Gas de escape

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Un camión diesel con emite un escape gas rico en partículas negras al arrancar su motor.

Gas de escape o gas de combustión se emite como resultado de la combustión de combustibles tales como gas natural, gasolina/Petrol, combustible diesel, Fuel-oil o carbón. Según el tipo de motor, se descarga a la atmósfera a través de un tubo de escape, chimenea de gas o tobera propulsora. A menudo se dispersa viento a favor en un patrón llamado un penacho de escape.

Es un componente importante de emisiones de vehículos de motor (y de motores de combustión interna fija), que también puede incluir:

  • Cárter del motor golpe-por
  • Evaporación de la gasolina no utilizado

Las emisiones de vehículos motorizados contribuyen a contaminación del aire y son un ingrediente importante en la creación de smog en algunas ciudades grandes.[1][2][3][4] Un estudio 2013 MIT indica que 53.000 muertes prematuras ocurren cada año en Estados Unidos debido a las emisiones del vehículo.[5] Según otro estudio de la misma Universidad, tráfico vapores solo causan la muerte de 5000 personas cada año sólo en el Reino Unido.[6]

Contenido

  • 1 Composición
  • 2 Temperatura del gas de escape
  • 3 Motores fríos
  • 4 Emisiones de coches pasajeros Resumen
  • 5 Tipos
    • 5.1 Motores de combustión interna
      • 5.1.1 Motores de encendido por chispa
        • 5.1.1.1 Nitrometano aditivo
      • 5.1.2 Motores diesel
      • 5.1.3 Motores de turbina de gas
      • 5.1.4 Motores de cohete y motores de jet
    • 5.2 Otros tipos
      • 5.2.1 De la quema de carbón
      • 5.2.2 Motores de vapor
  • 6 Emisiones del vehículo de motor principal
    • 6.1 NOx
    • 6.2 Compuestos orgánicos volátiles
    • 6.3 Ozono
    • 6.4 Monóxido de carbono (CO)
    • 6.5 Contaminantes del aire peligrosos (tóxicos)
    • 3.S Particulado (MP10 y PM2.5)
    • 6.7 Dióxido de carbono (CO2)
  • 7 Reducción de la contaminación
  • 8 Estudios de la salud
  • 9 Efectos localizados
  • 10 Véase también
  • 11 Referencias
  • 12 Enlaces externos

Composición

Es la parte más grande de gas de combustión más nitrógeno (N2), vapor de agua (H2O) (excepto con combustibles de carbono puro), y dióxido de carbono (CO2) (excepto combustibles sin carbono); No son tóxicas o nocivas (aunque dióxido de carbono es reconocido generalmente como un gases de efecto invernadero que contribuye a el calentamiento global). Una parte relativamente pequeña de gas de combustión es sustancias nocivas o tóxicas indeseables, tales como monóxido de carbono (CO) de combustión incompleta, hidrocarburos (bien señalizado como CxHyPero normalmente se muestra simplemente como "HC" en prueba de emisiones se desliza) de combustible sin quemar, óxidos de nitrógeno (NOx) de las temperaturas de combustión excesiva, ozono (O3), y material particulado (en su mayoría hollín).

Temperatura del gas de escape

Temperatura del gas de escape (EGT) es importante para el funcionamiento de la convertidor catalítico de un motor de combustión interna. Se puede medir por un calibrador de temperatura del gas de escape. EGT es también una medida de la salud del motor en los motores de turbina de gas (véase abajo).

Motores fríos

El vapor de escape del coche fría

Durante los primeros dos minutos después de arrancar el motor de un automóvil que no ha sido operado durante varias horas, la cantidad de emisiones puede ser muy alta. Esto ocurre por dos razones principales:

