Пространственный заряд в
выхлопных газах автомобилей
Выхлопные газы имеют электрический заряд, как правило,
положительный, но иногда и отрицательный. Этот заряд не зависит
от электрического потенциала автомобиля. Положительный или
отрицательный заряд образовывается, видимо, оттого, что
преобладает в выхлопных газах - капельки воды или частички
углерода.
Уже было показано, что облака ионов, имеющие иногда
положительный заряд, а иногда и отрицательный, часто движутся на
высоте десять и менее метров от земли. Эти облака ионов, кажется
образовываются автомобилями, особенно автомобилями с мощными
дизельными двигателями. Это предположение было подтверждено
экспериментами с детектором пространственных зарядов. Было
обнаружено, что эти выхлопные газы имеют сильный положительный
заряд. Выхлопные газы легковых автомобилей имели меньший заряд,
иногда положительный, иногда отрицательный, а в некоторых
случаях они вообще не были заряжены. Выхлопные газы одного
испытанного дизельного тепловоза оказались незаряженными. В
определенных условиях ионизация выхлопных газов играет важную
роль для снятия заряда с корпуса самолета.
Для того, чтобы объяснить, чем вызвано появление зарядов в
выхлопных газах автомобилей и что влияет на знак этих зарядов,
сначала было допущение, что ионы образовываются в камерах
сгорания двигателя и что знак пространственного заряда зависит
от того, как заряжен по отношению к земле автомобиль на
резиновых шинах. Эта теория могла бы объяснить отсутствие
зарядов в выхлопных газах тепловоза с дизельным двигателем,
имеющего хорошее заземление через рельсы.
Автомобили с резиновыми шинами, как правило, имеют по отношению
к земле, отрицательный потенциал. Однако, при исследовании
пространственного заряда двух автомобилей (во время движения)
обнаружено, что в обоих случаях пространственные заряды были не
отрицательные, как ожидалось, а положительные.
Представляется вероятным, что эмиссия пространственных зарядов
из выхлопной трубы автомобильного двигателя не зависит от
потенциала автомобиля по отношению к земле, а вызвана разностью
контактных потенциалов между выхлопной трубой и элементами
выхлопных газов, такими как капельки воды или частички углерода.
Хорошо известно, что отработанный пар в паровых двигателях имеет
положительный заряд, и вполне возможно, что процесс образования
положительного пространственного заряда в выхлопных газах
автомобильного двигателя имеет такой же механизм.
Для определения знака заряда частичек углерода был проведен
следующий эксперимент. Выхлопные газы автомобиля были
исследованы на пространственный заряд при работе двигателя на
полной мощности. В этих случаях, как правило, стрелка
электрометра перемещалась от максимальной отрицательной отметки
к максимальной положительной, причем отклонение стрелки в
сторону положительной отметки постепенно уменьшалось по мере
уменьшения оборотов двигателя. Однако, в момент закрытия
воздушной заслонки, когда из глушителя шел черный дым, стрелка
электрометра перепрыгивала на максимальную отрицательную отметку
и оставалась на ней. Такое поведение у нескольких испытанных
автомобилей. Этот факт указывает на то, что частички углерода в
выхлопных газах автомобильного двигателя имеют отрицательный
заряд.
Результаты этих экспериментов согласуются с гипотезой, что
выхлопные газы автомобильного двигателя могут быть положительно
или отрицательно заряжены, причем знак заряда зависит от того,
какие элементы преобладают в этих газах - капельки воды или
частички углерода.
Когда автомобиль, особенно тяжелый грузовик , движется по шоссе,
он может накопить значительный потенциал, отрицательный по
отношению к земле, обусловленный разностью контактных
потенциалов между шинами и покрытием шоссе. Для грузового
автомобиля с бензиновым двигателем волочащаяся цепь может
оказаться неэффективной для сброса заряда из-за возможного
большого сопротивления покрытия. Предложено, чтобы сброс
отрицательного заряда грузового автомобиля осуществлялся работой
двигателя на холостом ходу с открытой воздушной заслонкой после
остановки автомобиля
ВЫБЕРИТЕ СЕБЕ ОЧИСТИТЕЛЬ ВОЗДУХА
