Tentamen nr 1 11 celler
Alternativ 1.
Från kemikursen vet du följandesätt separation av blandningar:
.
sätt.
Fig.1 Fig.2 Fig.3
1) mjöl från järnspån som kommit in i det;
2) vatten från oorganiska salter lösta i det?
blandningar. (
Mjöl och de som fångats i detjärnfilspån
Vatten med oorganiska salter lösta i det
element.
detta kemiska element.
Skriv dina svar i en tabell
Symbolkemisk
element
periodnummer
gruppnummer
Metall/icke-metall
3. Periodiskt system kemiska grundämnen D.I. Mendeleev - ett rikt förråd
om deras närvaro i naturen. Till exempel är det känt att med ökande serienummer
kemiskt element i perioder minskar atomernas radier, och i grupper ökar de.
Med tanke på dessa mönster, ordna i ordning efter ökande atomradier
följande element:C, Si, Al, N.
sekvenser.
4.
skick;
kokning och smältning;
icke ledande;
ömtålig;
eldfast;
icke-flyktiga;
Med hjälp av denna information, bestäm strukturen för ämnena kväve N 2
och bordssalt NaCl. (ge ett utförligt svar).
2
produkter och godis.
genom
CO2
koldioxid i luften.
innehåller ämnen (t.ex.syror
nämns i texten .
6.
.
9. Även om växter och djur behöver fosforföreningar som ett element som ingår i livsviktiga ämnen, har förorening av naturliga vatten med fosfater en extremt negativ effekt på vattenförekomsternas tillstånd. Utsläpp av fosfater med avloppsvatten orsakar den snabba utvecklingen av blågröna alger, och den vitala aktiviteten hos alla andra organismer hämmas. Bestäm antalet katjoner och anjoner som bildas under dissociationen av 25 mol natriumortofosfat.
10. Ge en förklaring:Ibland in landsbygden kvinnor kombinerar henna hårfärgning med tvätt i ett ryskt bad. Varför är färgningen mer intensiv?
11.
H 2 S + Fe 2 O 3 → FeS + S + H 2 O.
12. Propan brinner med låga utsläpp av giftiga ämnen till atmosfären, så det används som energikälla i många områden, till exempel i gas
Vilken volym koldioxid (N.O.) bildas vid fullständig förbränning av 4,4 g propan?
13. En koksaltlösning inom medicin kallas en 0,9 % lösning av natriumklorid i vatten. Beräkna massan av natriumklorid och massan vatten som krävs för att framställa 500 g saltlösning.
Skriv en detaljerad lösning på problemet .
Tentamen nr 1 11 celler
Alternativ 2.
1. Från kemikursen kan du följandesätt separation av blandningar:
sedimentering, filtrering, destillation (destillation), magnetverkan, förångning, kristallisation .
Figurerna 1-3 ger exempel på några av de listade
sätt.
Fig.1 Fig.2 Fig.3
Vilken av följande metoder för separation av blandningar kan användas för rening:
1) svavel från järnspån som kommit in i den;
2) vatten från partiklar av lera och sand?
Skriv i tabellen numret på figuren och namnet på motsvarande separationsmetod.
blandningar. (rita om tabellen i en anteckningsbok)
2. Figuren visar en modell av den elektroniska strukturen hos en atom av någon kemikalie
element.
Baserat på analysen av den föreslagna modellen, utför följande uppgifter:
1) bestämma det kemiska grundämnet vars atom har en sådan elektronisk struktur;
2) ange periodnummer och gruppnummer i det periodiska systemet för kemikalier
element D.I. Mendeleev, där detta element är beläget;
3) avgöra om ett enkelt ämne tillhör metaller eller icke-metaller, som bildas
detta kemiska element.
Skriv dina svar i en tabell(rita tabellen i en anteckningsbok)
Symbolkemisk
element
periodnummer
gruppnummer
Metall/icke-metall
3. Periodiskt system av kemiska grundämnen D.I. Mendeleev - ett rikt förråd
information om kemiska grundämnen, deras egenskaper och egenskaper hos deras föreningar,
om mönster för förändringar i dessa egenskaper, om metoder för att få fram ämnen, samt
om deras närvaro i naturen. Så till exempel är det känt att elektronegativiteten hos ett kemiskt element ökar i perioder och minskar i grupper.