  • Requisito de relación de aire y combustible rico en motores fríos:: Cuando se arranca un motor frío, el combustible no vaporizar completamente, creando mayores emisiones de hidrocarburos, óxidos de nitrógeno y monóxido de carbono, que disminuye sólo cuando el motor alcanza la temperatura de funcionamiento. Se ha reducido la duración de esta fase de puesta en marcha por los avances en materiales y tecnología, incluyendo la inyección de combustible controlada por ordenador, longitudes más cortas de la ingesta y el precalentamiento de combustible o aire exaltado.
  • Convertidor catalítico ineficaz bajo condiciones frías:: Los convertidores catalíticos son muy ineficientes hasta hasta su temperatura de funcionamiento. Este tiempo se ha reducido mucho moviendo el convertidor más cerca a los moreso de escape múltiple e incluso colocando un pequeño pero rápido-a-calentamiento-convertidor directamente en el colector de escape. El convertidor de pequeño encarga de las emisiones de puesta en marcha, que permite suficiente tiempo para el convertidor principal más grande calentar. Otras mejoras pueden realizarse de muchas maneras,[7] incluyendo calefacción eléctrica, batería termal, reacción química precalentamiento, llama calefacción y Superaislamiento.

Emisiones de coches pasajeros Resumen

U.S. Environmental Protection Agency estimaciones de las emisiones de coche de pasajeros promedio en los Estados Unidos para julio de 2000 [8]
Componente Tasa de emisión Contaminación anual emitida
Hidrocarburos 2,80 gramos/milla (1,75 g/Km) 77,1 kilos (35,0 kg)
Monóxido de carbono 20,9 gramos/milla (13,06 g/Km) 575 libras (261 kg)
NOx 1,39 g/milla (0,87 g/Km) 38,2 kilos (17,3 kg)
Dióxido de carbono - gas de efecto invernadero 0,916 libras por milla (258 g/km) 11.450 libras (5.190 kg)

Comparable con el Normas de emisión europeo EURO III que se aplicó en octubre de 2000

En el año 2000, la Agencia de protección de ambiental de Estados Unidos comenzó a aplicar las normas más estrictas de emisiones para los vehículos ligeros. Los requisitos fueron gradualmente en principio con los vehículos de 2004 y todos los nuevos automóviles y camiones ligeros eran necesarias para satisfacer los estándares actualizados a finales de 2007.

Vehículos ligeros de Estados Unidos, camiones ligeros y vehículos de pasajeros medianos — nivel 2 estándares de emisiones de escape (para el cubo de 5) [9]
Componente Tasa de emisión Contaminación anual emitida
GOMN)Compuestos orgánicos volátiles) 0,075 g/milla (0,046 g/Km) 2,1 libras (0,95 kg)
Monóxido de carbono 3,4 gramos/milla (2,1 g/Km) 94 libras (43 kg)
NOX 0,05 gramos/milla (0,0305 g/Km) 1,4 kilos (0,64 kg)
Formaldehído 0,015 g/milla (0,0092 g/Km) 0,41 libras (0,19 kg)

Tipos

Motores de combustión interna

Motores de encendido por chispa

Vea también: Control de emisiones del automóvil

En motores de encendido por chispa los gases resultantes de la combustión de la mezcla de combustible y aire se llaman los gases de escape. La composición varía entre gasolina y motores diesel, pero es alrededor de estos niveles:

Esta tabla NO LO HACE reflejar correctamente gráfico presentado en la página 6 del documento referenciado.

El 10% de oxígeno para el "diesel" es probable que si el motor estaba desocupado, por ejemplo en un banco de pruebas. Es mucho menos si el motor está en marcha bajo carga.

Gases de escape del motor de combustión[10]
Todas las cifras son aproximadas
% del total
Compuesto Gasolina Diesel
nitrógeno 71 67
dióxido de carbono 14 12
vapor de agua 12 11
oxígeno 10
Oligoelementos[citación necesitada] < 0,5 ~ 0.3
óxidos de nitrógeno < 0,25 < 0.15
monóxido de carbono 1 - 2 < 0.045
material particulado < 0.045
hidrocarburos < 0,25 < 0.03
dióxido de azufre posibles rastros < 0.03
Nitrometano aditivo

Gases de escape de un motor de combustión interna cuyo combustible incluye nitrometano contendrá ácido nítrico vapor, que es corrosivo, y cuando inhalado causa una reacción muscular haciendo imposible respirar. Personas expuestas a él deben usar un máscara de gas.[11]

Motores diesel

Ver Escape diesel; Hollín.

