Pollution automobile

1989/09/01 Otaolaurretxi, Jon | Tapia, Xipitri Iturria: Elhuyar aldizkaria

• Garraioak
• Ingurumena
• Energia

Les voitures génèrent plus de pollution que toute activité humaine. Ce n'est pas nouveau, car depuis la fin de la seconde guerre mondiale a été un problème qui a augmenté d'année en année. La première réglementation régulatrice connue pour ce problème s'est développée aux États-Unis en 1963 et en 1983 la plupart des pays du monde ont accepté les chiffres standards d'air pollué. Les Pays-Bas, le Japon, Hegokore, l'Autriche, la Suède, la Novergie et la Suisse ont fait de nouveaux pas dans la réglementation antipollution. En avril de cette année, le Parlement européen a appelé les autorités européennes à appliquer les normes approuvées aux États-Unis en 1983, car les constructeurs automobiles européens n'ont pas trop traité dans ce domaine.

Certains organismes internationaux affirment que les moteurs à essence et diesel émettent au moins la moitié des oxydes de carbone (II), des hydrocarbures et des oxydes d'azote provenant des combustibles fossiles. En outre, ces moteurs émettent un autre type de particules.

L'oxyde de carbone (II) peut causer la mort dans des locaux fermés. Les oxydes d'azote facilitent la formation de certains acides nocifs. Certains hydrocarbures peuvent également causer le cancer.

Si les moteurs émettent les substances mentionnées, la combustion est insuffisante. La combustion produite dans les pistons des taureaux nécessite quatre facteurs: haute pression, haute température, carburant et oxygène. Le piston comprime le mélange de carburant évaporé et d'air. Dans les moteurs à essence, lorsque le piston atteint la partie supérieure du cylindre, une étincelle tirée d'une bougie provoque l'explosion du mélange. Comme les pistons sont reliés par une bielle, le vilebrequin commence à tourner.

Ce mouvement est transmis aux roues des voitures et est donc déplacé. Si le rendement du moteur était de 100%, le carburant des cylindres serait entièrement brûlé, mais pas ainsi, dans les moteurs à essence le rendement oscille entre 65% et 75%, et dans les bielles entre 80% et 90%.

Les causes principales que les combustions ne sont pas complètes sont d'une part que dans le cylindre tous les points ne sont pas à la même température. D'autre part, l'azote de l'air peut former des oxydes dans les cylindres et les combustibles, qui contiennent des oxydes de soufre et d'azote, provoquent comme de fortes explosions à l'intérieur des cylindres et forment des couches d'oxyde dans les vannes.

Par conséquent, si vous voulez une meilleure combustion, vous devez faire face aux problèmes mentionnés. Et ce n'est pas impossible. Les sociétés pétrochimiques peuvent éliminer les impuretés des combustibles et les ingénieurs doivent techniquement orienter l'utilisation de combustibles sans plomb.

En ce qui concerne les moteurs, la première chose à faire est d'améliorer le carburateur. La fonction de ce dispositif est de mélanger le carburant et l'air avant d'entrer dans le cylindre. Mieux que le carburateur est l'injecteur. L'injecteur, dans la chambre à air frais, introduit l'évaporation sous pression. Les appareils électroniques mesurent la quantité de carburant dont le moteur a besoin. La prochaine étape est que l'explosion se produit au moment nécessaire.

Les gaz de sortie du moteur sont entièrement brûlés dans le pot catalytique, le gaz CO devient CO 2 et les oxydes d'azote en azote.

Le temps d'explosion varie selon les besoins du moteur et des appareils électroniques sont nécessaires pour contrôler le moment de l'explosion à chaque cycle. Cependant, il ya un obstacle, qui est économique, qui est coûteux. La voiture n'offre pas, encore moins, les conditions les plus appropriées pour travailler.

Une autre voie pour améliorer la combustion peut être le recyclage des gaz d'échappement. Évidemment, la qualité et la finition des différents matériaux qui composent le moteur sont liés à la performance du moteur.

La fonction du pot catalytique est de transformer le dioxyde de carbone (CO) en dioxyde de carbone (CO), l'oxyde d'azote en azote et de brûler totalement des hydrocarbures non brûlés. Dans ce pot en acier inoxydable, les gaz brûlés dans le moteur passent par quelques métaux du groupe de platine (palladium ou rhodium), qui peuvent accélérer (catalyser) les réactions chimiques sans leur participation.

En pratique, le pot catalytique n'a qu'un boîtier en acier inoxydable et à l'intérieur un bloc céramique appelé monolithe. Le monolithe a des milliers de petites cellules d'environ un millimètre de côté et sur le support céramique a une couche d'aluminium de 10-15 microns d'épaisseur. Cette couche combine des microcristaux de palladium, platine et rhodium. Les milliers d'inertisés sont dus au fait que les gaz brûlés touchent les catalyseurs à leur sortie sur la plus grande surface possible (environ 2,8 m 2).

Dans les trois métaux précieux mentionnés ci-dessus, le rhodium est le plus intéressant par lui-même, car il affecte les trois polluants. Cependant, il coûte défiguré (environ 6.000.000 de pesetas le kilo), de sorte qu'on ne met généralement qu'un petit morceau de rhodium. La plupart contiennent du platine. Que les hydrocarbures soient brûlés ou que le gaz CO devienne CO 2, le kilo ne vaut que 2.600.000 pesetas. Le palladium a le même effet, mais il est moins performant (il coûte environ 600.000 pesetas). Normalement dans le pot catalytique il y a 15% de rhodium, 55% de platine et 30% de mélange de palladium.