Med tanke på dessa mönster, ordna i ordning för ökande elektronegativitet
följande element:F, Na, N, Mg. Skriv ner beteckningarna på elementen i den önskade
sekvenser.
4. Tabellen nedan listar karakteristiska egenskaperämnen som har en molekylär och jonstruktur.
under normala förhållanden har en vätska,gasformigt och fast ballast
skick;
har låga temperaturer
kokning och smältning;
icke ledande;
har låg värmeledningsförmåga
fast under normala förhållanden;
ömtålig;
eldfast;
icke-flyktiga;
i smältor och lösningar
elektricitet
Med hjälp av denna information, bestäm strukturen för ämnena syre O 2
och soda Na 2 CO 3 . (ge ett utförligt svar).
Inom livsmedelsindustrin används livsmedelstillsatsen E526, vilket
är kalciumhydroxid Ca(OH)2 . Den finner tillämpning i produktionen av:
fruktjuicer, barnmat, inlagd gurka, ätbart salt, konfektyr
produkter och godis.
Framställning av kalciumhydroxid i industriell skala är möjliggenom
blanda kalciumoxid med vatten , kallas denna process släckning.
Kalciumhydroxid har använts i stor utsträckning vid framställning av sådana byggmaterial.
material som kalk, puts och gipsbruk. Detta beror på hans förmåga
interagerar med koldioxid CO2 som finns i luften. Samma fastighet
kalciumhydroxidlösning används för att mäta det kvantitativa innehållet
koldioxid i luften.
Användbar egendom kalciumhydroxid är dess förmåga att fungera som
flockningsmedel som renar avloppsvatten från suspenderade och kolloidala partiklar (inklusive
järnsalter). Det används också för att höja pH i vatten, som naturligt vatten
innehåller ämnen (t.ex.syror ), vilket orsakar korrosion i VVS-rör.
5. Skriv en molekylekvation för reaktionen för att producera kalciumhydroxid, som
nämns i texten .
6. Förklara varför denna process kallas släckning.
7. Skriv en molekylekvation för reaktionen mellan kalciumhydroxid och koldioxid
gas, som nämndes i texten. Förklara vilka egenskaper hos denna reaktion som gör det möjligt att använda den för att detektera koldioxid i luften.
8. Gör en förkortad jonisk ekvation av reaktionen som nämns i texten mellan
kalciumhydroxid och saltsyra .
9. Även om växter och djur behöver fosforföreningar som ett element som ingår i livsviktiga ämnen, har förorening av naturliga vatten med fosfater en extremt negativ effekt på vattenförekomsternas tillstånd. Utsläpp av fosfater med avloppsvatten orsakar den snabba utvecklingen av blågröna alger, och den vitala aktiviteten hos alla andra organismer hämmas. Bestäm antalet katjoner och anjoner som bildas under dissociationen av 15 mol kaliumortofosfat.
10. Ge en förklaring:Varför görs alla typer av hårstyling vanligtvis med värme?
11. Schemat för redoxreaktionen ges
Ställ in förhållandena. Skriv ner det elektroniska saldot.
Ange oxidationsmedel och reduktionsmedel.
12. Propan brinner med låga utsläpp av giftiga ämnen till atmosfären, så det används som energikälla på många områden, som gas
tändare och vid uppvärmning av hus på landet.
Vilken volym koldioxid (N.O.) bildas vid fullständig förbränning av 5 g propan?
Skriv ner en detaljerad lösning på problemet.
13. Apoteket måste förbereda en 5% lösning av jod, som används för att behandla sår.
Vilken volym lösning kan en farmaceut framställa av 10 g kristallint jod om lösningens densitet bör vara 0,950 g/ml?
Kalciumhydroxid har använts i stor utsträckning vid framställning av sådana byggmaterial som kalk, puts och gipsbruk. Detta beror på dess förmåga att interagera med koldioxid CO2 som finns i luften. Samma egenskap hos en kalciumhydroxidlösning används för att mäta mängden koldioxid i luften.
