- •Введение
- •1. Экологические проблемы эксплуатации автомобильного транспорта
- •1.1. Экологическая оценка выбросов токсичных веществ
- •1.2. Загрязняющие вещества, выбрасываемые в воздух автотранспортом
- •1.2.1. Углеводороды и их производные
- •1.2.2. Оксид углерода
- •1.2.3. Диоксид серы
- •1.2.4. Оксиды азота
- •1.2.5. Сажа и полициклические ароматические углеводороды
- •1.2.6. Свинец
- •1.2.7. Углекислый газ
- •1.3. Зависимость выбросов токсичных веществ автомобилями от режима движения
- •1.4. Загрязнение окружающей среды
- •2.2.Нормирование уровня шума автомобилей
- •Мероприятия по снижению загрязнения окружающей среды при эксплуатации автомобильного транспорта
- •3.1. Снижение токсичности отработавших газов автомобилей
- •3.1.1. Организация дорожного движения и
- •3.1.2. Поддержание технического состояния автомобиля
- •3.1.3. Совершенствование конструкции двигателей
- •3.1.4. Оптимизация производства и потребления моторных топлив
- •3.2. Снижение шума автомобилей
- •3.3. Снижение загрязнения окружающей среды
- •Плата за загрязнение атмосферного воздуха автомобилями
- •Устойчивое развитие транспорта
- •6. Практическая работа
- •Используют формулу
- •6.2.5. Расчет экономического эффекта проведения
- •6.3. Исходные данные Средний пробег автомобиля за год 10 000 км
- •Исходные данные к заданиям 1.1 – 1.4
- •Редакционно-издательский отдел фгаоу впо урфу
- •620002, Екатеринбург, ул. Мира , 19
- •620002, Екатеринбург, ул. Мира , 19
1.4. Загрязнение окружающей среды
при эксплуатации дороги
В процессе эксплуатации дороги наибольшей трансформации подвергается верхний поверхностный слой земли. Строительство дороги приводит к снижению плодородия почв. Главным источником этого процесса является нарастание износа дорожного покрытия под действием транспортных средств и распространение частиц износа вблизи дорог. В первые 2-3 года эксплуатации асфальтобетонных покрытий износ происходит за счет истирания с образованием пылевидных частиц, далее происходит шелушение и выкрашивание крупных частиц. Максимума этот процесс достигает через 5-7 лет эксплуатации. Ветровые наносы минеральных частиц при отсутствии смыва с обочин и откосов, а также наносов с других дорог составляют порядка 3 т/га в год. Для борьбы с зимней скользкостью на автомобильных дорогах применяются химические реагенты (пескосоляные смеси, содержащие хлориды натрия, кальция), которые становятся значительным источником загрязнения поверхностных и грунтовых вод. В результате загрязнения дождевого стока нефтепродуктами, попадающими на участки дороги в результате утечек из транспортных средств, резервуаров или в случае поломок на маршруте, противогололедными смесями, продуктами износа дорожных покрытий и другими веществами концентрация примесей с дорожного полотна достигает чрезмерных значений, значительно превышающих санитарные нормы.
2. Регламентация воздействия автотранспорта
на окружающую среду
2.1. Нормирование выбросов токсичных веществ
с отработавшими газами автомобилей
В настоящее время стандартами всех стран регламентировано поступление количества только некоторых токсичных веществ в атмосферу:
- на определенных, конкретных режимах работы двигателя или автомобиля;
- на совокупности режимов, имитирующих действительные условия эксплуатации и составляющих испытательные ездовые или моторные циклы.
Для бензиновых двигателей испытания проводятся по ездовым циклам, имитирующим режим движения автомобилей. Для дизельных двигателей испытания проводятся по циклу со ступенчатым изменением мощности.
Таким образом, нормируются предельно допустимые выбросы (ПДВ), которые не связаны непосредственно с санитарно-гигиеническими характеристиками воздуха, определяемыми значениями предельно допустимых концентраций (ПДК). Приближенность ПДВ к ПДК определяется уровнем развития техники, автомобилестроения. Нормы ПДВ на 3-4 порядка отличаются от норм ПДК.
