AUTOMOBILOVÁ PALIVA TAB. 5.10 Vlivy změn složení paliva na emise vozidel s benzinovým motorem s katalyzátorem
5.5
Výsledky výzkumu vlivu složení motorové nafty na emise
Z výsledků studie Auto-Oil-Program vyplynulo, že: • Snížením obsahu síry z 2000 na 500 ppm se dosáhne nejen snížení SO2 ve výfukových emisích, ale i významné snížení částic ve výfukových plynech. • Poznámka: při současných homologačních testech motorů je zjišťováno, že při použití nafty s obsahem síry menším než 10 ppm namísto nafty obsahující 400 ppm síry se dosahuje snížení obsahu částic až téměř na polovinu. • Snížením hustoty z 850 na 820 kg/m3 se dosáhne snížení CO, snížení HC a výrazné snížení obsahu částic. • Snížení obsahu polyaromátů ze 6 na 3 % má stejný příznivý účinek jako výše uvedené snížení hustoty. • Zvýšením cetanového čísla z 50 na 55 se dosáhne významného snížení emisí CO a HC a mírně se sníží emise částic. V případě motorové nafty má největší negativní vliv na životní prostředí nadlimitní obsah síry, velká hustota, velký obsah polyaromatických uhlovodíků a malé cetanové číslo. Je zajímavé, že snížení 90 % bodu ze 370 na 330 EC nemá pozitivní vliv na emise. Grafické zpracování je v TABULCE 5.11. Na závěr kapitoly o emisích je třeba dodat, že vlivy vlastností paliva a zejména konstrukcí motoru jsou předmětem nesčíslného počtu výzkumných prací a publikací, které zacházejí i do nejrůznějších detailů, lze například nalézt číselné vyhodnocení, kolik uhlovodíků v emisích se nachází proto, že v různých štěrbinách spalovacího prostoru není dostatečná teplota pro shoření směsi. Do těchto štěrbin se při kompresi a expanzi natlačí část směsi, která neshoří a po zpětném uvolnění přispívá k množství nespálených uhlovodíků v emisích. Jedná se například o štěrbiny kolem hlav ventilů a sedel, kolem závitů svíček, 98
Ukázka elektronické knihy, UID: KOS179985
PALIVA VE
VZTAHU K ŽIVOTNÍMU PROSTŘEDÍ
kolem přesahujícího těsnění hlavy válců, kolem koruny pístu nad prvním pístním kroužkem. Rovněž jsou popsány průběhy cyklických sorpcí a desorpcí paliva jednak do olejového filmu na stěně válce, jednak do úsad ve spalovacím prostoru při kompresi a expanzi. Při kompresi dochází k adsorpci a při následném uvolnění tlaku dochází k desorpci, nespálené uhlovodíky se uvolňují a unikají s výfukovými plyny. Další graficky zpracované výsledky ukazují OBRÁZKY 5.3, 5.4, 5.5. Požadavky na vlastnosti nafty z hlediska emisí vyplývají z těchto obrázků zcela evidentně. Tab. 5.11 Vliv změn jednotlivých vlastností nafty na emise vozidel
Obr. 5.3 Vliv snížení obsahu síry na emise benzinového motoru
99
Ukázka elektronické knihy, UID: KOS179985
AUTOMOBILOVÁ PALIVA
Obr. 5.4 Celkový vliv změn složení motorové nafty na emise
Obr. 5.5 Vliv různého složení nafty a provozních podmínek na emise
5.6
Emise při spalování plynů a neuhlovodíkových paliv
Plynná paliva mají z hlediska emisí proti benzinu a naftě několik výhod. První je absence kapalné fáze, jejíž nedokonalé odpaření v průběhu tvorby směsi a v průběhu spalovacího procesu je příčinou tvorby emisí, konkrétně uhlovodíků, sazí, případně i CO. Další výhodou je, že neobsahují aromatické uhlovodíky, které se špatně spalují a pokud mají větší molekulovou hmotnost se i špatně odpařují, takže spalování je ještě méně dokonalé. Některá 100
Ukázka elektronické knihy, UID: KOS179985