En användbar egenskap hos kalciumhydroxid är dess förmåga att fungera som ett flockningsmedel som renar avloppsvatten från suspenderade och kolloidala partiklar (inklusive järnsalter). Det används också för att höja vattnets pH, eftersom naturligt vatten innehåller ämnen (som syror) som orsakar korrosion i VVS-rör.
Gör en molekylekvation för reaktionen mellan kalciumhydroxid och koldioxid, som nämndes i texten.2. Förklara vilka egenskaper hos denna reaktion som gör det möjligt att använda den för att detektera koldioxid i luften.
Skriv en förkortad jonisk ekvation för reaktionen mellan kalciumhydroxid och saltsyra som nämns i texten.2. Förklara varför denna reaktion används för att höja vattnets pH.
9. Schemat för redoxreaktionen ges:
Gör en elektronisk balans av denna reaktion.2. Ange oxidationsmedel och reduktionsmedel.
Ordna koefficienterna i reaktionsekvationen.
10. Transformationsschemat ges: → → →
Skriv molekylekvationerna för de reaktioner genom vilka dessa transformationer kan utföras.
Upprätta en överensstämmelse mellan formeln för ett organiskt ämne och den klass/grupp som detta ämne tillhör: välj en klass för varje bokstav
I de föreslagna schemana för kemiska reaktioner, infoga formlerna för de saknade ämnena och ordna koefficienterna.
1) → 2) → 
13. Propan brinner med låga halter av giftiga utsläpp till atmosfären, så det används som energikälla i många områden, som gaständare och uppvärmning av hus på landet. Vilken volym koldioxid (N.O.) bildas vid fullständig förbränning av 4,4 g propan? Skriv ner en detaljerad lösning på problemet.
Isopropylalkohol används som ett universellt lösningsmedel: det är en del av hushållskemikalier, parfymer och kosmetika, spolarvätskor för bilar. Gör i enlighet med schemat nedan ekvationerna för reaktionerna för att erhålla denna alkohol. När du skriver reaktionsekvationer, använd strukturformler organiskt material.
15. Fysiologisk koksaltlösning i medicin kallas en 0,9% lösning av natriumklorid i vatten. Beräkna massan av natriumklorid och massan vatten som krävs för att framställa 500 g saltlösning. Skriv ner en detaljerad lösning på problemet.
7.
Svarselement:
2) Som ett resultat av denna reaktion bildas ett olösligt ämne - kalciumkarbonat, grumling av den initiala lösningen observeras, vilket gör det möjligt att bedöma närvaron av koldioxid i luften (kvalitativ reaktion på)
8. Svarselement:
2) Närvaron av syra i naturligt vatten orsakar låga pH-värden för detta vatten. Kalciumhydroxid neutraliserar syran och pH-värdena stiger.
9. Förklaring. 1) Sammanställt elektroniskt saldo:
2) Det anges att svavel i oxidationstillståndet -2 (eller ) är ett reduktionsmedel, och järn i oxidationstillståndet +3 (eller ) är ett oxidationsmedel;
3) Reaktionsekvationen är sammansatt:
10. Reaktionsekvationerna som motsvarar transformationsschemat är skrivna:
15. Förklaring. Svarspunkter: 1) = 4,5 g 2) = 495,5 g
Från 1965 till 1980, världen över, av 1307 dödsfall i större olyckor med bränder, explosioner eller giftiga utsläpp, både vid fasta installationer och under transport, är 104 dödsfall (8%) associerade med utsläpp av ett giftigt ämne. Statistiken över icke-dödliga fall är följande: det totala antalet drabbade är 4285 personer, 1343 personer (32%) led av giftiga utsläpp. Före 1984 var förhållandet mellan dödsoffer och dödsfall på grund av giftiga utsläpp mycket annorlunda än förhållandet mellan olyckor med bränder och explosioner. Olyckan som inträffade den 3 december 1984 i staden Bhopal (Indien) krävde dock cirka 4 tusen liv och gjorde en betydande korrigering av detta förhållande. Olyckor med utsläpp av giftiga ämnen är ett stort problem för allmänheten i alla industriländer.