Motores de turbina de gas

  • En motores de turbina de gas "temperatura del gas de escape" (EGT) es una medida primaria de la salud del motor. Típicamente la EGT es comparada con una indicación de potencia del motor principal llamada "cociente de la presión del motor" (EPR). Por ejemplo: a plena potencia EPR habrá una máxima permitida límite EGT. Una vez que un motor alcanza una etapa en su vida donde alcanza este límite EGT, el motor requerirá mantenimiento especifico para rectificar el problema. La cantidad que la EGT está por debajo del límite EGT se denomina margen EGT. El margen EGT del motor será mayor cuando el motor es nuevo o ha sido revisado. Para la mayoría de las compañías aéreas, esta información también es controlada remotamente por el Departamento de mantenimiento de la línea aérea por medio de ACARS.

Motores de cohete y motores de jet

Lo que parece ser el escape de los motores de jet, es en realidad estelas de vapor. (Jet sobrevolando el United States Air Force Academy en Colorado Springs, Colorado).

En motores de jet y motores de cohetes, gases de escape de toberas propulsoras que en algunas aplicaciones de muestra diamantes de choque.[citación necesitada]

Otros tipos

De la quema de carbón

  • Gas de combustión
  • Emisiones de gases de humos de la combustión de combustibles fósiles

Motores de vapor

En motor de vapor terminología del escape es vapor que ahora es tan baja en la presión que ya no puede hacer trabajo útil.

Emisiones del vehículo de motor principal

NOx

Smog en Ciudad de Nueva York visto desde el World Trade Center en 1988. Un informe de 2009 indica que, a pesar del aire de la ciudad siendo cerca de ozono a corto plazo de la EPA estándar, que los neoyorquinos aún cara un 25 por ciento mayor riesgo de morir de enfermedad pulmonar. [12]

Mono-Oxidos de nitrógeno NO y NO2 reaccionan con amoníaco, humedad y otros compuestos para formar ácido nítrico vapores y partículas relacionadas. Pequeñas partículas pueden penetrar profundamente en el tejido pulmonar sensible y dañarlo, ocasionando la muerte prematura en casos extremos. La inhalación de estas partículas puede causar o agravar enfermedades respiratorias tales como enfisema y bronquitis. También puede agravar la enfermedad cardíaca existente.[13][14][15] En un 2005 US EPA estudio procedentes de las mayores emisiones de NOx en vehículos automotores, con el segundo contribuyente siendo equipos fuera de carretera lo que es en su mayoría las estaciones de gasolina y diesel.[15]

Compuestos orgánicos volátiles

El equipo fuera de carretera es principalmente las estaciones de gasolina y diesel. [16]

Cuando los óxidos de nitrógeno (NOx) y compuestos orgánicos volátiles (COV) reaccionan en presencia de luz solar, el nivel del suelo ozono se ha formado, un ingrediente primario en smog. Un informe de la U.S. EPA 2005 da vehículos de carretera como la segunda mayor fuente de compuestos orgánicos volátiles en los Estados Unidos en 26% y 19% de equipos fuera de carretera que está sobre todo estaciones de gasolina y diesel.[16] 27% de las emisiones de COV son de disolventes que se utilizan en los fabricantes de pinturas, diluyentes de pintura y otros usos.[17]

Ozono

El ozono es beneficioso en la atmósfera superior,[18] Pero a nivel del suelo, el ozono irrita la sistema respiratorio, causando tos, asfixia y capacidad pulmonar reducida.[19] También tiene muchos efectos negativos en el ecosistema.[20]

Monóxido de carbono (CO)

MOPITT imagen de equipo satelital de monóxido de carbono de marzo de 2010.

