CAPITOLUL I - INTRODUCERE 1.1. Impactul automobilului asupra mediului CAPITOLUL II -CONTROLUL POLUĂRII 2.1. Consideraţii generale 2.1.1. Ecologia şi implicaţiile ecologice ale poluării 2.1.2. Poluanţii produşi de motoarele cu ardere internă 2.1.2.1. Consideraţii generale 2.2. Originea poluanţilor din gazele de evacuare ale motoarelor cu aprindere prin scânteie, mijloace generale de diminuare a noxelor 2.2.1. Surse de noxe 2.2.2. Originea hidrocarburilor 2.2.3. Originea oxizilor de carbon 2.2.4. Originea oxizilor de azot 2.2.5. Originea particulelor 2.2.6. Originea aldehidelor 2.3.Mijloacele de reducere a emisiilor poluante la motoarele cuaprindere prin scânteie 2.3.1. Influenţa unor factori asupra emisiilor produse de motoarele cu aprindere prin scânteie 2.3.2. Mijloace generale pentru diminuarea noxelor la geneză 2.4. Metode pasive de reducere a emisiilor la motoarele cu aprindere prin scânteie cu catalizator 2.4.1. Consideraţii generale 2.4. 2.Catalizatorii destinaţi motoarelor cu aprindere prin scânteie 2.4.2.1. Principii de funcţionare şi reacţii chimice 2.4.2.2. Clasificare şi istoric 2.5. Catalizatorul cu triplă acţiune 2.6. Reducerea emisiilor la pornire pentru motoarele cu prelucrarea gazelor evacuate în catalizatori 2.7. Sinteză asupra controlului la motoarele cu aprindere prin scânteie 2.7.1. Corelaţia dintre condiţiile de funcţionare şi noxe 2.8. Inventarierea metodelor de măsurare a noxelor 2.8.1. Instalaţii şi metode de măsurare a poluanţilor emişi de către motoarele cu ardere internă 2.8.1.1. Instalaţii de măsurare a poluanţilor gazoşi 2.8.1.2. Instalaţii de măsurare a particulelor 2.8.1.3. Scheme pentru standuri dinamice cu role 2.8.1.4. Elemente privind determinarea experimentală a poluanţilor şi a mirosului 2.8.1.4.1. Inventarierea metodelor de măsurare a noxelor 2.8.1.4.2. Evaluarea mirosului gazelor de eşapament 2.9. Evaluarea poluǎrii produse în transporturile rutiere 2.10.Concluzii 2.11. Automobilul şi încǎlzirea globalǎ 2.11.1. Bioxidul de carbon 2.11.2. Metanul 2.11.3. Protoxidul de azot- gazul ilariant 2.11.4. Non – metan hidrocarburi 2.11.5. Oxizii de azot 2.11.6. Hidrocarburi halogenate 2.12.Contribuţia transportului rutier la producerea gazelor cu efect de seră 2.13. Măsuri de protecție a mediului CAPITOLUL III - REGLEMENTĂRI INTERNE ŞI INTERNAŢIONALE PRIVIND POLUAREA DATORATĂ MOTOARELOR CU ARDERE INTERNĂ 3.1. Legislaţia antipoluare 3.1.1. Evoluţia legislaţiei pentru combaterea poluării 3.1.2. Regulamente europene 3.1.2.1. Regulamentu nr.83 CEE – ONU 3.1.2.2. Regulamentul nr.49 CEE – ONU 3.1.2.3. Regulamentul nr.24 CEE – ONU 3.1.3. Regulamente ale S.U.A 3.1.3.1. Cicluri și limite pentru autovehicule ușoare 3.1.3.2. Cicluri pentru autovehicule grele 3.1.4. Regulamete Japoneze 3.1.5. Legislația Românească 3.2. Concluzii 3.3. Automobile și regulamentele de poluare 3.3.1. Scurt istoric 3.3.2. Regulamente privitoare la emisiile oxizilor de azot la autoturisme 3.3.3. Regulamente privitoare la emisiile de particule Diesel la autoturisme 3.3.4. Regulamentele privitoare la emisia oxizilor de azot la autovehicule grele 3.3.5. Regulamentele privitoare la emisia de particule Diesel la autovehiculele grele 3.3.6. Regulamente