Выбросы твердых частиц дизельными двигателями: взаимосвязь между технологией двигателя и выбросами

За последние 30 лет дизельные двигатели достигли значительного прогресса в повышении эффективности, экологичности и комфорта как для легковых, так и для тяжелых транспортных средств. Технические разработки охватывают все аспекты — от топлива и процесса сгорания до систем нейтрализации отработавших газов. В статье представлен подробный обзор доступной литературы, посвященной техническим разработкам и их влиянию на снижение выбросов загрязняющих веществ. Рассмотрены нормы выбросов, качество топлива, технологии дизельных двигателей и системы нейтрализации отработавших газов, а также состав твердых частиц, с акцентом на массовые выбросы твердых частиц дорожными транспортными средствами. Особое внимание уделено технологиям дизельных двигателей, характерным для эксплуатации дорожного транспорта в реальных условиях. Современные модификации двигателя позволяют минимизировать выбросы твердых частиц и оксидов азота практически без снижения мощности. К таким модификациям относятся охлаждаемая рециркуляция отработавших газов, оптимизированные системы впрыска, адаптированные системы наддува и оптимизированные процессы сгорания с высокой турбулентностью. Благодаря внедрению и оптимизации систем нейтрализации отработавших газов, таких как окислительный каталитический нейтрализатор дизельного двигателя и сажевый фильтр, а также систем снижения выбросов оксидов азота, выбросы загрязняющих веществ значительно сократились. В настоящее время серное отравление окислительных каталитических нейтрализаторов дизельных двигателей больше не считается проблемой благодаря использованию в Европе малосернистого топлива. В будущем ожидается более широкое применение биотоплива, которое, как правило, положительно влияет на выбросы твердых частиц и не увеличивает число выбрасываемых частиц. После введения законодательства ЕС о выбросах все предельные значения выбросов были снижены более чем на 90%. В дальнейшем ожидаются новые этапы снижения. В ретроспективе выбросы твердых частиц современными дизельными двигателями как по качественным, так и по количественным характеристикам нельзя сравнивать с выбросами старых двигателей. Модификации двигателя приводят к явному снижению ...