Способыобеспечения экологической безопасности автотранспортных средств
1. Проблемыобеспечения экологической безопасности автотранспорта
Негативныепоследствия функционирования транспорта обусловливают необходимость усиленияработы по охране окружающей среды и природопользованию как со стороныгосударства, так и общественности в аспекте широкомасштабной политикиэкологической безопасности. Под экологической безопасностью принято пониматьпроцесс обеспечения защищенности жизненно важных интересов не только отдельногочеловека, но и всего общества в целом от угроз, создаваемых антропогенным илиестественным воздействием на окружающую среду. Ключевыми проблемами обеспеченияэкологической безопасности на транспорте являются защита от загрязнения атмосферноговоздуха, водных объектов, земельных ресурсов и недр, защита от транспортногошума, предупреждение экологических последствий чрезвычайных ситуаций икатастроф, снижение ущерба природным ресурсам, в первую очередь биологическим,сохранение качества природной среды, обеспечивающее процессы саморегулированияи самоочищения от вредных для нее веществ.
Выбросы ВВ по видамавтотранспорта в крупных городах (10 млн. населения).
2. Меры попредотвращению вредного воздействия транспорта на ОС
Политикаэкологической безопасности реализуется путем проведения комплексаприродоохранных мер, направленных на повышение экологических характеристикподвижного состава и инфраструктуры транспорта. Эти меры по направлениямдеятельности подразделяются на четыре группы: организационно-правовые,архитектурно-планировочные, конструкторско-технические, эксплуатационные.
Организационно-правовыемероприятия включаютформирование нового эколого-правового мировоззрения, эффективную реализациюгосударственной экологической политики, создание современного экологическогозаконодательства и нормативно-правовой базы экологической безопасности, а такжемеры государственного, административного и общественного контроля завыполнением функций по охране природы. Они направлены на разработку иисполнение механизмов экологической политики, природоохранного законодательствана транспорте, экологических стандартов, норм, нормативов и требований ктранспортной технике, топливно-смазочным материалам, оборудованию, состояниютранспортных коммуникаций и других.
Архитектурно-планировочныемероприятия обеспечиваютсовершенствование планирования всех функциональных зон города (промышленной,селитебной — предназначенной для жилья, транспортной, санитарно-защитной, зоныотдыха и др.) с учетом инфраструктуры транспорта и дорожного движения,разработку решений по рациональному землепользованию и застройке территорий,сохранению природных ландшафтов, озеленению и благоустройству.
Конструкторско-техническиемероприятия позволяютвнедрить современные инженерные, санитарно-технические и технологическиесредства защиты окружающей среды от вредных воздействий на предприятиях иобъектах транспорта, технические новшества в конструкции подвижного состава.
Эксплуатационныемероприятия осуществляются впроцессе эксплуатации транспортных средств и направлены на поддержание ихсостояния на уровне заданных экологических нормативов за счет техническогоконтроля и высококачественного обслуживания.
Перечисленныегруппы мероприятий реализуются независимо друг от друга и позволяют достичьопределенных результатов. Но комплексное их применение обеспечит максимальныйэффект.
МЕРЫ ПОПРЕДОТВРАЩЕНИЮ ОТРИЦАТЕЛЬНОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ ТРАНСПОРТА НА ОС
¾ совершенствование структуры парков подвижногосостава;
¾ преимущественное развитие в городахмалотоксичных видов транспорта (метро, скоростной трамвай, городские железныедороги облегченного типа) и применение экологически чистых видов топлив;
¾ расширение использования городскогоавтобусного сообщения;
¾ совершенствование транспортной планировкигородов;
¾ организация дорожного движения;
¾ улучшение ТО и Р;
¾ контроль технического состояния транспортныхсредств;
¾ ввод системы сертификации.
3. Методыснижения токсичности отработавших газовавтотранспорт токсичность
Различают дваосновных метода снижения уровня токсичности вредных выбросов.
Первичный метод -основан на снижении содержания в остаточных газах СО, СН, NOx внутри рабочегоцилиндра, т.е. за счет оптимизации рабочего процесса. Сюда входит ииспользование альтернативных топлив и организация рабочего процесса,регулировки, применение различных добавок к топливам и т.д.