europene pentru autoturisme 3.3.7. Regulamentele europene pentru vehiculele comerciale 3.3.8. Alte reglementări CAPITOLUL IV - MĂSURAREA EMISIILOR POLUANTE 4.1. Metode de măsurare a emisiilor 4.1.1. Măsurarea monoxidului de carbon 4.1.2. Măsurarea oxizilor de azot 4.1.3. Măsurarea hidrocarburilor 4.1.4. Măsurarea fumului 4.1.5. Măsurarea particulelor 4.1.6. Echivalența fum - particule 4.1.6.1. Corelaţii cu unităţile de fum Bosch 4.1.6.2. Corelaţia cu unităţile de fum Hartridge 4.1.6.3. Interpretarea curbelor de echivalenţă 4.1.6.4 Verificarea corelaţiei fum – particule 4.2. Instalaţii şi aparate de măsurare 4.2.1. Instalaţii de măsură a poluanţilor 4.2.1.1. Instalaţii de măsurare a poluanţilor gazoşi 4.2.1.2. Instalaţii de măsurare a particulelor 4.2.2. Scheme pentru standuri dinamice cu role 4.2.3. Aparatura de măsurare 4.3. Metode moderne de cercetare a poluanților chimici 4.3.1. Analiza substanțelor nelimitate prin norme 4.3.2. Spectrometria de masă 4.3.3. Cromatografia 4.3.4. Gravimetria și termogravimetria 4.3.5. Fotometria 4.3.6. Alte metode de cercetare 4.4. Tendinţe şi obiective în programul de acţiune şi reducere a poluǎrii asupra mediului 4.4.1. Al 6-lea Program de Acţiune Asupra Mediului 4.4.2. Noxele cu efect de serǎ şi programe pentru controlul schimbǎrilor climatice 4.4.3.Transportul şi bioxidul de carbon 4.4.4. Protocolul Kyoto asupra schimbării climei 4.4.5. Indicatori de cuantificare a condițiilor de mediu 4.5.Concluzii CAPITOLUL V- COMBUSTIBILI PENTRU MOTOARELE CU ARDERE INTERNĂ 5.1. Benzine.Cifra octanică 5.2. Cifra cetanică BIBLIOGRAFIE
CAPITOLUL I INTRODUCERE 1.1. Impactul automobilului asupra mediului În anul 2000 circulau în lume circa 800 de milioane de autovehicule, dintre care în jur de 500 de milioane erau autoturisme, iar restul, autocamioane, autobuze, motociclete şi scutere. În Europa şi America de Nord se aflau 35%, iar restul în Asia, America de Sud, Africa şi Oceania [89]. Producţia mondialǎ anualǎ este astǎzi de circa 60 de milioane de automobile [90]. În Europa aproximativ 14 milioane de vehicule îşi încheie ciclul de viaţǎ, iar în SUA, între 10 şi 11 milioane de automobile (autoturisme, autocamioane şi autoutilitare) sunt reciclate. Creşterea continuǎ a numǎrului de vehicule va fi strâns legatǎ de creşterea viitoare a populaţiei globului, înmulţirea populaţiei urbane şi creşterea economicǎ. Conform previziunilor Organizaţiei Naţiunilor Unite, populaţia globului va ajunge pânǎ în 2050 la aproape 9 miliarde de locuitori. Populaţia Uniunii Europene (27 de state) este estimatǎ la 450 de milioane de locuitori în 2020, din care 25% va fi peste 60 de ani [1]. La începutul anului 2003 populaţia globului era de 6,3 miliarde de locuitori. Aceastǎ creştere nu este uniform distribuitǎ şi este mai accentuatǎ în ţǎrile din Asia, Africa şi America Latinǎ, tabelul 1.1. Tabelul 1.1 – Previziunile ONU referitoare la creşterea populaţiei globului 1950 1998 2050 Populaţia globului 2,521 5,901 8,909 Regiunile cele mai dezvoltate 0,813 1,182 1,155 Regiunile cele mai puţin dezvoltate 1,709 4,719 7,754 Africa 0,221 0,749 1,766 Asia 1,402 3,585 5,268 Europa 0,547 0,729 0,628 America Latinǎ şi Caraibe 0,167 0,504 0,809 