Intoxicación por monóxido de carbono es el tipo más común de aire fatal la intoxicación en muchos países.[21] Monóxido de carbono es incoloro, inodoro y sin sabor, pero altamente tóxico. Combina con hemoglobina para producir carboxihemoglobina, que es ineficaz para la entrega de oxígeno a los tejidos corporales. En los Estados Unidos el 60% de monóxido de carbono es causado por en vehículos de carretera.[22]

Contaminantes del aire peligrosos (tóxicos)

Crónica exposición (prolongada) benceno (C6H6) daños médula ósea. También puede causar sangrado excesivo y oprima el sistema inmune, aumentando la posibilidad de infección. Benceno provoca leucemia y se asocia con otros cánceres de la sangre y los cánceres de la sangre.[23][24]

Particulado (MP10 y PM2.5)

El efectos sobre la salud de inhalación material particulado en el aire han sido ampliamente estudiados en animales y seres humanos e incluyen asma, cáncer de pulmón, problemas cardiovasculares y prematuro muerte. Debido al tamaño de las partículas, que pueden penetrar la parte más profunda de los pulmones.[25] Un estudio de UK 2011 estima 90 muertes por año debido a la PM de vehículos de pasajeros.[26] En una publicación de 2006, la US Federal Highway Administration Estado (FHWA) que en el año 2002 de 1 por ciento de las horas de todos10 y 2 por ciento de las horas de todos2.5 las emisiones proviene de los gases de escape de los vehículos en la carretera (la mayoría de motores diesel).[27]

Dióxido de carbono (CO2)

Dióxido de carbono es un gases de efecto invernadero. Vehículo de motor CO2 las emisiones son parte de la contribución al crecimiento de CO antropogénica2 concentraciones en la atmósfera que se cree por algunos científicos que desempeñan un papel en el ciclo normal de cambio climático[citación necesitada]. Los vehículos de motor se calculan para generar aproximadamente el 20% de CO por el hombre de la Unión Europea2 emisiones, con coches de pasajeros aportando aproximadamente el 12%.[28] Normas de emisión europeo limitar el CO2 emisiones de los turismos nuevos y vehículos ligeros. La Unión Europea promedio coche nuevo CO2 figura de emisiones cayó un 5,4% en el año para el primer trimestre de 2010, hasta 145.6 g/km.[29]

Reducción de la contaminación

Estándares de emisión centrarse en la reducción agentes contaminadores contenidos en los gases de escape de los vehículos así como de pilas de gas de combustión industrial y otros contaminación del aire escape fuentes en diversas instalaciones industriales a gran escala tales como refinerías de petróleo, plantas de procesamiento de gas natural petroquímica las plantas y producto químico plantas de producción.[30][31] Sin embargo, éstos se refieren a menudo como gases de combustión. Convertidores catalíticos en autos la intención de romper la contaminación de los gases de escape mediante un catalizador. Lavadores de gases en naves de la intención de eliminar el dióxido de azufre (SO2) de Marina los gases de escape. Las regulaciones sobre las emisiones de dióxido de azufre marinos están apretando, sin embargo sólo un pequeño número de áreas especiales en todo el mundo ha sido designado para el uso de combustible de diesel bajo en azufre solamente.

Una de las ventajas de tecnología avanzada de vapor motores es la que producen pequeñas cantidades de contaminantes tóxicos (por ejemplo los óxidos de nitrógeno que la gasolina) y motores diesel de la misma potencia.[citación necesitada] Producen grandes cantidades de dióxido de carbono pero menos monóxido de carbono debido a la combustión más eficiente.

Estudios de la salud

Los investigadores de la Universidad de California, Los Angeles School of Public Health resultados decir preliminares de su estudio estadístico de niños inscritas en el registro de cáncer de California nacidos entre 1998 y 2007 encontraron que la contaminación del tráfico puede ser asociada con un aumento de 5% a 15% en la probabilidad de que algunos tipos de cáncer.[32] A Organización Mundial de la salud estudio encontró que los vapores de diesel causan un aumento en el cáncer de pulmón.[33]

Efectos localizados

El California Air Resources Board (C.A.R.B) encontrado en estudios que el 50% o más de los contaminación del aire (smog) en Sur de California es debido a las emisiones del coche.[citación necesitada]

