К основным конструктивным факторов, влияющих на токсичность двигателей, относятся: форма камеры сгорания, степень сжатия, размеры цилиндров. Форма камеры сгорания особенно значительное влияние имеет в дизелях. Исследования
показывают, что дизели с разделенной камерой сгорания е сравнению с дизелями с неразделенной камерой выбрасывают меньше CO (в 2,5 ... 3,0 раза), = NOx (на 20 ... 30%), CnHm (в 2, 0 ... 2,5 раза) и имеют меньшую дымность отработавших газов [12]. Поэтому разделены камеры сгорания являются перспективными для легковых и грузовых автомобилей малой грузоподъемности, которые широко используются в населенных пунктах.
Меньшее влияние на токсичность имеет форма камеры сгорания в бензиновых двигателях. В них токсичность главным образом зависит от отношения поверхности камеры сгорания к ее объему. С увеличением этого отношения, как правило, увеличивается количество в отработавших газах углеводородов. Через этот фактор влияет на токсичность и степень сжатия, увеличение которого приводит к росту отношение поверхности камеры сгорания к ее объему.
С ростом степени сжатия повышается максимальная температура рабочего тела в цикле, что приводит при работе двигателя на обедненной смеси к повышению концентрации NOx-. Концентрация CO в отработавших газах практически не зависит от степени сжатия.
В эксплуатационных факторов, которые оказывают существенное влияние на токсичность двигателей, принадлежат состав топливо-воздушной смеси, нагрузки двигателя, частота вращения, угол опережения зажигания или впрыска топлива. В бензиновых и газовых двигателях влияние состава топливовоздушной смеси оценивают путем определения регулировочной характеристики по составу смеси при работе двигателя в данном скоростном и нагрузочном режиме. В дизелях зависимость концентраций вредных веществ в отработавших газах от состава смеси аналогична зависимости от нагрузки, так как мощность в дизелях регулируется составом смеси. В бензиновых и газовых двигателях нагрузки имеет значительное влияние на состав отработавших газов. На рис. 4.42 показаны зависимости концентраций CO, CnHm, NOx и СО2 от нагрузки двигателя ЗМЗ-24-01. На этих зависимостях выделяются две области. Начиная с режима холостого хода по мере увеличения нагрузки топливовоздушная смесь обедняется, что приводит к уменьшению концентраций CO и CnHm и увеличение концентрации NOx. При этом концентрация СО2 также растет. Такая тенденция изменения содержания вредных веществ наблюдается к нагрузке, когда в работу вступает обогатительный устройство. Обогащение смеси приводит к увеличению концентраций CO и CnHm и снижение концентрации NOx-и СО2.