America de Nord 0,172 0,305 0,392 Oceania 0,013 0,030 0,046 Ca rezultat al acestei tendinţe este de aşteptat ca numǎrul de vehicule sǎ creascǎ semnificativ, în special în ţǎrile cu industrializare rapidǎ din Asia de Sud-Est, şi la fel presiunile privind protecţia mediului înconjurǎtor. Consumul anual de energie primarǎ a crescut pânǎ la 7,8x109 tone petrol echivalent. Rezervele exploatabile de petrol sunt evaluate la 136x109 tone, ceea ce înseamnǎ cǎ, în ritmul actual de consum, acestea ar putea ajunge pânǎ în 2040. Dat fiind faptul cǎ tehnologiile de extracţie şi de prelucrare a ţiţeiului sunt într-un continuu progres şi cǎ cercetǎrile pentru descoperirea unor noi zǎcǎminte sunt bine motivate este de aşteptat ca limita epuizǎrii resurselor sǎ fie şi mai îndepǎrtatǎ [61]. Rezervele de gaze naturale sunt evaluate la 114x109 tone petrol echivalent şi, în ritmul actual de consum, ar ajunge pânǎ la jumǎtatea secolului XXI. Biomasa este evaluatǎ la 700x109 tone petrol echivalent, ceea ce înseamnǎ de 100 de ori consumul mondial anual de energie. Totuşi, datoritǎ posibilitǎţilor limitate de utilizare şi a randamentului scǎzut de transformare în combustibil, este de aşteptat ca biomasa sǎ nu constituie o sursǎ importantǎ de combustibil pentru automobile, cu toate cǎ importanţa acesteia în viitor va creşte. Se poate aprecia cǎ pretenţiile de reducere drasticǎ a consumului de combustibil la automobile sunt determinate şi de epuizarea, într-un viitor nu prea îndepǎrtat (2 – 3 generaţii), a rezervelor de combustibil fosil. Pe lângǎ ozonul şi particulele care afecteazǎ calitatea aerului atmosferic, emisiile motoarelor Diesel şi Otto includ un numǎr de compuşi poluanţi cu risc mare de cancer sau alte efecte negative asupra sǎnǎtǎţii. Aceşti compuşi poluanţi includ benzenul, formaldehida, acetaldehida, 1,3-butadiena şi particulele Diesel. Toţi aceşti componenţi sunt produşi ai arderii; benzenul se gǎseşte şi în alte gaze decât cele de evacuare de la motoarele pe benzinǎ. Pe baza datelor recente se apreciazǎ cǎ emisiile Diesel şi în principal particulele (PM) tind sǎ devinǎ sursa dominantǎ a riscului de cancer. Agenţia Internaţionalǎ de Cercetare a Cancerului (International Agency for Research on Cancer – IARC) a trecut emisiile Diesel pe lista substanţelor toxice potenţial cauzatoare de cancer (1998). Organizaţia Mondialǎ a Sǎnǎtǎţii (The World Health Organization) recomandǎ eforturi urgente de reducere a emisiilor, în special a particulelor, prin schimbarea sistemelor tehnice de evacuare, reproiectarea motoarelor şi compoziţia combustibilului. Abia în 2000, The National Institute for Environmental Health Sciences (NIEHS) a trecut particulele Diesel pe lista sa de substanţe responsabile de cancerul uman, în special cel de plǎmâni. În urma unui program de monitorizare, desfǎşurat în Los Angeles, s-a constatat cǎ 70% din totalul îmbolnǎvirilor de cancer, în zona urbanǎ monitorizatǎ – 1400 cazuri/la un milion de locuitori – sunt atribuite emisiilor de particule Diesel, 20% altor compuşi toxici (benzen, butadienǎ şi formaldehidǎ), iar 10% sunt atribuite surselor staţionare (industrie, curǎţǎtorii, operaţii de cromare). Un alt aspect care intereseazǎ, este