешкото здраве вещества, особено въглероден окис, неизгорели въглеводороди, азотни оксиди, олово, серни съединения и др. До голяма степен това са продукти от непълно изгаряне на горива, използвани в предприятията, в ежедневието живота, както и в автомобилните двигатели.
Заедно с токсични вещества в работата на превозните средства вреден ефекттехният шум влияе и на населението. пер последно времев градовете нивото на шума се е увеличило с 1 dB годишно, така че е необходимо не само да се спре повишаването на общото ниво на шума, но и да се постигне неговото намаляване. Постоянното излагане на шум причинява нервни заболявания, намалява работоспособността на хората, особено на тези, които се занимават с умствена дейност. Моторизацията внася шум в преди това тихи отдалечени места. На намаляването на шума, генериран от дървообработващи и селскостопански машини, за съжаление, все още не се обръща необходимото внимание. Верижният трион създава шум в голяма част от гората, което води до промени в условията на живот на животните и често е причина за изчезването на определени видове.
Най-често обаче критики предизвиква замърсяването на атмосферата от изгорелите газове на превозните средства.
По време на интензивен трафик изгорелите газове се натрупват близо до повърхността на почвата и при наличие на слънчева радиация, особено в индустриалните градове, разположени в лошо проветриви котловини, се образува така нареченият смог. Атмосферата е замърсена до такава степен, че престоят в нея е вреден за здравето. Пътните служители, разположени на някои натоварени кръстовища, използват кислородни маски, за да предпазят здравето си. Особено вреден е сравнително тежкият въглероден окис, който се намира близо до земната повърхност, прониква в долните етажи на сградите, гаражите и многократно води до смърт.
Законодателните предприятия ограничават съдържанието на вредни вещества в отработените газове на автомобилите и те непрекъснато се затягат (Таблица 1).
Регулациите са голяма грижа за производителите на автомобили; косвено влияят и върху ефективността на автомобилния транспорт.
За пълното изгаряне на горивото може да се допусне малко излишен въздух, за да се осигури добро изместване на горивото с него. Необходимият излишен въздух зависи от степента на смесване на горивото с въздуха. При карбураторните двигатели този процес отнема значително време, тъй като пътят на горивото от устройството за образуване на смес до запалителната свещ е доста дълъг.
Модерен карбуратор ви позволява да формирате различни видовесмеси. Най-богатата смес е необходима за студен старт на двигателя, тъй като значителна част от горивото кондензира по стените на всмукателния колектор и не влиза веднага в цилиндъра. В този случай само малка част от леките фракции на горивото се изпаряват. Когато двигателят загрее, също е необходима богата смес.
Когато автомобилът се движи, съставът на въздушно-горивната смес трябва да е беден, което ще осигури добра ефективност и нисък специфичен разход на гориво. За постижение максимална мощностДвигателят трябва да има богата смес, за да оползотвори напълно цялата маса въздух, постъпващ в цилиндъра. За да се осигурят добри динамични качества на двигателя при бързо отваряне на дроселната клапа, е необходимо допълнително да се подаде определено количество гориво към всмукателния тръбопровод, което да компенсира утаеното и кондензирало гориво по стените на тръбопровода в резултат на повишаване на налягането в него.
За добро смесване на горивото с въздуха трябва да се създаде висока скорост на въздуха и въртене. Ако напречното сечение на дифузора на карбуратора е постоянно, тогава при ниски честотивъртене на двигателя за добро смесване, скоростта на въздуха в него е малка, а при високи скорости съпротивлението на дифузора води до намаляване на масата на въздуха, влизащ в двигателя. Този недостатък може да бъде отстранен чрез използване на карбуратор с променлива секция на дифузора или впръскване на гориво във всмукателния колектор.
Има няколко вида системи за впръскване на бензин във всмукателния колектор. В най-често използваните системи горивото се подава през отделен инжектор за всеки цилиндър, което осигурява равномерно разпределение на горивото между цилиндрите, елиминирайки утаяването и кондензацията на гориво върху студените стени на входящия тръбопровод. Количеството впръскано гориво се доближава по-лесно до оптималното, което се изисква от двигателя в момента. Няма нужда от дифузьор, елиминират се загубите на енергия, които възникват при преминаването му по въздуха. Пример за такава система за подаване на гориво е често използваната инжекционна система Bosch K-Jetronic, използвана на.
