배기가스

Exhaust gas
이 디젤 트럭은 시동을 걸 때 검은 미립자가 풍부한 배기가스를 내뿜는다.
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분류

배기 가스 또는 연도 가스는 천연 가스, 가솔린(가솔린), 디젤 연료, 연료 오일, 바이오디젤 [1]혼합 또는 석탄과 같은 연료의 연소로 인해 배출됩니다.엔진의 종류에 따라 배기관, 연도 가스 스택 또는 추진 노즐을 통해 대기 중으로 배출됩니다.그것은 종종 배기가스 플룸이라고 불리는 패턴으로 바람을 타고 흩어진다.

자동차 배기 가스 배출의 주요 구성 요소이며(및 정지된 내연 엔진에서 발생), 크랭크케이스 블로우바이 및 사용되지 않는 엔진)의 주요 구성 요소입니다.

자동차 배기가스는 대기 오염에 기여하고 일부 대도시에서 스모그를 발생시키는 주요 요소이다.MIT(Massachusetts Institute of Technology)의 2013년 연구에 따르면 미국에서만 매년 53,000명의 조기 사망자가 발생하고 있습니다.[2]같은 대학의 또 다른 연구에 따르면,[3] 영국에서만 매년 5,000명의 사람들이 교통 매연으로 목숨을 잃는다.

구성.

대부분의 연소 가스의 가장 큰 부분은 질소(N2), 수증기(HO2), 이산화탄소(CO2)입니다. 이것들은 유독하거나 유해하지 않습니다(수증기와 이산화탄소는 기후 변화에 기여하는 온실 가스이지만).연소 가스의 상대적으로 작은 부분, 유독, 또는 불완전 연소에서 일산화 탄소(카이 트리아 오닐) 같은 탄화 수소 질소 산화물 과도한 연소 온도에서(질소 산화물) 굽지 않은 연료, 그리고 미립자 물질로부터(제대로 CxHy지만 단순히emissions-test 실수에"HC"일반적으로 보여 표시된)는 유독성 물질 확산은 바람직하지 못하다.(대부분 그을음).

배기가스 온도

배기 가스 온도(EGT)는 내연기관의 촉매변환기 기능에 중요합니다.배기 가스 온도 게이지로 측정할 수 있습니다.EGT는 또한 가스 터빈 엔진의 엔진 건전성을 측정하는 척도입니다(아래 참조).

콜드 엔진

냉차의 배기관에서 나오는 증기

몇 시간 동안 작동하지 않은 자동차의 엔진을 시동한 후 처음 2분 동안 배출량이 매우 많을 수 있습니다.이 문제는 주로 다음 두 가지 이유로 발생합니다.

  • 냉간 엔진에서 리치 공연비 요구 사항:냉간 엔진이 시동되면 연료가 완전히 증발하지 않아 더 많은 탄화수소 및 일산화탄소 배출량이 생성되며, 이 배출량은 엔진이 작동 온도에 도달할 때에만 감소합니다.이 시동 단계의 지속 시간은 컴퓨터 제어 연료 분사, 흡기 길이 단축, 연료 및/또는 주입 공기의 예열 등 재료와 기술의 발전으로 인해 감소했습니다.
  • 저온 조건에서 비효율적인 촉매변환기: 촉매변환기는 작동 온도로 예열되기 전까지는 매우 비효율적입니다.이 시간은 컨버터를 배기 매니폴드에 더 가깝게 이동시키고, 소형이지만 빠르게 가열할 수 있는 컨버터를 배기 매니폴드에 직접 배치함으로써 훨씬 단축되었습니다.소형 컨버터는 시동 배기가스를 처리하므로 대형 메인 컨버터가 가열되는 데 충분한 시간이 걸립니다.전기 가열, 열 배터리, 화학 반응 예열, 화염 가열 및 과절연 등 다양한 [4]방법으로 추가적인 개선을 실현할 수 있습니다.