Många giftiga ämnen som ofta används inom industrin, varav de viktigaste är klor och ammoniak, lagras som flytande gaser under ett tryck på minst 1 MPa. I händelse av förlust av täthet i tankarna där ett sådant ämne förvaras sker en momentan avdunstning av en del av vätskan. Mängden avdunstad vätska beror på ämnets natur och dess temperatur. Vissa giftiga ämnen som är vätskor vid normal temperatur lagras i tankar (under atmosfärstryck) utrustad med andningsanordningar och lämpliga anordningar för att förhindra läckage till atmosfären, såsom en speciell fälla för aktivt kol. En av möjliga orsaker förlust av tankens täthet kan vara uppkomsten av övertryck av en inert gas, såsom kväve, inuti tankens ångutrymme, vilket uppstår som ett resultat av fel på tryckreduceringsventilen i frånvaro av ett automatiskt tryck kontrollsystem i tanken. En annan orsak är att rester av ett giftigt ämne överförs tillsammans med vatten, till exempel vid spolning av en tank.
En möjlig orsak till läckage från tankar kan vara överskottsvärme som tillförs tanken, till exempel i form av solinstrålning eller värmebelastningen från en brand i lagerutrymmet. Inträde i tanken av ämnen som kommer in i kemisk reaktion med innehåll kan också orsaka giftigt utsläpp, och även om innehållet i sig hade låg toxicitet. Det finns fall när företag, som ett resultat av oavsiktliga handlingar, till exempel vid blandning av saltsyra och blekmedel (natriumhypoklorit), det resulterande kloret läckte. Ämnen som påskyndar polymerisation eller sönderdelning kan släppas ut i tanken för att avge tillräckligt med värme för att få en del av innehållet att koka av och släppa ut giftiga ämnen.
Tillväxten av motorisering för med sig behovet av säkerhetsåtgärder miljö. Luften i städerna är alltmer förorenad med ämnen som är skadliga för människors hälsa, särskilt kolmonoxid, oförbrända kolväten, kväveoxider, bly, svavelföreningar, etc. Till stor del är dessa produkter av ofullständig förbränning av bränslen som används i företag, i vardagen liv, såväl som i bilmotorer.
Tillsammans med giftiga ämnen i driften av fordon skadlig effekt deras buller påverkar också befolkningen. Per senare tid i städer har ljudnivån ökat med 1 dB årligen, så det är nödvändigt att inte bara stoppa ökningen av den totala bullernivån, utan också för att uppnå dess minskning. Konstant exponering för buller orsakar nervsjukdomar, minskar människors förmåga att arbeta, särskilt de som är engagerade i mental aktivitet. Motorisering ger buller till tidigare tysta avlägsna platser. Att minska bullret som genereras av träbearbetnings- och jordbruksmaskiner har tyvärr fortfarande inte ägnats vederbörlig uppmärksamhet. Motorsågen skapar buller i en stor del av skogen, vilket orsakar förändringar i djurens levnadsvillkor och ofta gör att vissa arter utrotas.
Oftast orsakar dock föroreningen av atmosfären av fordons avgaser kritik.
Under tung trafik ackumuleras avgaser nära markytan och i närvaro av solstrålning, särskilt i industristäder belägna i dåligt ventilerade håligheter, bildas den så kallade smogen. Atmosfären är så förorenad att det är skadligt för hälsan att vistas i den. Trafiktjänstemän som är stationerade vid några trafikerade korsningar använder syrgasmasker för att skydda sin hälsa. Särskilt skadlig är den relativt tunga kolmonoxiden som ligger nära jordens yta, tränger in i de nedre våningarna i byggnader, garage och mer än en gång leder till dödsfall.
Lagstiftande företag begränsar innehållet av skadliga ämnen i bilarnas avgaser, och de skärps ständigt (tabell 1).
Föreskrifter är ett stort problem för biltillverkarna; de påverkar också indirekt vägtransporternas effektivitet.
För fullständig förbränning av bränslet kan viss överskottsluft tillåtas för att säkerställa en god förskjutning av bränslet med det. Det nödvändiga överskottet av luft beror på graden av blandning av bränsle med luft. I förgasarmotorer tar denna process en betydande tid, eftersom bränslevägen från den blandningsbildande enheten till tändstiftet är ganska lång.