Схемата на тази система е показана на фиг. 1. Коничният разклонител 1, в който клапанът 3 се люлее на лоста 2, е направен така, че повдигането на клапана да е пропорционално на масовия въздушен поток. Прозорците 5 за преминаване на гориво се отварят от макарата 6 в корпуса на регулатора при преместване на лоста под въздействието на входящия въздушен поток. Необходимите промени в състава на сместа в съответствие с индивидуалните характеристики на двигателя се постигат чрез формата на коничната дюза. Лостът с клапана е балансиран от противотежест, силите на инерцията по време на вибрациите на автомобила не влияят на клапана.
 |
| Ориз. 1. Бензинова инжекционна система Bosch K-Jetronic: |
|---|
| 1 - входна тръба; 2 - лост на въздушния клапан; 3 - въздушен пластинчат клапан; 4 - дроселна клапа; 5 - прозорци; 6 - дозираща макара; 7 - регулиращ винт; 8 - горивен инжектор; 9 - долна камера на регулатора; 10 - разпределителен клапан; 11 - стоманена мембрана; 12 - седло на клапана; 13 - пружина на разпределителния клапан; 14 - редуцир вентил; 15 - горивна помпа; 16 - резервоар за гориво; 17 - горивен филтър; 18 - регулатор на налягането на горивото; 19 - допълнителен регулатор на подаването на въздух; 20 - байпасен клапан за гориво; 21 - горивен инжектор за студен старт; 22 - термостатичен сензор за температура на водата. |
Потокът от въздух, влизащ в двигателя, се регулира от дроселната клапа 4. Затихването на трептенията на клапана, а с него и на макарата, които възникват при ниски обороти на двигателя поради пулсации на налягането на въздуха във всмукателния тръбопровод, се постига чрез дюзи в горивната система. Винт 7, разположен в лоста на клапана, също служи за регулиране на количеството подавано гориво.
Между прозореца 5 и дюзата 8 има разпределителен клапан 10, поддържащ с помощта на пружина 13 и гнездо 12, лежащо върху мембраната 11, постоянно налягане на впръскване в пулверизатора на дюзата от 0,33 MPa при налягане пред клапана от 0,47 MPa.
Горивото от резервоара 16 се подава от електрическа горивна помпа 15 през регулатора на налягането 18 и горивния филтър 17 в долната камера 9 на корпуса на регулатора. Постоянно налягане на горивото в регулатора се поддържа от редуцир клапан 14 . Мембранният регулатор 18 е предназначен да поддържа налягането на горивото, когато двигателят не работи. Това предотвратява образуването на въздушни джобове и осигурява добър старт на горещ двигател. Регулаторът също така забавя нарастването на налягането на горивото при стартиране на двигателя и намалява неговите колебания в тръбопровода.
Студеният старт на двигателя се улеснява от няколко устройства. Байпасният клапан 20, управляван от биметална пружина, отваря дренажната линия към резервоара за гориво по време на студен старт, което намалява налягането на горивото в края на макарата. Това нарушава баланса на лоста и същото количество входящ въздух ще отговаря на по-голям обем впръскано гориво. Друго устройство е регулаторът за допълнително подаване на въздух 19, чиято диафрагма също се отваря от биметална пружина. Необходим е допълнителен въздух, за да се преодолее повишеното съпротивление на триене на студен двигател. Третото устройство е инжектор за гориво при студен старт 21, управляван от термостат 22 във водната риза на двигателя, който поддържа инжектора отворен, докато охлаждащата течност на двигателя достигне предварително определена температура.
Електронното оборудване на разглежданата бензинова инжекционна система е ограничено до минимум. Електрическата горивна помпа се изключва при спрян двигател и има по-малко излишен въздух, отколкото при директно впръскване на гориво, но голямата охлаждаща повърхност на стените води до големи загуби на топлина, което причинява спад.
Образуване на въглероден окис CO и въглеводороди CH x
При изгаряне на смес със стехиометричен състав трябва да се образува безвреден въглероден диоксид CO 2 и водна пара, а при липса на въздух поради факта, че част от горивото изгаря непълно, допълнително токсичен въглероден оксид CO и неизгорели въглеводороди CH x .
Тези опасни компоненти на отработените газове могат да бъдат изгорени и обезвредени. За тази цел е необходимо да се подава свеж въздух със специален компресор К (фиг. 2) до място в изпускателния тръбопровод, където могат да се изгорят вредните продукти от непълно изгаряне. Понякога въздухът се подава директно към горещия изпускателен клапан за това.
По правило термичен реактор за доизгаряне на CO и CH x се поставя непосредствено след двигателя директно на изхода на отработените газове от него. Отработените газове M се подават в центъра на реактора и се отвеждат от неговата периферия към изпускателния тръбопровод V . Външната повърхност на реактора е с топлоизолация I.
В най-нагрятата централна част на реактора е разположена пламъчна камера, нагрявана от отработени газове, където се изгарят продуктите от непълното изгаряне на горивото. В този случай се отделя топлина, която поддържа висока температура на реактора.
