Підсумок одиничного ланцюгового циклу подається рівністю

 

H + 3H₂ + O₂ ® 3H + 2H₂O.

Механізм горіння оксиду углерода та вуглеводнів також має характер розгалужених ланцюгових реакцій, при цьому проходження цих реакцій, особливо для вуглеводнів, має більш складний і до кінця ще не з`ясований характер.

 

2 Утворення екологічно шкідливих речовин при горінні палива

 

Склад відпрацьованих газів ДВЗ та кількісне співвідношення в них окремих компонентів залежать від властивостей і складу робочої суміші, яка спалюється, а також від ступеня закінченості реакції горіння.

Утворення шкідливих речовин багатостадійне і проходить наступним чином: альдегіди, оксид вуглецю, вуглеводні, сажа, канцерогенні речовини - з`являються внаслідок неповного окислення палива та його піролізу, а також синтезу нових речовин; оксиди азоту утворюються в зоні горіння в результаті реакцій окислення азоту повітря і палива; оксиди сірки утворюються внаслідок окислення сірки палива.

Загальний механізм утворення основних вуглецевовміщуючих токсичних елементів відпрацьованих газів ДВЗ можна представити наступним чином:

 

 

При спаленні метану:

 

CH₄ + O₂ ® HCHO + H₂C,

HCHO + O = CO + H₂O,

HCHO + OH = CO + H₂O + H,

HCHO ® CO + H₂.

Альдегіди є продуктом неповного спалення вуглеводнів. Найбільш суттєвий внесок в токсичність ВГ (серед альдегідів) вносить формальдегід (HCHO), який представляє собою газ з різким неприємним запахом.

Догоряння CO до CO₂:

 

CO + OH = CO₂ + H.

 

3. Механізм утворення канцерогенних вуглеводнів

 

Можна стверджувати, що канцерогенні речовини, що надходять у навколишнє середовище, - продукти повного спалення органічних палив. Незважаючи на багаторідність канцерогенних речовин, які утворюються при горінні палив, присутність їх в продуктах спалення та повітрі завжди оцінюється за наявністю бенз(а)пірену.

Стехіометричне рівняння утворення бенз(а)пірену

 

C₆H₂ + 3C₂H₂ + 4C₂H = C₂₀H₁₂,

 

де C₆H₂- напіврадикал, який представляє собою зародок сажі;

C₂H₂ та C₂H- елементарні будівельні блоки.

Звичайно бенз(а)пірне утворюється в локальних збагачених паливом зонах камери спалення при зменшених температурах. Для зниження рівней утворення бенз(а)пірену та інших канцерогенних вуглеводнів необхідно здійснювати високоякісне розпалювання палив і змішування його з повітрям. При дуже високих температурах бенз(а)пірен та інші канцерогенні ПАВ починають руйнуватися.