En modern förgasare låter dig forma olika sorter blandningar. Den rikaste blandningen behövs för en kallstart av motorn, eftersom en betydande del av bränslet kondenserar på inloppsrörets väggar och inte omedelbart kommer in i cylindern. I detta fall avdunstar endast en liten del av de lätta fraktionerna av bränslet. När motorn värms upp krävs också en rik blandning.
När bilen är i rörelse bör sammansättningen av luft-bränsleblandningen vara dålig, vilket säkerställer god effektivitet och låg specifik bränsleförbrukning. För prestation maximal kraft Motorn måste ha en rik blandning för att fullt ut kunna utnyttja hela luftmassan som kommer in i cylindern. För att säkerställa goda dynamiska egenskaper hos motorn när gasspjällsventilen öppnas snabbt, är det nödvändigt att dessutom tillföra en viss mängd bränsle till insugningsrörledningen, vilket kompenserar för bränslet som har lagt sig och kondenserat på rörledningens väggar som ett resultat av en ökning av trycket i den.
För bra blandning av bränsle med luft måste en hög lufthastighet och rotation skapas. Om förgasarspridarens tvärsnitt är konstant, då kl låga frekvenser rotation av motorn för god blandningsbildning, lufthastigheten i den är liten, och vid höga hastigheter leder diffusorns motstånd till en minskning av luftmassan som kommer in i motorn. Denna nackdel kan elimineras genom att använda en förgasare med variabel diffusorsektion eller bränsleinsprutning i insugningsröret.
Det finns flera typer av bensininsprutningssystem i insugningsröret. I de vanligaste systemen tillförs bränslet genom en separat injektor för varje cylinder, vilket säkerställer en jämn fördelning av bränslet mellan cylindrarna, vilket eliminerar sedimentering och kondensering av bränsle på inloppsrörledningens kalla väggar. Mängden insprutat bränsle är lättare att föra närmare det optimala som motorn kräver för tillfället. Det finns inget behov av en diffusor, de energiförluster som uppstår under dess passage med luft elimineras. Ett exempel på ett sådant bränsleförsörjningssystem är det ofta använda insprutningssystemet Bosch K-Jetronic som används på.
Schemat för detta system visas i fig. 1. Det koniska grenröret 1, i vilket ventilen 3 svänger på spaken 2, är utförd så att ventillyftet är proportionellt mot massluftflödet. Fönstren 5 för passage av bränsle öppnas av spolen 6 i regulatorhuset när spaken förflyttas under påverkan av det inkommande luftflödet. De nödvändiga förändringarna i blandningens sammansättning i enlighet med motorns individuella egenskaper uppnås genom formen på det koniska munstycket. Spaken med ventilen balanseras av en motvikt, tröghetskrafterna under fordonsvibrationer påverkar inte ventilen.
 |
| Ris. 1. Bosch K-Jetronic bensininsprutningssystem: |
|---|
| 1 - inloppsrör; 2 - luftplattans ventilspak; 3 - luftplåtsventil; 4 - trottelventil; 5 - fönster; 6 - doseringsspole; 7 - justerskruv; 8 - bränsleinjektor; 9 - regulatorns nedre kammare; 10 - fördelningsventil; 11 - stålmembran; 12 - ventilsäte; 13 - fördelningsventilfjäder; 14 - tryckreduceringsventil; 15 - bränslepump; 16 - bränsletank; 17 - bränslefilter; 18 - bränsletrycksregulator; 19 - extra lufttillförselregulator; 20 - bränslebypassventil; 21 - kallstart bränsleinsprutare; 22 - termostatisk vattentemperaturgivare. |
Flödeshastigheten för luft som kommer in i motorn regleras av gasspjällsventilen 4. Dämpning av ventilsvängningar, och därmed spolen, som uppstår vid låga motorvarvtal på grund av lufttryckspulseringar i insugningsrören, uppnås av jetstrålar i bränslesystemet. Skruv 7 placerad i ventilspaken tjänar också till att reglera mängden bränsle som tillförs.
Mellan fönstret 5 och munstycket 8 finns en fördelningsventil 10 som med hjälp av en fjäder 13 och ett säte 12 vilande på membranet 11 uppbär ett konstant insprutningstryck i munstycksförstoftaren på 0,33 MPa vid ett tryck före ventilen på 0,47 MPa.