cel al dimensiunii particulelor Diesel. Aproximativ 80-95% din masa de particule au dimensiuni cuprinse între 0,05-1,0 microni, cu valoarea medie de 0,2 microni. Aceste particule fine au o suprafaţǎ de arie foarte mare pe gram de masǎ, ceea ce le face foarte bune purtǎtoare de compuşi anorganici şi organici care ajung cu aerul aspirat în plamâni. Aproximativ 50-90% din numǎrul de particule Diesel din gazele de evacuare sunt ultrafine, cu dimensiuni cuprinse între 0,005-0,05 microni, cu o valoare medie de 0,02 microni. Din punct de vedere masic particulele ultrafine nu reprezintǎ decât 1-20%. Pentru a reţine aceste particule filtrele utilizate trebuie sǎ satisfacǎ standardele masice pentru PM. De asemenea, pentru ca noile vehicule sǎ se încadreze în standarde, este nevoie de presiuni suplimentare din partea societǎţii pentru a asigura obligativitatea introducerii filtrelor de particule. Emisia de particule ultrafine a determinat Consiliul Miniştrilor de Mediu din Uniunea Europeanǎ sǎ cearǎ reducerea nivelului sulfului din combustibili, reducerea numǎrului de nanoparticule şi înǎsprirea standardului privind emisia de NOx, de cǎtre automobilele cu motoare Diesel, pânǎ la cel echivalent al automobilelor cu motoare Otto. În acest sens se doreşte introducerea filtrelor de particule la toate vehiculele cu motoare Diesel, ca o mǎsurǎ eficientǎ de reducere a masei de PM emise, a toxicitǎţii lor şi a numǎrului de particule ultrafine. În lucrarea [24] se face o prezentare comparativǎ a efectelor negative (aciditate, efect de serǎ şi poluarea aerului) ale emisiilor asupra sǎnǎtǎţii oamenilor şi a calitǎţii mediului, luând ca etalon bioxidul de carbon (CO2) şi bioxidul de sulf (SO2), tabelul 1.2. Se adoptǎ urmǎtoarele referinţe (etaloane):
[1]. Affenzeller, J., Kriegler, W., Lepperhoff, G., Owen, N., Gruson, J. F., Blaich, M., FURORE-Future Road Vehicle Research, A Roadmap for the Future, 9th EAEC International Congress, Paris 2003 [2]. Alkidas, A. C., Relationships between Smoke Measurements and Particulate Measurement, SAE Paper 840412 [3]. Apostolescu N., Băţagă, I., Motoare cu ardere internă,Editura Tehnică, Bucuresti 1967 [4]. Apostolescu, N., Chiriac, R., Procesul arderii în motorul cu ardere internă, Editura Tehnică, Bucureşti 1998 [5]. Apostolescu, N., Grunwald, B., Neomogenitatea termică şi chimică din motoarele cu ardere internă,Editura Academiei, Bucureşti 1975 [6]. Apostolescu, N., Sfinţeanu, D., Automobilul cu combustibili neconvenţionali,Editura Tehnică, Bucureşti 1989 [7]. Arama, C., Apostolescu, N., Grunwald, B., Poluarea aerului de catremotoarele cu ardere interna, Editura Tehnica, Bucuresti 1975 [8]. Aramă, C.,Motoare cu ardere internă, Editura Tehnică, Bucureşti 1966 [9]. Babescu, G., ş.a., Tehnici speciale de reducere a consumului de combustibil şi limitarea noxelor la autovehicule, Univ. Transilvania, Braşov 1989 [10]. Benson, R.S., The Thermodynamics and Gas Dynamics of Internal Combustion Engines vol. I , Claredon Press, Oxford 1982 [11]. Birch, S., Sorting Through New Automotive Technologies. Engines for Growth. Is this the Beginning of the End for Internal Combustion Engines?, Automotive Engineering International, 2002 [12]. Bobescu, G., Cofaru, C., Chiru, A., Radu, A., Motoare pentru automobile şi tractoare, vol. I - II, Chişinău 1996 [13]. Boretti, G., Diesel Engine Combustion Chamber Design with Three-Dimensional Flow Computations,International Conference Combustion in Engines, 1992 [14]. Braun, G., Wolters, P., The Development Potentials of Gasoline Engines with Respect to Exhaust Emissions and Fuel Consumption, EAEC Congress, Bratislava 2001 [15]. Budianu, C., Călinescu, E.,Elemente de ecologie umană, Editura Ştiinţifică şi Enciclopedică, Bucureşti 1982. [16]. Cărăbaş, I.D., Nagi, M., Laza, I.I., Uricanu P.N., The Influence of the Fins Over the Performance Thermal and Fluid Dynamics of Heat Exchangers, HUMBOLDT Conference, Fac. de Mecanică, Univ. Politehnica, Timisoara 2010 [17]. Chang H., Zhang Y., Chen L., Gray Forecast of Diesel EnginePerformance Based on Wear, Applied Thermal Engineering, 2003 [18]. Chen B., Qin Z., Analysis of Piston-Cylinder Dynamic Oil Film Behaviour , Proceedings 6-th International Congress on Tribology vol.IV-Eurotrib, Budapest 1993 [19]. Cooper, B., Diesel Catalytic after Treatment Systems for the USA, Engine Technology International, 1998 [20]. Diem, W., Injecting Some Competition, Automotive Engineer, July/August, 2001 [21]. Dodd, A., Holubecki, Z., The Measurements of Diesel Exhaust Smoke, MIRA Report, October 1965 [22]. Dr. Ing. h.c. F. Porsche AG, Type. Maβe. Toleranzen, WKD 423710 2M Stand 8, Stuttgart 1992 [23]. Dr. Ing. h.c. F. Porsche AG, Type. Maβe. Toleranzen, WKD 423910 2M Stand 8, Stuttgart 1993 [24]. Filippi, F., Vehicule industriale si mediul inconjurator, ATA, 1990 [25]. Funazaki, A., Taneda, K., Life Cycle Assessment on Automobile Shredder Residue Treatments of a 2002-year End-of-Life Vehicle, Proceedings of the 2002 Environmental Sustainability Conference and Exhibition, Published by SAE Inc. USA, 2001 [26]. Gaiginschi, R., Zătreanu, G.,Motoare cu ardere internă-construcţie şi calcul , Editura Gh.Asachi , Iaşi 1995 [27]. Griffits, J.D., Mathematics in Transport Planning and Control, Univ. Of Walls – College of Cardiff, Ed. Clarendon Press, Oxford 1992 [28]. Gruden, D., Auto und Umwelt,Porsche A.G. Stand 1, Stuttgart 1998 [29]. Gruden, D., Umweltschutz in der Automobilindustrie: Motor, Kraftstoffe, Recycling, GWV Fachverlage GmbH, Wiesbaden 2008 [30]. Grunwald, B.,Teoria, calculul şi construcţia motoarelor pentru autovehiculerutiere,Editura Didactică şi Pedagogică, Bucureşti 1980 [31]. Haseganu, C., Vladu, C.,Reglementari legale pe plan european asupraemisiilor de noxe din gazele de esapament ale autovehiculelor,Revista inginerilor automobilisti nr. 4-5, 1992 [32]. Henderson, P.T., Wells, D., Haddox, M.,Diesel Engines Emissions: A TimingControl Approach,SAE Technical Paper Series 871630 [33]. Hiroyasu,H., Measurements of Spray Characteristics and Fuel Vapor Concentration in aDiesel Spray, Univ. of Hiroshima, Japan 1994 [34]. Hirsiger, F., Tichtinsky, H., Modelisation numerique de l’etablissement d’une zone de combustion avecrecirculation,ONERA 1979 [35]. Ionel, I., Ungureanu, C., Termoenergetica şi mediul, Editura Tehnică, 1996
Ne pare rau, pe moment serviciile de acces la documente sunt suspendate.