Véase también

Escape de automóvil
  • La contaminación del aire #Most contaminadas ciudades
  • Propulsión alternativa
  • Modelado de la dispersión atmosférica
  • Reglas de diseño australiano
  • Impacto del automóvil #Environmental
  • Convertidor catalítico
  • Ley de aire limpio
  • Estándar de emisión
  • Ciclo de prueba de emisión
  • Normas de emisión europeo
  • Gas de combustión
  • Cenizas volantes
  • Protocolo de Kyoto
  • Gas de relleno sanitario
  • Contaminación del aire fuente móvil
  • Emisiones de vehículos de motor
  • Embarazo y emisiones de los vehículos de motor
  • Normas de emisión de los Estados Unidos
  • Control de emisiones del vehículo

Referencias

  1. ^ "EPA herramientas disponibles como Smog de verano temporada comienza" (Comunicado de prensa). Boston, Massachusetts: Estados Unidos Agencia de protección ambiental. 30 de abril de 2008.
  2. ^ "Sprawl Informe 2001: medir la contribución de vehículo al Smog". Sierra Club. 2001.
  3. ^ "Smog - causas". El medio ambiente: Un desafío Global. 25 de octubre 2013.
  4. ^ ¿"Smog — que me duele? Lo que necesitas saber acerca del ozono y su salud (EPA-452/K-99-001)" (PDF). Agencia de protección ambiental de Estados Unidos. Julio de 1999
  5. ^ Caiazzo, Fabio; Ashok, Akshay; Waitz, Ian A.; Yim, Steve H.L.; Barrett, Steven R.H. (noviembre de 2013). "La contaminación del aire y las muertes tempranas en los Estados Unidos. Parte I: Cuantificar el impacto de los principales sectores en 2005". Medio ambiente atmosférico (Elsevier) 79:: 198-208. Bibcode:2013AtmEn...79..198 C. Doi:10.1016/j.atmosenv.2013.05.081. 25 de octubre 2013.
  6. ^ Por Roland Pease. "La contaminación del tráfico mata 5.000 al año en Reino Unido, según un estudio". Noticias de BBC.
  7. ^ Pulkrabek W.W. (2004) fundamentos del motor de combustión interna de ingeniería. Pearson Prentice Hall, Nueva Jersey
  8. ^ "Emisiones anuales medias y consumo de combustible para vehículos de pasajeros y camiones ligeros". Transporte y calidad del aire. Agencia de protección ambiental de Estados Unidos.
  9. ^ "Vehículos ligeros, camiones ligeros y vehículos de pasajeros medianos--grada 2 normas de emisión de escape". Guía de referencia de las normas de emisión. Agencia de protección ambiental de Estados Unidos. 14 de noviembre de 2012.
  10. ^ Programa de autoestudio 230: las emisiones de escape del vehículo de Motor (PDF). AUDI. Abril de 2000. 23 de marzo 2012.
  11. ^ turbofast.com
  12. ^ Bravender, Robin (2009-03-12). "Exposición de smog enlaces a la muerte prematura del estudio". El New York Times.
  13. ^ "La salud". Dióxido de nitrógeno. Agencia de protección ambiental de Estados Unidos. 14 de febrero de 2013.
  14. ^ "El transporte Regional de ozono: nueva reglamentación de la EPA sobre las emisiones de óxido de nitrógeno (EPA-456/F-98-006)" (PDF). Agencia de protección ambiental de Estados Unidos. Septiembre de 1998.
  15. ^ a b "Estado y Condado emisión resúmenes: los óxidos de nitrógeno". Fuentes de emisión de aire. Agencia de protección ambiental de Estados Unidos. 25 de octubre de 2013.
  16. ^ a b "Estado y Condado emisión resúmenes: los compuestos orgánicos volátiles". Fuentes de emisión de aire. Agencia de protección ambiental de Estados Unidos. 25 de octubre de 2013.
  17. ^ "Compuestos orgánicos volátiles (COV)". Programa de Hidrología de sustancias tóxicas. United States Geological Survey (USGS). 12 de abril de 2013.
  18. ^ https://www.EPA.gov/Ozone/basicinfo.html
  19. ^ https://www.EPA.gov/airquality/ozonepollution/Health.html
  20. ^ https://www.EPA.gov/groundlevelozone/Ecosystem.html
  21. ^ Omaye St (2002). "Modulación metabólica de la toxicidad del monóxido de carbono". Toxicología 180 (2): 139-150. Doi:10.1016/S0300-483 X (02) 00387-6. PMID12324190.
  22. ^ "Estado y Condado emisión resúmenes: monóxido de carbono". Fuentes de emisión de aire. Agencia de protección ambiental de Estados Unidos. 25 de octubre de 2013.
  23. ^ "Las emisiones de escape: lo que sale de escape de su auto?". La Asociación del automóvil Developments Limited. 23 de febrero de 2012.
  24. ^ "Sustancias tóxicas de vehículos de Motor de aire". Transporte y calidad del aire (Estados Unidos Agencia de protección ambiental).
  25. ^ Región 4: Laboratorio y operaciones sobre el terreno — PM 2.5 (2008).PM 2.5 objetivos e historia. Agencia de protección ambiental de Estados Unidos.
  26. ^ Mazzi, Eric A.; Dowlatabadi, Hadi (2007). "Los impactos de la calidad de la mitigación del clima del aire: política Reino Unido y la elección del vehículo de pasajeros". Environmental Science & Technology 41 (2): 387. Doi:10.1021/es060517w.
  27. ^ "Calidad del aire de transporte: seleccionado hechos y cifras". Comisión Federal de carreteras Estados Unidos Departamento de transporte. 2006. 2010-04-14.
  28. ^ "El marco legislativo Comisión planes para asegurar la UE cumple su objetivo de reducción CO2 de las emisiones de los coches". Comisión Europea. 2007-02-07.
  29. ^ "Media de la UE nuevo coche las emisiones de CO2 en 5.4 por ciento en Q1". autoevolution. SoftNews NET. 2010-04-19.
  30. ^ Español Guía de EPA llano a la ley de aire limpio
  31. ^ US EPA publicación AP 42, quinta edición, compilación de factores de emisión de contaminantes de aire
  32. ^ Reinberg, Steven (09 de abril de 2013). "Exposición de humo durante el embarazo podría aumentar el riesgo de cáncer infantil: estudio". SomosNovedades.
  33. ^ https://www.IARC.fr/en/media-Centre/PR/2012/PDFs/pr213_E.pdf