Bränsle från tanken 16 tillförs av en elektrisk bränslepump 15 genom tryckregulatorn 18 och bränslefiltret 17 in i den nedre kammaren 9 i regulatorhuset. Det konstanta bränsletrycket i regulatorn upprätthålls av tryckreduceringsventilen 14 . Membranregulatorn 18 är utformad för att upprätthålla bränsletrycket när motorn inte är igång. Detta förhindrar bildandet av luftfickor och säkerställer en bra start av en varm motor. Regulatorn bromsar också ökningen av bränsletrycket vid start av motorn och dämpar dess fluktuationer i rörledningen.
Kallstart av motorn underlättas av flera enheter. Bypassventilen 20, styrd av en bimetallfjäder, öppnar dräneringsledningen till bränsletanken under en kallstart, vilket minskar bränsletrycket på spolens ände. Detta stör balansen i spaken och samma mängd inkommande luft kommer att motsvara en större volym insprutat bränsle. En annan anordning är den extra lufttillförselregulatorn 19, vars membran också öppnas av en bimetallfjäder. Ytterligare luft behövs för att övervinna det ökade friktionsmotståndet hos en kall motor. Den tredje anordningen är en kallstartsbränsleinsprutare 21 som styrs av en termostat 22 i motorns vattenmantel som håller insprutaren öppen tills motorns kylvätska når en förutbestämd temperatur.
Den elektroniska utrustningen i det aktuella bensininsprutningssystemet är begränsad till ett minimum. Den elektriska bränslepumpen stängs av när motorn är avstängd och det finns mindre överskottsluft än vid direkt bränsleinsprutning, dock leder den stora kylytan på väggarna till stora värmeförluster vilket orsakar ett fall.
Bildning av kolmonoxid CO och kolväten CH x
Vid förbränning av en blandning av stökiometrisk sammansättning bör ofarlig koldioxid CO 2 och vattenånga bildas, och med brist på luft på grund av att en del av bränslet brinner ofullständigt, dessutom giftig kolmonoxid CO och oförbrända kolväten CH x .
Dessa farliga komponenter i avgaserna kan brännas av och oskadliggöras. För detta ändamål är det nödvändigt att tillföra frisk luft med en speciell kompressor K (fig. 2) till en plats i avgasröret där skadliga produkter av ofullständig förbränning kan brännas. Ibland tillförs luft direkt till den varma avgasventilen för detta.
Som regel placeras en termisk reaktor för efterförbränning av CO och CH x omedelbart efter motorn direkt vid utloppet av avgaserna från den. Avgaserna M matas in i reaktorns mitt och avlägsnas från dess periferi till avgasrörledningen V . Reaktorns yttre yta har värmeisolering I.
I den mest uppvärmda centrala delen av reaktorn finns en flamkammare, uppvärmd av avgaser, där produkterna från ofullständig förbränning av bränslet bränns ut. I detta fall frigörs värme, vilket upprätthåller en hög temperatur i reaktorn.
Oförbrända komponenter i avgaserna kan oxideras utan förbränning med hjälp av en katalysator. För att göra detta är det nödvändigt att lägga till sekundär luft till avgaserna, vilket är nödvändigt för oxidation, vars kemiska reaktion kommer att utföras av katalysatorn. Det avger också värme. Katalysatorn är vanligtvis sällsynta och ädla metaller, så den är mycket dyr.
Katalysatorer kan användas i alla typer av motorer, men de har en relativt kort livslängd. Om bly finns i bränslet förgiftas ytan av katalysatorn snabbt och den blir oanvändbar. Att erhålla högoktanig bensin utan blyförebyggande medel är en ganska komplicerad process, där mycket olja förbrukas, vilket inte är ekonomiskt genomförbart i händelse av underskott. Det är tydligt att efterförbränning av bränsle i en termisk reaktor leder till energiförluster, även om förbränningen frigör värme som kan utnyttjas. Därför är det tillrådligt att organisera processen i motorn på ett sådant sätt att den minsta mängden skadliga ämnen bildas under förbränningen av bränsle i den. Samtidigt bör det noteras att användningen av katalysatorer kommer att vara oundviklig för att uppfylla de lovande lagkraven.