Первый государственный стандарт на выбросы токсичных веществ автомобилями был введен в США в 1966 году. В последующем во всех развитых странах мира вводились стандарты на ПДВ токсичных веществ автомобилями, которые постоянно ужесточались. В различных странах мира теперь действует более 90 нормативно-технических документов, нормирующих токсичность отработавших газов автомобилей.
Ввиду различий в методиках определения выбросов (разные ездовые циклы, методики определения токсичных веществ) нормы ПДВ в США, странах ЕЭС и Японии не вполне сравнимы, общей тенденцией является быстрое ужесточение этих норм.
В европейских странах действуют нормы правил ЕЭК ООН, которые быстро ужесточались (табл. 2.1,2.2) . Такое ужесточение норм соответствует достигнутому уровню технического совершенства автомобилей. Для бензиновых двигателей при испытании автомобиля по европейскому циклу действуют правила ЕЭК ООН № 83. Для дизельных двигателей при испытании по 13-ступенчатому циклу с пуском прогретого двигателя действуют правила ЕЭК ООН №49.
Следует отметить, что нормы ПДВ превышают нормы ПДК на порядки (так, при соблюдении норм ПДВ для NOx концентрация NOx в отработавших газах превышает ПДК более, чем в 3000 раз). Это делает необходимым постоянное совершенствование АТС и ужесточение норм ПДВ.
Таблица 2.1
Предельно-допустимые выбросы легковыми АТС массой до 1250 кг (г/км) при испытаниях по правилам ЕЭК ООН
(№ 49 для дизельных и № 83 для бензиновых двигателей)
Норма |
Год введения |
Бензиновые двигатели |
Дизельные двигатели |
|||||
CO |
CmHn |
NOx |
CO |
CmHn |
NOx |
твердые частицы(сажа) |
||
Евро-1 |
1993 |
2,72 |
0,97* |
|
2,72 |
0,97* |
|
0,14 |
Евро-2 |
1996 |
2,2 |
0,5* |
|
1,0 |
0,67* |
|
0,08 |
Евро-3 |
2000 |
1,5 |
0,17 |
0,14 |
0,6 |
0,06 |
0,5 |
0,05 |
Евро-4 |
2005 |
0,7 |
0,08 |
0,07 |
0,47 |
0,05 |
0,25 |
0,025 |
Евро5 |
2010 |
1,0 |
0,10 |
0,06 |
0,50 |
0,05 |
0,18 |
0,005 |
*Сумма CmHn + NOx
Таблица 2.2
Предельно-допустимые выбросы дизельными грузовыми АТС
и автобусами, г/кВт∙ч
Норма |
Год введения |
CO |
CmHn |
NOx |
Сажа (твердые частицы) |
Евро-1 |
1993 |
4,5 |
1,1 |
8,0 |
0,36 |
Евро-2 |
1996 |
4,0 |
1,1 |
7,0 |
0,15 |
Евро-3 |
2000 |
2,1 |
0,66 |
5,0 |
0,10 |
Евро-4 |
2005 |
1,5 |
0,46 |
3,5 |
0,02 |
Евро-5 |
2008 |
1,5 |
0,25 |
2,0 |
0,02 |
Россия присоединилась к нормам Евро-1 в 1999 г. Однако, в настоящее время, Россия резко отстает по срокам введения Евро-норм в решении проблемы повышения экологичности АТС. Кроме того, при выполнении намерений по качеству двигателей не будет обеспечено требуемое качество моторных топлив ввиду значительного отставания нефтепереработки России по производству высококачественных компонентов моторных топлив.
Осознание токсичности отработавших газов двигателей внутреннего сгорания и влияния их на токсичность воздуха городов должно побуждать непрерывно совершенствовать двигатели и топлива к нам, ужесточать требования к ПДВ двигателей и качеству топлив.