승용차 배기가스 요약

미국 환경보호청 2000년 4월[5] 미국 평균 승용차 배출량 추정치
요소 배출 속도 연간 배출량
탄화수소 2.80g/마일(1.75g/km) 77.1파운드(35.0kg)
일산화탄소 20.9그램/마일(13.06g/km) 575파운드(261kg)
아니요x 1.39g/마일(0.87g/km) 38.2파운드(17.3kg)
이산화탄소 - 온실가스 415g/마일(258g/km) 11,450파운드 (5,450kg)

2000년 10월에 적용된 유럽 배출 기준 EURO III와 비교 가능

2000년 미국 환경보호국은 경차 배출가스 기준을 엄격히 시행하기 시작했다.요건은 2004년부터 단계적으로 도입되어 2007년 말까지 모든 신차와 경트럭이 최신 표준을 충족하도록 요구되었습니다.

미국 경차, 경차 및 중형 승용차 -
요소 배출 속도 연간 배출량
NMOG(휘발성 유기 화합물) 0.075g/마일(0.046g/km) 2.1파운드(0.95kg)
일산화탄소 3.4g/마일 (2.1g/km) 94파운드(43kg)
아니요X 0.05g/마일(0.0305g/km) 1.4파운드(0.64kg)
포름알데히드 0.015g/마일(0.0092g/km) 0.19 kg (0.41파운드)

종류들

내연기관

자동차 배기가스

스파크 점화 및 디젤 엔진

다음 항목도 참조하십시오.자동차 배기가스 규제

스파크 점화 엔진에서는 연료와 공기 혼합의 연소로 인해 발생하는 가스를 배기 가스라고 합니다.구성은 가솔린 엔진마다 다르지만, 다음과 같은 수준입니다.

연소 엔진 배기가스[7]
모든 수치는 근사치입니다. 		전체의 %
컴파운드 가솔린 디젤
질소 71 67
이산화탄소 14 12
수증기 13 11
산소 10
트레이스[citation needed] 요소 0.6 미만 ~ 0.3
질소 산화물 0.25 미만 < 0.15
일산화탄소 1 - 2 0.045 미만
미립자 물질 0.045 미만
탄화수소 0.25 미만 0.03 미만
이산화황 가능한 흔적 0.03 미만

"디젤"의 산소 10%는 엔진이 공회전 중일 때(예: 테스트 장비에서) 발생할 수 있습니다.디젤 엔진은 항상 과도한 공기 오버 [citation needed]연료로 작동하지만 엔진이 부하 상태에서 작동하는 경우에는 훨씬 적습니다.가솔린 엔진의 CO 함량은 연료 분사 기능이 있는 잘 튜닝된 엔진의 경우 최대 15ppm까지 다양하며, 일반적으로 소형 제너레이터 및 정원 [8]장비에서 볼 수 있는 것처럼 고도로 튜닝된 카뷰레터 엔진의 경우 촉매변환기가 최대 100,000ppm(10%)까지 다양합니다.

니트로메탄 첨가물

연료가 [니트로메탄]을 포함하는 내연기관의 배기가스에는 부식성이 있는 [질산] 증기가 포함되어 흡입 시 근육 반응을 일으켜 숨을 쉴 수 없게 됩니다.노출될 가능성이 높은 사람은 방독면을 [9]착용해야 합니다.

디젤 엔진

다음 항목도 참조하십시오.디젤 배기 및 그을음

가스 터빈 엔진

  • 항공기 가스터빈 엔진에서 "배기 가스 온도"(EGT)는 엔진 건전성의 주요 척도이다.일반적으로 EGT는 "엔진 압력비"(EPR)라고 불리는 1차 엔진 출력 표시와 비교됩니다.예를 들어, 최대 출력 EPR에서는 허용되는 최대 EGT 제한이 있습니다.엔진이 이 EGT 한계에 도달하는 단계에 도달하면 문제를 해결하기 위해 엔진을 특정 유지 관리해야 합니다.EGT가 EGT 한계보다 낮은 양을 EGT 마진이라고 합니다.엔진의 EGT 마진은 엔진이 새롭거나 정비되었을 때 가장 커집니다.대부분의 항공사의 경우, 이 정보는 ACARS를 통해 항공사 유지관리 부서에 의해 원격으로 모니터링된다.