Вторичный метод -направлен на удаление вредных примесей уже на выходе из цилиндра двигателя,каталитическое обезвреживание ОГ, включающее фильтрацию от сажи и аэрозолей напористых материалах с периодической термической регенерацией фильтра,каталитическое дожигание газообразных продуктов неполного сгорания намедно-хромовых, палладиевых и др. катализаторах, селективное каталитическоевосстановление окиси азота аммиаком, улавливание SO2 в режимеконденсации при охлаждении газов ниже точки росы и многое другое.
Конечно,целесообразно использовать эти два метода совместно, чтобы повыситьэффективность очистки. Мероприятия по сокращению вредных примесей в ОГосновываются на использовании в конструкции и системе управления карбюраторныхдвигателей известных зависимостей между составом рабочей смеси и вредныхкомпонентов в ОГ. Оптимальным по большинству показателей (СО, Be, СН, NOx и Ре)является является) стехиометрическое сгорание (а=1). При а=1 значительносокращается в ОГ содержание СО и СН при незначительном ухудшении экономичностии мощности. Недостатком является возрастание содержания NO*. Мероприятия поулучшению экологических показателей карбюраторных двигателей сводятся кследующему:
Обеспечение ихработы в зоне стехиометрического состава рабочей смеси в комбинации сразличными мерам ко сохранению состава NOx в ОГ (катализаторы).
Конструктивныеизменения двигателей, обеспечивающих работу при сверхбедных смесях.
Различныеконструктивные изменения, связанные с исключением испарения топлива, выбросовкартерных газов и т.д. Существенное улучшение экологических характеристикдвигателей основывается на их конструктивном совершенствовании, оборудованиисредствами контроля управления составом ОГ, управлении впрыском топлива.Замкнутая система вентиляции картера начала применяться с 1963 г. на всехмоделях легковых автомобилей. Контроль выхлопных газов как элемент конструкцииавтомобиля получил распространение с 1966г. и включал основные способы.
Подача с помощьюспециального насоса дополнительного воздуха в выхлопной коллектор с цельюдожигания вредных примесей. Этот способ сокращает содержание СО и СН востаточных газах. Конструктивные изменения двигателя улучшают процесс сгорания:изменение КС и поршня, автомата подогрева всасываемого воздуха при холодномдвигателе, снижение степени сжатия (г), применение свечей со сдвоеннымэлектродом и др. Регулирование продолжительности зажигания, влияющей на температурув КС. Понижение температуры сокращает содержание NOx в выхлопных газах.Сокращение испаряемости топлива из бака конструктивно решается путем отборапаров бензина из бака и направления их через обратный клапан и фильтр вкарбюратор.
Улучшение контроляпо NOx сводится в основном к рециркуляции ОГ. При этом часть ОГ после ихохлаждения в змеевике направляется во всасывающий коллектор, в которомсмешивается с рабочей смесью. Это снижает температуру в камере сгорания иколичество NOx в выхлопных газах. Особенностью этой системы является применениепростейшего бортового компьютера, который получает сигналы о скоростиавтомобиля и температуре охлаждения жидкости.
При учёте трехосновных токсичных компонентов, содержащихся в выхлопных газах дизелей, их доляк суммарной токсичности.
