Для уменьшения загрязнения атмосферы отработавшими газами дизельных автомобилей необходимо, чтобы коэффициент избытка воздуха изменялся в пределах 1,3—1,4. При его увеличении до 1,4—1,7 происходит более полное сгорание, поэтому содержание СО в воздухе ничтожно мало. Однако в случае избытка кислорода под действием высоких температур и давлений появляются благоприятные условия для образования окислов азота. В связи с этим в дизельных двигателях их больше, чем в карбюраторных.
Если двигатель ЗИЛ-130 развивает мощность 17—18 кВт и более, содержание СО в отработавших газах практически равно нулю. При меньших нагрузках возрастает количество окиси углерода. Если автомобиль работает в городских условиях со средней технической скоростью 25 км/ч по дорогам с коэффициентом суммарного сопротивления качению 0,02, при движении без груза в отработавших газах содержится примерно 4—5% СО, с грузом их количество снижается до нуля. Следовательно, чтобы уменьшить загрязнение воздуха города вредными веществами, автомобиль должен работать с повышенной нагрузкой на двигатель. Этого можно добиться увеличением грузоподъемности, повышением коэффициентов использования грузоподъемности и пробега, скоростей движения.
Очень важно свести к минимуму время работы двигателя на холостом ходу, особенно на принудительном.
Разрабатывается новый способ хранения водорода в гидридах металла. Суть его состоит в том, что сплавы некоторых металлов при определенных условиях могут соединяться с большим количеством водорода, образуя гидриды металлов. Если к гидриду (в виде порошка) подводить тепло отработавших газов, он разлагается, выделяя при этом водород. Если гидрид охлаждать холодной проточной водой, происходит зарядка водородом. Одним из таких гидридов может быть сплав Fe и Ti. Из гидридного бака водород через редуктор высокого давления поступает к всережимному регулятору расхода водорода и затем к карбюратору-смесителю. Работа гидридного бака должна быть согласована с режимом работы двигателя.
Важный резерв снижения загрязнения воздуха вредными компонентами отработавших газов — правильный выбор режимов работы двигателя в различных условиях эксплуатации автомобиля. С увеличением нагрузки до 80—90 °/0 максимальной мощности вредность отработавших газов уменьшается. Дальнейшее повышение нагрузки приводит к резкому возрастанию вредности. Это объясняется тем, что при включении в работу экономайзера смесь обогащается, а условия сгорания топлива ухудшаются. По мере увеличения скоростей движения автомобилей содержание окиси углерода в отработавших газах снижается, так как возрастает нагрузка на двигатель и повышается коэффициент избытка воздуха. В режиме принудительного холостого хода автомобиля вредных веществ выделяется в пять раз больше, чем в условиях обычного холостого хода двигателя.
Применение газовых конденсатов снижает токсичность на 10—4О°/о по сравнению с дизельным топливом. Несколько уменьшается дымность. При работе двигателя ЯМЗ-240 на смеси, состоящей из 15% дизельного топлива и 85°/0 сжиженного бутана, выброс вредных веществ за ездовой цикл уменьшается примерно в два раза.
Особый интерес представляет смесь, состоящая из бензина и водорода. Добавка водорода обеспечивает работу двигателя на сверхбедных смесях. Работа на бензоводородо-воздушных смесях повышает топливную экономичность и резко снижает токсичность. Исследования ИПМ АН УССР (г. Харьков) показали, что при работе легкового автомобиля (такси) окись углерода практически отсутствует, а углеводороды и окислы азота образуются в количестве, которое не превышает допустимые перспективные нормы. Топливная экономичность возрастает на 10—15%.
В нашей стране и за рубежом интенсивно разрабатываются эффективные способы получения водорода и его хранения. Используется способность ряда металлов и неметаллов вытеснять водород из воды. Разрабатываются методы восстановления этих энергоаккумулирующих веществ. Например, используется алюминиевый порошок с добавками различных элементов. По данным ИПМ АН УССР, 10 кг сплава алюминия с 15%-ной добавкой при взаимодействии с водой дают около 1 кг водорода.