제트 엔진 및 로켓 엔진

제트 엔진에서 나오는 배기가스처럼 보이는 것은 사실 난간입니다.

제트 엔진과 로켓 엔진에서는 추진 노즐에서 나오는 배기가스로 일부 용도에서는 쇼크 [citation needed]다이아몬드가 나타납니다.

기타 타입

석탄을 태워서

증기 기관

증기 엔진 용어로 배기란 현재 압력이 너무 낮아 더 이상 유용한 작업을 수행할 수 없는 증기입니다.

주요 자동차 배기 가스 배출

아니요x

1988년 세계무역센터에서 본 뉴욕의 스모그

일질소산화물 NO2 및 NO(NOx)(이렇게 해서 발생하든 번개에 의해 자연적으로 발생하든)는 암모니아, 수분 및 기타 화합물과 반응하여 질산증기 및 관련 입자를 형성합니다.작은 입자가 민감한 폐 조직에 깊숙이 침투해 손상을 입힐 수 있으며, 극단적인 경우 조기 사망을 초래할 수 있다.NO종의 흡입은 폐암과[10] 대장암의 [11]위험을 증가시키고, 이러한 입자를 흡입하면 폐기종, 기관지염, 심장병과 [12][13][14]같은 호흡기 질환을 유발하거나 악화시킬 수 있다.

2005년 미국 EPA 연구에서 가장 큰 배출량은NO는x 도로용 자동차에서 발생하며, 두 번째로 큰 기여는 주로 가솔린 및 디젤 [14]스테이션인 비도로 장비입니다.

생성된 질산은 토양에 씻겨 질산염이 될 수 있으며, 이는 식물을 키우는 데 유용하다.

휘발성 유기 화합물

비도로 장비는 대부분 가솔린과 디젤 스테이션입니다.[15]

질소산화물(NOx)과 휘발성유기화합물(VOCs)이 햇빛을 받아 반응하면 스모그의 주요 성분인 지표면 오존이 형성된다.2005년 미국 EPA 보고서에 따르면 도로 차량은 미국에서 두 번째로 큰 휘발성유기화합물(VOCs) 공급원으로 26%이며, 19%는 주로 가솔린 [15]및 디젤 스테이션인 비도로 장비에서 나온다.VOC 배출량의 27%는 페인트 및 페인트 시너 제조 및 기타 [16]용도로 사용되는 용제에서 발생합니다.

오존

오존은 대기 [17]상층부에서는 이롭지만 지상에서는 오존이 호흡기를 자극하여 기침, 질식, 폐활량 [18]감소를 일으킨다.그것은 [19]또한 생태계 전반에 걸쳐 많은 부정적인 영향을 끼친다.

일산화탄소(CO)

MOPIT 위성 일산화탄소 컴퓨터 이미지 2010년 3월

일산화탄소 중독은 많은 [20]나라에서 치명적인 공기 중독의 가장 흔한 유형이다.일산화탄소는 무색, 무취, 무미건조하지만 독성이 강하다.그것은 헤모글로빈과 결합하여 산소의 운반을 차단하는 카르복시헤모글로빈을 생성한다.1000ppm 이상의 농도에서는 즉시 위험하다고 간주되며 환기가 잘 되지 않는 공간에서 엔진을 가동할 경우 가장 즉각적인 건강상의 위험이 됩니다.2011년,[21] 미국에서 일산화탄소 배출량의 52%가 모바일 차량에 의해 생성되었습니다.

유해 대기 오염 물질(독물)

벤젠(CH66)에 장기간 노출되면 골수가 손상됩니다.또한 과도한 출혈을 유발하고 면역체계를 저하시켜 감염 가능성을 높일 수 있습니다.벤젠은 백혈병을 유발하고 다른 혈액암과 혈액의 [22][23]프리캔서와 관련이 있다.