Bildning av kväveoxider NO x
Skadliga kväveoxider bildas vid höga förbränningstemperaturer under förhållanden med en stökiometrisk sammansättning av blandningen. Att minska utsläppen av kväveföreningar är förenat med vissa svårigheter, eftersom villkoren för deras minskning sammanfaller med villkoren för bildandet skadliga produkter ofullständig förbränning och vice versa. Samtidigt kan förbränningstemperaturen sänkas genom att tillföra lite inert gas eller vattenånga i blandningen.
För detta ändamål är det lämpligt att recirkulera de kylda avgaserna till insugningsröret. Den resulterande reducerade effekten kräver en berikad blandning, en större gasspjällsöppning, vilket ökar det totala utsläppet av skadlig CO och CH x med avgaser.
Avgasåterföring i kombination med reducering av kompressionsförhållande, variabel ventiltid och fördröjd tändning kan minska NOx med upp till 80 %.
Kväveoxider elimineras från avgaserna även med katalytiska metoder. I detta fall leds avgaserna först genom en reduktionskatalysator i vilken NOx-halten reduceras, och sedan, tillsammans med ytterligare luft, genom en oxiderande katalysator, där CO och CHx elimineras. Ett diagram över ett sådant tvåkomponentsystem visas i fig. 3.
För att minska halten av skadliga ämnen i avgaserna används så kallade α-sonder, som även kan användas i kombination med en tvåvägskatalysator. En speciell egenskap hos α-sondsystemet är att ingen extra luft för oxidation tillförs katalysatorn, utan α-sonden övervakar hela tiden syrehalten i avgaserna och styr bränsletillförseln så att blandningen alltid är stökiometrisk. I detta fall kommer CO, CH x och NO x att finnas i avgaserna i minimala mängder.
Funktionsprincipen för α-sonden är att i ett smalt område nära den stökiometriska sammansättningen av blandningen α = 1, ändras spänningen mellan sondens inre och yttre ytor kraftigt, vilket fungerar som en kontrollpuls för enheten som reglerar bränsletillförseln. Det känsliga elementet 1 i sonden är tillverkat av zirkoniumdioxid, och dess yta 2 är belagd med ett lager av platina. Spänningskarakteristiken U, mellan de inre och yttre ytorna av avkänningselementet visas i fig. fyra.
Andra giftiga ämnen
För att öka oktantalet i bränslet används vanligtvis knackningsförhindrande medel, såsom tetraetylbly. För att blyföreningar inte ska sedimentera på väggarna i förbränningskammaren och ventilerna används så kallade scavengers, i synnerhet dibrometyl.
Dessa föreningar kommer in i atmosfären med avgaser och förorenar växtligheten längs vägarna. Att komma in i människokroppen med mat påverkar blyföreningar hans hälsa negativt. Blyavsättning i avgaskatalysatorer har redan nämnts. I detta avseende är en viktig uppgift för närvarande att ta bort bly från bensin.
Olja som tränger in i förbränningskammaren förbränns inte helt, och innehållet av CO och CH x i avgaserna ökar. För att eliminera detta fenomen är hög täthet av kolvringarna och bibehållande av ett gott tekniskt skick på motorn nödvändigt.
Att bränna stora mängder olja är särskilt vanligt i tvåtaktsmotorer där olja tillsätts bränslet. De negativa konsekvenserna av att använda bensin-oljeblandningar mildras delvis genom att dosera oljan med en speciell pump i enlighet med motorbelastningen. Liknande svårigheter finns vid tillämpningen av Wankel-motorn.
Bensinångor har också en skadlig effekt på människors hälsa. Därför måste vevhusventilation utföras på ett sådant sätt att gaser och ångor som tränger in i vevhuset på grund av dålig täthet inte kommer ut i atmosfären. Läckage av bensinångor från bränsletanken kan förhindras genom adsorption och insugning av ångor i insugningssystemet. Oljeläckage från motor och transmission, oljeförorening av bilen till följd av detta är också förbjudet för att bevara miljöns renhet.
Att minska oljeförbrukningen är lika viktigt ur ekonomisk synvinkel som att spara bränsle, eftersom oljor är mycket dyrare än bränsle. Utföra regelbunden övervakning och Underhåll minska oljeförbrukningen på grund av motorfel. Oljeläckage i motorn kan observeras till exempel på grund av dålig täthet av topplockslocket. På grund av oljeläckage är motorn förorenad, vilket kan orsaka brand.
