
- •1. Технологии обеспечения экологичности атс
- •1. Легковые электромобили (Контрукция, общее направления)
- •1. Технология применения новых материалов в автомобилестроении: роль прогрессивных материалов в решении проблем экологии, безопасности и энергосбережения.
- •2. Новые технологии в развитии электробусов по ес, сша и Японии
- •1.Технологии информационно-управляющих систем кбо (комплексом бортового оборудования) атс.
- •2. Грузовые электромобили (конструкция, б азовые комплектующие)
- •2. Автобус с кэу большого класса
- •Принцип работы антиблокировочной системы тормозов
- •Принцип работы антипробуксовочной системы
- •Принцип работы системы курсовой устойчивости
- •Система автоматического экстренного торможения
- •2. Автобус с кэу малого и среднего класса
- •1. Технологии обеспечения экологичности атс
- •2. Развитие технологий в тяговых электрических машинах для электромобилей и атс с кэу.
- •Виды современных электродвигателей
- •Электродвигатель для электромобиля
- •Зеркало заднего вида с функцией автозатемнения
- •2. Электрические двигатели с постоянными магнитами
- •Конструкции и типы синхронного электродвигателя с постоянными магнитами
- •Принцип работы синхронного двигателя
- •2. Мировые тенденции развития экологического транспорта Основные мировые тенденции
- •2. Развитие инфраструктуры для атс с кэу и эм
- •2. Зарядные устройства
- •2. Нормативные документы по эм( отечественные и зарубежные)
- •1. Тягово-динамические характеристики эм
- •2. Компоновочные решения по эм.
- •1. Развитие комбинированных энергоустановок для атс (схемные решения и т.П.) Варианты реализации атс с кэу.
- •Вопрос 2. Применение автобусов с кэу для внутригородского движения.
- •Заключение
- •2. Системы защиты для эм.
- •2. Потоки энергии в кэу различных схемных решений (за время цикла tц:):
- •Виды топливных ячеек
- •Ячейки с протонной мембраной
- •Твердооксидные ячейки
Билет 1.
1. Технологии обеспечения экологичности атс
Направления энергосбережения:
конструкция АТС:
оптимизация рабочих процессов конструкций, узлов и агрегатов ДВС;
оптимизация параметров АТС, влияющих на потери мощности
повышение надежности и долговечности
альтернативная энергетика
КЭУ и др
технологии производства:
применение новых конструкционных и технологических материалов
снижение затрат за счет новых методов логистики
унифицированные платформы, гибкие технологические линии
эксплуатация АТС
обновление парка и экологическая утилизация
оптимизация транспортных потоков
оптимизация ТОиР
оптимизация вождения
Экологические приоритеты при конструировании для экологии с учетом ПЖЦ:
1. Разработка новой концепции:
•снижение потребления материалов и топлив (а соответственно и энергии) на всех стадиях жизненного цикла;
•расширение функций продукции (повышение универсальности);
•продукция должна иметь наилучшие характеристики, но не иметь избыточных.
2.Выбор экологически «дружественных» материалов:
•необходимо избегать использования опасных и токсичных материалов (свинец, ртуть, кадмий, хром, асбест и т.п.);
•необходимо выбирать материалы, производство и обработка которых требуют меньшего расходования энергии;
•необходимо использовать рециклируемые и рециклированные материалы.
3.Снижение веса и объема продукции:
•снижение веса способствует снижению затрат энергии на перемещение;
•снижение объема способствует уменьшению места, необходимого при транспортировке к потребителям и при хранении.
4.Оптимизация технологии производства:
•использование технологических процессов, способствующих меньшей энергоемкости и меньшим выбросам вредных веществ;
•уменьшение количества технологических операций;
•использование материалов, которые не требуют дополнительной обработки (доводки) поверхности деталей;
•технологический процесс должен проектироваться так, чтобы до минимума снизить образование отходов;
•повторное использование отходов переработки в том же производственном процессе.
5.Повышение эффективности системы распределения (доставки) продукции:
•необходимо использовать наиболее экологически «дружественную» упаковку (рециклируемую, наименьшей возможной массы и объема, не содержащую токсичных компонентов);
•транспортировка должна осуществляться преимущественно по железной дороге или водным транспортом, нежелательно использование автомобильного и, тем более, воздушного транспорта.
6.Снижение воздействия на окружающую среду на стадии использования продукции:
•необходимо стремиться к наименьшему энергопотреблению (расходу топлива), обеспечивать функции энергосбережения (для электронных приборов);
•предпочтительно использовать экологически чистые (лучше возобновляемые) источники энергии;
•необходимо обеспечивать наименьший возможный расход эксплуатационных материалов (масел, рабочих жидкостей, фильтров и т.п.);
•в эксплуатации продукция должна как можно меньше выбрасывать вредных веществ и образовывать отходов;
•должно быть блокировано (избегаемо, разъяснено в соответствующих инструкциях) неправильное использование продукции, которое может привести к повышенному расходу энергоресурсов или загрязнению окружающей среды.