미립자 물질10(PM2.5 및 PM

공기 중의 미립자 물질을 흡입하는 것의 건강상의 영향은 천식, 폐암, 심혈관 문제, 조기 [24][25][26]사망을 포함하여 인간과 동물에서 널리 연구되어 왔다.입자의 크기 때문에,[27] 그것들은 폐의 가장 깊은 부분에 침투할 수 있다.2011년 영국의 한 연구에 따르면 승용차의 [28]PM으로 인해 매년 90명이 사망하는 것으로 추정됩니다.2006년 미국 연방 고속도로국(FHWA)은 2002년 전체 PM의10 약 1%, PM 배출의2.5 약 2%가 온로드 자동차(대부분 디젤 엔진)[29]의 배기가스에서 발생했다고 밝혔습니다.

이산화탄소(CO2)

이산화탄소는 온실 가스입니다.자동차 CO2 배출은 대기 중 CO 농도 증가에2 인위적인 기여의 일부이며, 과학계의 대부분은 기후변화를 [30]야기하고 있다.자동차는 유럽연합(EU)의 인공2 CO 배출량의 약 20%를 발생시키는 것으로 계산되며 승용차는 약 12%[31]를 차지한다.유럽 배출 기준은 새로운 승용차와 경차의 CO 배출량을2 제한한다.유럽연합(EU)의 신차2 평균 CO 배출량은 2010년 1분기에 145.6g/km로 5.4% 감소했다.[32]

수증기

차량 배기 가스에는 수증기가 많이 포함되어 있습니다.

물 회수

사막에 있는 군인들이 차량의 [33]배기가스로부터 식수를 회수할 수 있는 방법에 대한 연구가 있었다.

오염 저감

다음 항목도 참조하십시오.공기 흡입 밸브

배출기준은 석유정유소, 천연가스 처리공장, 석유화학공장, 화학생산공장 [34][35]등 다양한 대규모 산업시설에서 발생하는 배기가스 배출원 및 산업용 배기가스 스택에서 발생하는 오염물질을 줄이는 데 초점을 맞추고 있다.그러나 이러한 가스를 흔히 연도 가스라고 합니다.자동차의 촉매 변환기는 촉매를 사용하여 배기가스의 오염을 분해합니다.선박의 스크러버는 해양 배기가스의 이산화황(SO2)을 제거하려고 합니다.해양 아황산가스 배출에 대한 규제가 강화되고 있지만, 전 세계적으로 극소수의 특별 지역만이 저황 디젤 연료만을 사용하도록 지정되었다.

첨단 증기 기술 엔진의 장점 중 하나는 동일한 [citation needed]출력의 가솔린 및 디젤 엔진보다 독성 오염 물질(예: 질소 산화물)이 적다는 것입니다.그들은 더 많은 양의 이산화탄소를 배출하지만 더 효율적인 연소로 인해 일산화탄소는 덜 배출한다.

건강 연구

캘리포니아 대학 로스엔젤레스 공중보건대학 연구진은 1998년에서 2007년 사이에 출생한 캘리포니아 암 등록부에 등재된 아이들을 대상으로 한 통계 연구 결과에서 교통 오염이 일부 [36]암 발생 확률의 5퍼센트에서 15퍼센트 상승과 관련이 있을 수 있다는 것을 발견했다고 밝혔습니다.세계보건기구의 연구는 디젤 가스가 폐암의 증가를 야기한다는 것을 발견했다.[37]

국소적인 효과

캘리포니아 항공 자원 위원회는 연구에서 남캘리포니아의 대기 오염(매연)의 50% 이상이 자동차 [citation needed]배기가스 때문이라는 것을 발견했습니다.공회전 및 가속으로 인해 신호화된 교차로 주변에서 연소 엔진에서 방출되는 오염물질의 농도가 특히 높을 수 있습니다.컴퓨터 모델들은 종종 이런 종류의 [38]세부사항을 놓친다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

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외부 링크