Неизгорелите компоненти в отработените газове могат да бъдат окислени без изгаряне с помощта на катализатор. За да направите това, е необходимо да добавите вторичен въздух към отработените газове, който е необходим за окисляване, чиято химическа реакция ще се извърши от катализатора. Освен това отделя топлина. Катализаторът обикновено е редки и благородни метали, така че е много скъп.
Катализаторите могат да се използват във всеки тип двигател, но те имат относително кратък живот. Ако в горивото има олово, тогава повърхността на катализатора бързо се отравя и става неизползваема. Получаването на високооктанов бензин без оловни антидетонатори е доста сложен процес, при който се изразходва много масло, което е икономически неизгодно в случай на дефицит. Ясно е, че доизгарянето на горивото в термичния реактор води до загуби на енергия, въпреки че при горенето се отделя топлина, която може да се използва. Поради това е препоръчително процесът в двигателя да се организира по такъв начин, че по време на изгарянето на горивото в него да се образува минимално количество вредни вещества. В същото време трябва да се отбележи, че използването на катализатори ще бъде неизбежно, за да се изпълнят обещаващите законодателни изисквания.
Образуване на азотни оксиди NO x
Вредните азотни оксиди се образуват при високи температури на горене при условия на стехиометричен състав на сместа. Намаляването на емисиите на азотни съединения е свързано с определени трудности, тъй като условията за тяхното намаляване съвпадат с условията за образуване вредни продуктинепълно изгаряне и обратно. В същото време температурата на горене може да бъде намалена чрез въвеждане на малко инертен газ или водна пара в сместа.
За тази цел е целесъобразно охладените отработени газове да се рециркулират във всмукателния колектор. Получената намалена мощност изисква обогатена смес, по-голям отвор на дросела, което увеличава общите емисии на вредни CO и CH x с отработените газове.
Рециркулацията на отработените газове, съчетана с намаляване на съотношението на компресия, променливо газоразпределение и забавено запалване, може да намали NO x с до 80%.
Азотните оксиди се елиминират от отработените газове и чрез каталитични методи. В този случай отработените газове първо преминават през редукционен катализатор, в който съдържанието на NO x се намалява, а след това, заедно с допълнителен въздух, през окислителен катализатор, където CO и CH x се елиминират. Диаграма на такава двукомпонентна система е показана на фиг. 3.
За да се намали съдържанието на вредни вещества в отработените газове, се използват така наречените α-сонди, които могат да се използват и заедно с двупосочен катализатор. Особеност на системата α-сонда е, че към катализатора не се подава допълнителен въздух за окисление, но α-сондата постоянно следи съдържанието на кислород в отработените газове и контролира подаването на гориво, така че сместа винаги да е стехиометрична. В този случай CO, CH x и NO x ще присъстват в отработените газове в минимални количества.
Принципът на действие на α-сондата е, че в тесен диапазон близо до стехиометричния състав на сместа α = 1, напрежението между вътрешната и външната повърхност на сондата се променя рязко, което служи като управляващ импулс за устройството, което регулира подаването на гориво. Чувствителният елемент 1 на сондата е изработен от циркониев диоксид, а повърхността му 2 е покрита със слой платина. Характеристиката на напрежение U , между вътрешната и външната повърхност на чувствителния елемент е показана на фиг. четири.
Други токсични вещества
За да се увеличи октановото число на горивото, обикновено се използват антидетонатори, като тетраетил олово. Така че оловните съединения не се утаяват по стените на горивната камера и клапаните, се използват така наречените чистачи, по-специално дибромоетил.
Тези съединения навлизат в атмосферата с изгорелите газове и замърсяват растителността покрай пътищата. Попадайки в човешкото тяло с храна, оловните съединения влияят неблагоприятно върху здравето му. Отлагането на олово в катализаторите на отработените газове вече беше споменато. В тази връзка важна задача в момента е премахването на оловото от бензина.
Маслото, проникващо в горивната камера, не изгаря напълно и съдържанието на CO и CH x в отработените газове се увеличава. За да се елиминира това явление, е необходима висока плътност на буталните пръстени и поддържане на добро техническо състояние на двигателя.
Изгарянето на големи количества масло е особено често срещано при двутактови двигатели, където към горивото се добавя масло. Негативните последици от използването на смеси бензин-масло се смекчават частично чрез дозиране на маслото със специална помпа в съответствие с натоварването на двигателя. Подобни трудности съществуват при прилагането на двигателя на Ванкел.
