ПРОБЛЕМИ І ШЛЯХИ ПІДВИЩЕННЯ ЕКОЛОГІЧНОСТІ

АВТОМОБІЛЬНОГО ТРАНСПОРТУ

1. Зниження забруднення атмосфери відпрацьованими газами шляхом економії палива

2. Удосконалення двигунів внутрішнього згорання (ДВЗ)

3. Методи знезаражування відпрацьованих газів

4. Альтернативні двигуни

5. Пошук нових видів палива

6. Автоматизовані системи управління міським транспортом

7. Розрахунок викидів шкідливих речовин автомобільним транспортом

Прямий негативний вплив автомобілів на навколишнє середовище зв’язаний з викидами шкідливих речовин в атмосферу і шумом.

Автомо­більні вихлопні гази – суміш приблизно 200 речовин. Це компоненти палива, частка яких різко зростає, якщо двигун працює на малих обертах або в момент збільшення швидкості при старті. В цей період виділяється більше всього незгорівших частинок: приблизно в десять разів більше, ніж при роботі двигуна в нормальному режимі. У вихлопних газах вмішуються також альдегіди, які мають різкий за­пах і подразнювальну дію, присутні нерозкладені вуглеводні палива.

Через неповне згорання палива в двигуні автомобіля частина вутлеводнів перетворюється в сажу, яка вміщує смолисті речовини. Особливо багато сажі та смол утворюється при технічно несправному двигуні та при форсованій роботі двигуна.

Дуже шкідливою складовою частиною вихлопних газів є з’єднання неорганічного свинцю. Вони утворюються в двигуні при згоранні тетра-етилсвинцю, який додають в бензин.

Один вантажний автомобіль середньої потужності, що відповідає всім параметрам вимог заводів-виготовлювачів, з карбюраторним дви­гуном щорічно викидає окису вуглецю 3150 кг, вуглеводнів – 410 кг, окислів азоту – 335 кг. Викиди шкідливих речовин легкових автомобі­лів складають відповідно 510, 42 і 36 кг. В реальних умовах експлуа­тації ці характеристики рухомого складу погіршуються на 40...60% і навіть більше.

Побічний вплив автомобільного транспорту на навколишнє середо­вище зв’язаний з тим, що автомобільні дороги, стоянки, підприємства обслуговування займають все більшу і більшу площу, необхідну для життєдіяльності людини. Значну шкоду полям, лугам і лісам наносять автомобілі, які рухаються повз дороги. Велику шкоду завдають забруднені води, що без очищення скидаються у водоймища. Осад з очисних споруд, миття автомобілів також наносять значну шкоду природі.

Захист навколишнього середовища від шкідливого впливу автомобі­льного транспорту проводиться за багатьма напрямками, починаючи з по­ліпшення технічного стану рухомого складу і закінчуючи створенням еле­ктромобілів та нових видів електричного транспорту.

1 Зниження забруднення атмосфери відпрацьованими газами шляхом економії палива.

Забруднення атмосфери відбувається:

- відпрацьованими газами, які вики­даються через вихлопну трубу;

- картерними газами;

- вуглеводня­ми внаслідок випаровування палива з бака, карбюратора і трубопроводів.

В складі відпрацьованих газів автомобіля найбільшу питому вагу до об’єму мають окиси вуглецю (0,5...10%), окисли азоту (до 0,8%), неспалені вуглеводні (0,2...3,0%), альдегіди (до 0,2%) і сажа. В абсолютних величи-нах на 1000 л палива карбюраторний двигун викидає з вихлопними і карте­рними газами: 200 кг окису вуглецю, 25 кг вуг­леводнів, 20 кг окислів азоту, 1 кг сажі та 1 кг сірчаних з’єднань.

Сучасна автомобільна промисловість світу випускає тисячі автомобілів різного призначення, в тому числі більше 400 базових моде­лей легко­вих автомобілів: від легкових мікролітражних з двигунами об’ємом до 500 см3 і потужністю 15...18 кВт до автомобілів вищого класу з двигунами 160...250 кВт і більше. Типаж вантажних автомо­білів і автобусів ще більш різноманітний. Вітчизняні легкові автомобілі витрачають в середньому 10 л па­лива на 100 км шляху. Середньотонажні вантажні автомобілі витрача­ють    20...30 л на 100 км пробігу. У важких вантажних автомобілів і тягачів (автопоїздів) витрата палива досягає 40...50 л на 100 км пробігу. Те ж можна сказати і про міські автобуси великої та особли­во великої місткості.

Для кожного типу двигуна (карбюраторного чи дизельного) при ін­ших різних умовах кількість забруднювальних речовин, що виділяють­ся в ат­мосферу, пропорційна витратам палива. Тому економія па­лива одноча­сно означає скорочення викидів токсичних речовин в атмосферу.

Підвищення паливної економічності автомобіля досягається, голо­вним чином, за рахунок удосконалення процесів згорання в двигу­нах:

- пошарове спалювання палива;

- форкамернофакельне спалювання;

- застосування підігріву і випаровування палива у впускному тракті;

- використання  електронного запалювання.

Додатковими резервами підвищення економіч­ності автомобіля є:

- зниження маси автомобіля за рахунок удосконалення його кон­стру­кції та застосування неметалевих і високостійких матеріалів;

-  поліпшення аеродинамічних показників кузова;

- зниження опору повітряних фільтрів і глушителя, відключення допоміжних агрегатів, наприклад вентилятора, тощо;

- зниження маси палива (неповне заповнення ба­ків) і маси іструментів, що перевозяться;

- застосування покришок з радіальним розташуванням корду для зниження опору катання колеса;

- застосування ЕОМ для вибору оптимального режиму роботи двигуна  залежно від дорожніх умов;

- використання систем виключення з роботи ряду циліндрів двигуна у випадку, коли від нього не вимагається велика потужність тощо.

Першочергове значення для зменшення забруднення  атмосфери ав­томобілями має їх технічний стан. Повністю справний автомобіль витрачає менше палива і уже цим сприяє зниженню рівня забруднення повітря. Але головну увагу необхідно направити на справний стан паливної апаратури і системи запалювання.

Не меншу роль у справі зниження витрат палива відіграють доско­на­лість руху на вулицях і дорогах  та майстерність водіння автомобі­ля, яка заклечається в тому, щоб, за можливістю, мати менше зупинок, а відпові­дно, холостого ходу, розгонів і сповільнювань, під час яких зростають ви­трати палива і значно збільшується кількість забруднень, що отруюють атмосферу.