Enlaces externos

  • La contaminación atmosférica y salud Publicación de la California Air Resources Board
  • La enciclopedia de filtros - recolección de polvo Un Resumen de la ciencia de sistemas de recolección de polvo, los utilizados para el control de la contaminación incluidos.
  • Cono, Tracie (13 de noviembre de 2008). "La contaminación del aire de California mata más gente que accidentes de coche, estudio muestra". The Huffington Post.
  • "Productos químicos automotrices de escape: enfermedad que causa efectos". Alfa en línea. ENVIRONMED Research Inc.
  • "Los coches, camiones y la contaminación del aire". Vehículos limpios. La Unión de científicos preocupados. 03 de septiembre de 2013.
  • "" Información general - las emisiones y de ADR. Gobierno australiano, Secretaría de infraestructura y Desarrollo Regional.[link muerto]
  • "Medio ambiente, salud y transporte: los vehículos de Motor y la contaminación del aire". Fondo Internacional de la bicicleta. 25 de octubre 2013.
  • Revisión técnica de Motor de gasolina de Chevron
  • Chevron Diesel combustibles revisión técnica
  • Acerca de escape diesel:
    • US Department of Labor Occupational Safety & Health Administration: temas de salud y seguridad: Escape Diesel
    • Lista parcial de los productos químicos asociados con la combustión del Diesel
    • Partículas de escape diesel: Razonablemente anticipado para ser un carcinógeno humano
    • Estudio científico de los efectos nocivos de la combustión del Diesel: las respuestas inflamatorias agudas de las vías respiratorias y la sangre periférica después de exposición a corto plazo a Diesel escape en humanos voluntarios saludables
    • Escape de diesel: qué necesitas saber
    • DieselNet: Recursos en Internet
    • DieselNet: Diesel emisiones

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