Бензиновите пари също имат вредно въздействие върху човешкото здраве. Следователно вентилацията на картера трябва да се извършва по такъв начин, че газовете и парите, проникващи в картера поради лоша херметичност, да не навлизат в атмосферата. Изтичането на бензинови пари от резервоара за гориво може да бъде предотвратено чрез адсорбция и засмукване на парите във всмукателната система. Течът на масло от двигателя и трансмисията, замърсяването на автомобила с масло в резултат на това също е забранено, за да се запази чистотата на околната среда.
Намаляването на консумацията на масло е също толкова важно от икономическа гледна точка, колкото и спестяването на гориво, тъй като маслата са много по-скъпи от горивото. Провеждане на редовен мониторинг и Поддръжканамаляване на консумацията на масло поради повреди на двигателя. Течове на масло в двигателя могат да се наблюдават например поради лоша херметичност на капака на главата на цилиндъра. Поради изтичане на масло двигателят е замърсен, което може да причини пожар.
Изтичането на масло също не е безопасно поради ниската плътност на уплътнението на коляновия вал. Разходът на масло в този случай се увеличава значително и колата оставя мръсни следи по пътя.
Замърсяването на автомобил с масло е много опасно, а маслените петна под автомобила са причина да се забрани експлоатацията му.
Маслото, изтичащо от уплътнението на коляновия вал, може да влезе в съединителя и да доведе до приплъзване. По-негативните последици обаче са причинени от навлизането на масло в горивната камера. И въпреки че разходът на масло е сравнително малък, но непълното му изгаряне увеличава емисиите на вредни компоненти с отработените газове. Изгарянето на масло се проявява в прекомерно дим на автомобила, което е характерно за, както и значително износени четиритактови двигатели.
При четиритактовите двигатели маслото навлиза в горивната камера през буталните пръстени, което е особено забележимо, когато те и цилиндърът са силно износени. Основната причина за проникването на масло в горивната камера е неравномерното прилягане на компресионните пръстени към обиколката на цилиндъра. Маслото се източва от стените на цилиндъра през процепите на пръстена за скрепер на маслото и отворите в жлеба му.
През процепа между стеблото и водача на входящия клапан маслото лесно прониква във входящия тръбопровод, където има вакуум. Това е особено вярно при използване на масла с нисък вискозитет. Потокът на масло през този възел може да бъде предотвратен чрез използване на гумено уплътнение в края на водача на клапана.
Картерните газове на двигателя, съдържащи много вредни вещества, обикновено се отстраняват чрез специален тръбопровод към всмукателната система. Идвайки от него в цилиндъра, картерните газове изгарят заедно със сместа въздух-гориво.
Маслата с нисък вискозитет намаляват загубите от триене, подобряват двигателите и намаляват разхода на гориво. Въпреки това не се препоръчва използването на масла с вискозитет по-нисък от предписания от стандартите. Това може да причини увеличен разход на масло и силно износване на двигателя.
Поради необходимостта от пестене на масло, събирането и използването на отработено масло става все по-важен проблем. Чрез регенериране на стари масла е възможно да се получи значително количество висококачествени течни смазочни материали и в същото време да се предотврати замърсяването на околната среда чрез спиране на изхвърлянето на използвани масла във водните потоци.
Определяне на допустимото количество вредни вещества
Елиминирането на вредни вещества от отработените газове е доста трудна задача. Във високи концентрации тези компоненти са много вредни за здравето. Разбира се, невъзможно е незабавно да се промени текущата ситуация, особено по отношение на управлявания парк от превозни средства. Следователно законовите разпоредби за контрол на съдържанието на вредни вещества в отработените газове са предназначени за новопроизведени превозни средства. Тези предписания ще бъдат постепенно усъвършенствани, като се вземат предвид новите постижения в науката и технологиите.
Почистването на отработените газове е свързано с увеличаване на разхода на гориво с почти 10%, намаляване на мощността на двигателя и увеличаване на цената на автомобила. В същото време разходите за поддръжка на автомобила също се увеличават. Катализаторите също са скъпи, тъй като компонентите им са съставени от редки метали. Срокът на експлоатация трябва да бъде изчислен за 80 000 км на автомобила, но сега той все още не е достигнат. Използваните в момента катализатори издържат около 40 000 км, като се използва безоловен бензин.
Сегашната ситуация поставя под въпрос ефективността на строгите разпоредби относно съдържанието на вредни примеси, тъй като това води до значително увеличение на цената на автомобила и неговата експлоатация, а също така води до повишена консумациямасло.
Все още не е възможно да се изпълнят строгите изисквания, поставени за бъдещето към чистотата на отработените газове в сегашното състояние на бензиновите и дизеловите двигатели. Ето защо е препоръчително да се обърне внимание на радикална промяна в електроцентралата на механичните превозни средства.