Dans les nouvelles voitures à essence avec une cylindrée supérieure à deux litres en Europe depuis octobre de l'année dernière, le bateau catalytique est obligatoire, ce qui rend le prix de l'automobile à environ 100.000 pesetas.

Dans les voitures de petite cylindrée, on s'attend à ce qu'elles montent progressivement des bateaux catalytiques, avec l'intention de les obliger à les placer obligatoirement sur toutes les voitures neuves en 1993.

Dans les petites voitures cylindrées, le bateau catalytique n'a pas de rhodium. On obtiendra que le gaz CO devienne CO 2 et que les gaz non brûlés soient brûlés complètement. L'oxydation catalytique nécessite plus d'oxygène et donc de l'air frais est injecté dans le bateau par une pompe. Pour réduire la quantité d'oxyde d'azote, le moteur a besoin d'un carburateur plus précis. L'excès d'air entrant dans le cylindre augmente la température de combustion et augmente la génération d'oxydes d'azote. Pour améliorer l'installation une partie des gaz d'échappement peut être réintégrée au cylindre en raison de la diminution de la température de cuisson et de la moindre génération d'oxydes d'azote.

Dans les voitures à grande cylindrée (de plus de 2 litres) les bateaux catalytiques compteront sur les trois métaux mentionnés ci-dessus. Pour bien catalyser la réaction des gaz, leur composition doit être maintenue constante. Cela signifie que le mélange air/essence entrant dans le cylindre doit être très dosé et que le mélange doit être allumé à un moment très précis. La première condition est obtenue par injection électronique d'essence. Cette injection est gouvernée par une calculatrice avec une sonde appelée lambda qui informe de l'oxygène du gaz qui va au bateau. 14,5 grammes d'air et un gramme d'essence est le rapport stœchiométrique ou mélange théorique idéal. Si vous avez plus d'air, tous les oxydes d'azote ne seront pas oxydés dans le pot catalytique et si vous avez plus d'essence, les hydrocarbures non brûlés ne seront pas complètement éliminés dans le pot.

Il convient de gouverner électroniquement le moment d'allumer le mélange à l'intérieur du cylindre, mais les voitures à grande cylindrée ont allumage électronique et il ne faut pas résoudre ce problème.

Les métaux précieux contenus dans le pot catalytique n'interviennent pas directement dans les réactions chimiques. C'est pourquoi la vie du pot n'a pas de limites théoriquement. Dans la pratique, cependant, à partir de 80.000 ou 100.000 kilomètres le rendement des bateaux diminue considérablement. Les microcristaux de métaux précieux sont également agglomérés et la surface de contact dans le pot est plus réduite.

Pas d'essence Super! C'est une autre exigence que le bateau catalytique exige. Le bateau ne supporte pas l'essence au plomb. Par conséquent, comme l'essence “super” a du plomb (la normale a moins) ne doit pas être utilisé. Lors de la combustion de l’essence “Super”, les oxydes de plomb sont extraits dans les gaz d’échappement et les inertiisés du monolithe sont remplis. Certains additifs ajoutés à l'huile de carter contiennent également des particules métalliques et sont interdits en cas de pots.

Par conséquent, la nécessité de placer des bateaux catalytiques doit être accompagnée de la consommation d'essence sans plomb Eurosuper. Cette nouvelle essence nécessite moins de compression dans le cylindre et la puissance du moteur est d'environ 3% inférieure. La consommation augmente en même temps.

Le bateau catalytique a un autre danger. Si par défaut de moteur le mélange de carburant et d'air passe par le cylindre sans brûler, il brûle dans le bateau électrolytique et sa température peut atteindre 1400C. À cette température, le monolithe intérieur est fondu et se détériore.

Afin d'éviter tous ces inconvénients que le bateau catalytique a, la solution serait d'acheter des voitures à moteur diesel. En ce qui concerne l'oxyde de carbone (II) et les oxydes d'azote, le moteur diesel répond à toutes les normes européennes, mais d'autres polluants nocifs, tels que le dioxyde de soufre et les particules non brûlées, semblent cancérigènes, sont générés. De bons filtres n'ont pas encore été inventés contre ces polluants nocifs.

Une autre alternative serait le moteur de “mélange pauvre” ou “chargé par couches”. Ce moteur a un taux de compression inférieur dans le cylindre, une meilleure performance, une combustion plus complète et moins de polluants dans les gaz d'échappement. Mais vingt ans se sont écoulés depuis que ce type de moteurs a été préparé et personne ne l'a encore commercialisé.

Par conséquent, les recherches peuvent se concentrer sur de nombreuses lignes. Il est possible de restaurer et de nettoyer l'environnement, mais aujourd'hui, il est cher. La technologie et l'économie sont très liées. Les dommages à la santé sont également coûteux (faibles, journées perdues, soins hospitaliers, etc.) ). ). En bref, acheter des voitures polluantes ou des voitures chères dépend de notre capacité économique.

Dans les moteurs à grande cylindrée, outre le bateau catalytique du tuyau d'échappement, quatre autres équipements sont nécessaires : sonde à oxygène, récupération de gaz d'échappement, injection électronique et allumage électronique. Le bateau catalytique est placé à la fin du tuyau d'échappement.