7.Обеспечение длительного срока службы:
•конструкция должна быть надежной и долговечной;
•продукция должна быть простой и удобной в обслуживании и ремонте, однако чем меньше потребность в обслуживании и ремонте, тем лучше;
•узлы и детали, подверженные наиболее быстрому износу могут иметь специальные приспособления, которые бы показывали необходимость замены (преждевременная замена увеличивает расход материалов в эксплуатации);
•необходимо размещать детали, которые требуют частого контроля и замены ближе друг к другу, чтобы снизить количество операций по разборке и контролю при обслуживании;
•использовать модульную конструкцию, что позволяет упростить разборку и замену узлов.
8.Использование продукции по окончании срока службы:
•необходимо предусмотреть повторное использование продукции, после соответствующего ремонта;
•отдельные узлы также могут быть повторно использованы (непосредственно или после ремонта), это необходимо учитывать при конструировании;
•конструкция должна обеспечивать легкую разборку и разделение материалов;
•материалы должны иметь маркировку (особенно пластмассы) для ускорения их сортировки;
•чем больше материалов поддается переработке для повторного использования - тем меньше отходов необходимо будет захоранивать на свалках;
•узлы и детали, содержащие токсичные материалы, должны легко сниматься, чтобы в дальнейшем не засорять окружающую среду (особенно при сжигании отходов).
Эффективность утилизации повышается :
-При увеличении доли восстановленных деталей и рециклированных материалов;
-При уменьшении доли выработки энергии при сжигании нерециклируемых материалов;
-При уменьшении доли отходов, направляемых на захоронение
Международные требования по экологии
. Структура действующих в настоящее время основных нормативных документов в сфере обеспечения экологической безопасности АТС представлена на рис. 1.
Рис. 1 Связь европейской и российской систем требований к экологической безопасности автотранспортных средств (АТС)
Принятый в 2005 г. первый российский технический регламент «О требованиях к выбросам автомобильной техникой, выпускаемой в обращение на территории Российской Федерации, вредных (загрязняющих) веществ» ввел понятие «экологический класс транспортных средств», аналогичный понятию «Евро» в европейских странах и установил график допуска на рынок автомобилей различных классов (рис. 2).
Экологические классы |
Для серийных АТС |
Экологический класс 2 |
Экологический класс 3 |
Экологический класс 4 |
Экологический класс 5 | ||||||||||
Для новых типов |
Экологический класс 2 |
Экологический класс 3 |
Экологический класс 4 |
Экологический класс 5 | |||||||||||
Годы: |
2006 |
2007 |
2008 |
2009 |
2010 |
2011 |
2012 |
2013 |
2014 |
2015 |
И т.д. |
В настоящее время российская нормативная основа в области экологического контроля автотранспортных средств не в достаточной степени гармонизирована с европейскими требованиями, основу которых составляют Директивы 2009/40/ЕС и 2010/48/EU [2, 3], определяющие нормы и методы испытаний автомобилей при проведении технических осмотров. Директивы, как и прежде, предусматривают испытания неподвижных автомобилей с бензиновыми двигателями на режимах холостого хода и автомобилей с дизелями на режиме свободного ускорения.
Директивой 2009/40/ЕС, принятой 06.05.2009, установлены общие принципы организации контроля технического состояния автомобилей в странах ЕС; категории автомобилей, подлежащих контролю; периодичность технических осмотров; приведен перечень обязательно проверяемых параметров, касающихся безопасности движения и воздействия на окружающую среду, и даны соответствующие нормативы. Требования по контролю отдельных систем автомобилей сформулированы в самом общем виде, при этом каждая страна Союза имеет право принимать более жесткие требования к проведению контроля и частоты проверокВ таблицах 1 и 2 представлены групповые нормы для случаев, когда отсутствует информация об индивидуальных нормах, назначаемых изготовителем для конкретного типа транспортного средства и подтверждаемых при сертификационных испытаниях. Появление новых более жестких требований связано с поступлением в эксплуатацию автомобилей, соответствующих нормам Евро 4 и Евро 5.
Таблица 1 Требования к содержанию СО в отработавших газах автомобилей с бензиновыми двигателями и допустимый диапазон значений коэффициента избытка воздуха λ согласно Директиве 2010/48/ЕС
Экологический класс (ЭК) автомобилей (дата выпуска) |
Содержание СО, процент объема |
Допустимый диапазон значений коэффициента избытка воздуха λ * | |
nmin |
nпов | ||
ЭК 0 (до 01.10.1986) |
≤ 4,5 |
– |
– |
ЭК 0 (после 01.10.1986) |
≤ 3,5 |
– |
– |
ЭК 1, 2, 3 |
≤ 0,5 |
≤ 0,3 |
1±0,03 |
ЭК 4 и более высокий |
≤ 0,3 |
≤ 0,2 |
1±0,03 |
*при отсутствии значений, установленных изготовителем.
Таблица 2 Предельно допустимый уровень дымности отработавших газов автомобилей с дизелями на режиме свободного ускорения согласноДирективе 2009/40 ЕС и Директиве 2010/48 ЕС
Экологический класс (ЭК) |
Дымность, м-1, не более |
ЭК 3 и ниже: двигатель без наддува двигатель с наддувом |
2,5 3,0 |
ЭК 4 и выше |
1,5 |