Oljeläckage är också osäkert på grund av vevaxeltätningens låga täthet. Oljeförbrukningen ökar i detta fall markant, och bilen lämnar smutsiga märken på vägen.
Kontaminering av en bil med olja är mycket farlig, och oljefläckar under bilen är en anledning att förbjuda dess drift.
Olja som rinner ut från vevaxeltätningen kan komma in i kopplingen och få den att slira. Men mer negativa konsekvenser orsakas av att olja kommer in i förbränningskammaren. Och även om oljeförbrukningen är relativt liten, men dess ofullständiga förbränning ökar utsläppen av skadliga komponenter med avgaser. Oljeförbränning manifesteras i överdriven bilrök, vilket är typiskt för, såväl som avsevärt utslitna fyrtaktsmotorer.
I fyrtaktsmotorer kommer olja in i förbränningskammaren genom kolvringarna, vilket märks särskilt när de och cylindern är hårt slitna. Huvudorsaken till att olja tränger in i förbränningskammaren är den ojämna passningen av kompressionsringarna till cylinderns omkrets. Olja dräneras från cylinderväggarna genom slitsarna på oljeskrapan och hålen i dess spår.
Genom springan mellan spindeln och inloppsventilstyrningen tränger olja lätt in i inloppsrörledningen, där det uppstår ett vakuum. Detta gäller särskilt när man använder lågviskösa oljor. Oljeflöde genom denna enhet kan förhindras genom att använda en gummitätning i änden av ventilstyrningen.
Motorns vevhusgaser som innehåller många skadliga ämnen avlägsnas vanligtvis med en speciell rörledning till insugningssystemet. När det kommer in i cylindern brinner vevhusgaserna ut tillsammans med luft-bränsleblandningen.
Lågviskösa oljor minskar friktionsförluster, förbättrar motorer och minskar bränsleförbrukningen. Det rekommenderas dock inte att använda oljor med en viskositet som är lägre än vad som föreskrivs av standarderna. Detta kan orsaka ökad oljeförbrukning och högt motorslitage.
På grund av behovet av att spara olja blir insamling och användning av spillolja en allt viktigare fråga. Genom att regenerera gamla oljor är det möjligt att erhålla en betydande mängd flytande smörjmedel av hög kvalitet och samtidigt förhindra miljöföroreningar genom att stoppa utsläppet av använda oljor i vattenströmmar.
Bestämning av den tillåtna mängden skadliga ämnen
Att eliminera skadliga ämnen från avgaser är en ganska svår uppgift. I höga koncentrationer är dessa komponenter mycket skadliga för hälsan. Naturligtvis är det omöjligt att omedelbart ändra den nuvarande situationen, särskilt i förhållande till den trafikerade fordonsflottan. Därför är lagbestämmelserna för kontroll av innehållet av skadliga ämnen i avgaserna utformade för nyproducerade fordon. Dessa recept kommer gradvis att förbättras med hänsyn till nya landvinningar inom vetenskap och teknik.
Avgasrening är förknippad med en ökning av bränsleförbrukningen med nästan 10%, en minskning av motoreffekten och en ökning av kostnaden för en bil. Samtidigt ökar också kostnaden för bilunderhåll. Katalysatorer är också dyra, eftersom deras komponenter består av sällsynta metaller. Livslängden ska beräknas för 80 000 mil av bilen, men nu är den ännu inte uppnådd. Katalysatorerna som för närvarande används håller cirka 40 000 km och blyfri bensin används.
Den nuvarande situationen ifrågasätter effektiviteten av strikta regler om innehållet av skadliga föroreningar, eftersom detta orsakar en betydande ökning av kostnaderna för bilen och dess drift, och leder också till ökad konsumtion olja.
Det är ännu inte möjligt att uppfylla de stränga krav som ställs för framtiden för avgasernas renhet i det nuvarande tillståndet för bensin- och dieselmotorer. Därför är det tillrådligt att uppmärksamma en radikal förändring i kraftverket för mekaniska fordon.
