عادم الديزل
التكوين

المنتجات الأساسية لاحتراق وقود البترول في الهواء هي ثاني أكسيد الكربون والماء والنيتروجين. المكونات الأخرى موجودة بشكل أساسي من الاحتراق غير الكامل والتخليق الحراري. في حين أن توزيع المكونات الفردية لعادم الديزل الخام (غير المعالج) يختلف اعتمادًا على عوامل مثل الحمل ونوع المحرك وما إلى ذلك، يوضح الجدول أدناه التركيبة النموذجية.
تختلف الظروف الفيزيائية والكيميائية الموجودة داخل أي من محركات الديزل تحت أي ظروف بشكل كبير عن محركات الاشتعال بالشرارة، وذلك لأن قوة محرك الديزل يتم التحكم فيها بشكل مباشر من خلال إمداد الوقود، وليس من خلال التحكم في خليط الهواء/الوقود، كما هو الحال في محركات البنزين التقليدية. ونتيجة لهذه الاختلافات، تنتج محركات الديزل عمومًا مجموعة مختلفة من الملوثات عن المحركات التي تعمل بالشرارة، وهي اختلافات تكون في بعض الأحيان نوعية (ما هي الملوثات الموجودة وما هي غير الموجودة)، ولكنها غالبًا ما تكون كمية (كمية الملوثات أو فئات الملوثات المحددة الموجودة في كل منها). على سبيل المثال، تنتج محركات الديزل واحدًا وعشرين من أول أكسيد الكربون الذي تنتجه محركات البنزين، حيث تحرق وقودها في الهواء الزائد حتى عند التحميل الكامل.
ومع ذلك، فإن طبيعة الاحتراق الهزيل لمحركات الديزل ودرجات الحرارة والضغوط المرتفعة لعملية الاحتراق تؤدي إلى إنتاج كبير من أكاسيد النيتروجين الغازية، وهو ملوث للهواء يشكل تحديًا فريدًا فيما يتعلق بالحد منها. في حين انخفضت أكاسيد النيتروجين الكلية من سيارات البنزين بنحو 96% من خلال اعتماد المحولات الحفازة للعادم اعتبارًا من عام 2012، لا تزال سيارات الديزل تنتج أكاسيد النيتروجين بمستوى مماثل لتلك التي تم شراؤها قبل 15 عامًا في اختبارات العالم الحقيقي؛ وبالتالي، تنبعث من سيارات الديزل حوالي 20 مرة من أكاسيد النيتروجين أكثر من سيارات البنزين. تستخدم محركات الديزل الحديثة على الطرق عادةً أنظمة الاختزال الحفزي الانتقائي (SCR) لتلبية قوانين الانبعاثات، حيث لا يمكن للطرق الأخرى مثل إعادة تدوير غاز العادم (EGR) تقليل أكاسيد النيتروجين بشكل كافٍ لتلبية المعايير الأحدث المعمول بها في العديد من الولايات القضائية.
علاوة على ذلك، كانت الجسيمات الدقيقة (المواد الجسيمية الدقيقة) في عوادم الديزل (على سبيل المثال، السخام، والذي يُرى أحيانًا على شكل دخان داكن اللون معتم) مصدر قلق أكبر تقليديًا، حيث إنها تسبب مخاوف صحية مختلفة ونادرًا ما يتم إنتاجها بكميات كبيرة بواسطة محركات الاشتعال بالشرارة. تكون هذه الملوثات الجسيمية الضارة بشكل خاص في ذروتها عندما يتم تشغيل مثل هذه المحركات بدون كمية كافية من الأكسجين لحرق الوقود بالكامل؛ عندما يعمل محرك الديزل في وضع الخمول، يكون الأكسجين عادةً موجودًا بما يكفي لحرق الوقود تمامًا. من وجهة نظر انبعاث الجسيمات، تم الإبلاغ عن أن العادم من مركبات الديزل أكثر ضررًا بكثير من العادم من مركبات البنزين.
لقد تغيرت عوادم الديزل، المعروفة منذ فترة طويلة برائحتها المميزة، بشكل كبير مع انخفاض محتوى الكبريت في وقود الديزل، ومرة أخرى عندما تم إدخال المحولات الحفازة في أنظمة العادم. ومع ذلك، لا تزال عوادم الديزل تحتوي على مجموعة من الملوثات العضوية وغير العضوية، في فئات مختلفة، وبتركيزات متفاوتة (انظر أدناه)، اعتمادًا على تركيبة الوقود وظروف تشغيل المحرك.
| الصِنف | متوسط (ريف 2014)> نسبة الحجم | متوسط (ميركر، تيشمان، 2014)> نسبة الحجم | أول محرك ديزل (هارتنستين، 1895)> نسبة الحجم | (خير، ماجوسكي، 2006)> (الحجم؟) النسبة المئوية | (مصادر مختلفة)>  |
| --- | --- | --- | --- | --- | --- |
| نتروجين (N2) | 75.2% | 72.1% | - | ~67 % | - |
| الأكسجين (O2) | 15% | 0.7% | 0.5% | ~9 % | - |
| ثنائي أكسيد الكربون (CO2) | 7.1% | 12.3% | 12.5% | ~12 % | - |
| ماء (H2O) | 2.6% | 13.8% | - | ~11 % | - |
| أحادي أكسيد الكربون (CO) | 0.043% | 0.09% | 0.1% | - | 100–500 جزء في المليون |
| أكاسيد النيتروجين (NOx) | 0.034% | 0.13% | - | - | 50–1000 جزء في المليون |
| هيدروكربون (HC) | 0.005% | 0.09% | - | - | - |
| ألدهيد | 0.001% | n/a | - | - | - |
| مادة جسيمية (كبريتات + المواد الصلبة) | 0.008% | 0.0008% | - | - | 1–30 mg·m−3 |