№ |
Мероприятия по снижению токсичности ОГ |
Окиси углерода, % |
Углеводороды, % |
Окислы азота, % |
Мощность двигателя, % |
Расход топлива, % |
|||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
|||
1. |
Применение диагностических комплексов |
нор. |
нор. |
нор. |
нор. |
-10…30 |
|||
2. |
Работа на экономичных скоростях и режимах (профессиональное мастерство) |
нор. |
нор. |
нор. |
нор. |
-15…20 |
|||
3. |
Уменьшение угла опережения зажигания (впрыска) топлива. |
нор. |
-15…25 |
-20…60 |
— |
нор. |
|||
4. |
Рециркуляция отработавших газов (до 15…20 %) |
нор. |
нор. |
-35…40 |
нор. |
нор. |
|||
5. |
Автоматическое отключение привода вентилятора |
нор. |
нор. |
нор. |
нор. |
-10…20 |
|||
6. |
Индивидуальная регулировка системы холостого хода карбюратора |
-30 |
-30 |
нор. |
нор. |
нор. |
|||
7. |
Повышение частоты вращения коленчатого вала на режиме холостого хода |
-10 |
-10 |
нор. |
нор. |
+5…10 |
|||
8. |
Обеднение главной дозирующей системы карбюратора (α=1.05…1.15) |
-40 |
-15 |
-30 |
-8…10 |
-5…10 |
|||
9. |
Прогрев воздуха перед карбюратором |
нор. |
умен. |
+ |
нор. |
нор. |
|||
10 |
Подогрев горючей смеси |
-40 |
-40 |
+40 |
нор. |
нор. |
|||
11 |
Увеличение зазора между электродами свечей зажигания |
нор. |
-30 |
нор. |
нор. |
нор. |
|||
12 |
Установка оптимальных углов опережения зажигания |
нор. |
-30 |
-20 |
нор. |
нор. |
|||
13 |
Применение электронной системы зажигания |
нор. |
нор. Представленная информация была полезной? ДА 59.46% НЕТ 40.54% Проголосовало: 1157 |
нор. |
нор. |
умен. |
|||
14 |
Замкнутая система вентиляции картера |
нор. |
-30 |
нор. |
нор. |
5…6 |
|||
15 |
Применение нейтрализаторов-катализаторов тройного действия. |
-90 |
-90 |
-76 |
-7…8 |
5…6 |
|||
16 |
Впрыск воды (водяного пара) до 8…10 % или применение воднотопливных эмульсий |
-30…33 |
+200 |
-20…50 |
нор. |
нор. |
|||
17 |
Форкамерно-факельное зажигание или расслоение заряда. |
-30 |
-15 |
-30 |
нор. |
нор. |
|||
18 |
Конструкция камеры сгорания (Fкс/Vкс) |
нор. |
-35…50 |
-10…15 |
нор. |
нор. |
|||
19 |
Применение регулятора разрежение (ЭПХХ) или выключение подачи топлива на ПХХ |
нор. |
-30…40 |
нор. |
нор. |
-3…5 |
|||
20 |
Впрыск бензина |
-10 |
-10 |
нор. |
нор. |
нор. |
|||
21 |
Совершенствование системы уплотнения «стержень — клапан — направляющая втулка» |
-15 |
-32..40 |
-7 |
нор. |
нор. |
|||
22 |
Применение антидымных присадок |
Уменьшение сажи до 90 % |
|||||||
23 |
Использование газообразных углеводородных топлив |
-100 |
-50 |
нор. |
нор. |
нор. |
|||
24 |
Применение водорода |
отс. |
отс. |
+30 |
-20 |
-20…30 |
|||
25 |
Применение наддува |
-20 |
-30 |
+60 |
+30 |
+20 |
|||
26 |
Теплоизоляция стенок камеры сгорания |
-60 |
-50 |
+40 |
-30 |
-10 |
|||
27 |
Применение четырех и более клапанов на один цилиндр |
-60 |
-20 |
-20 |
+15 |
-10 |
|||
28 |
Повышение степени сжатия с 9.5 до 12 |
нор. |
-25 |
+100 |
+25 |
-15 |
|||
29 |
Много искровые зажигания или установка более одной свечи зажигания |
нор. |
-20 |
-25 |
нор. |
нор. |
|||
30 |
Изменение гидродинамического состояния горючей смеси |
-9 |
нор. |
нор. |
-5 |
+9 |
|||
31 |
Дожигание ОГ путем нагнетания воздуха во впускной тракт |
-50 |
-50 |
нор. |
нор. |
нор. |
|||
32 |
Применение в дизелях двухфазного смесеобразования (газодизели) |
-150 |
-180 |
-350 |
+9 |
нор. |
|||
33 |
Отключение цилиндров |
-15…25 |
-30…40 |
+5…15 |
-10…15 |
-10…20 |
|||
34 |
Применение антидетонатора — этил-трет-бутилового эфира или применение неэтилированного бензина |
Уменьшается содержание свинца и его соединений |
|||||||