1. Нормування шкідливих викидiв автомобілів та їх двигунів.

2. Екологізаиія транспортних комунікацій, боротьба з автовідходами.

3. Альтернативні автомобільні двигуни і палива.

4. Автоматичні системи керування міським транспортом.

Література:

1. Дикань В.Я., Дейнека А.Г. Основы экологии и природопользования. Харьков, "Олант" 2002г. 339-350стр

2. Кононенко В.Г., Головченко Т.Г. Основы экологии. - Харьков, 2001 стр. 225-228

3. Гутаревич Ю.Ф., 3еркалов Д.В. та iн. Екологія автомобільного транспорту. Навчальний посібник. - Київ "Основа", 2002, стор. 122- 144, 158-160.

1. Нормування шкідливих викидiв автомобілів та їх двигунів.

Нормування екологічних показників автомобілів та їх двигунів проводиться на стадії виробництва i в процесі експлуатації. На стадії виробництва (при схваленні типу автомобілів, перевірці відповідності серійної продукції та реєстрації) екологічні показники невеликих автомобілів перевіряються при випробуванні транспортних засобів на стендах тягових якостей, автомобілі великої вантажопідйомності та пасажировмістимості - при випробуванні їх двигyнiв на гальмівних стендах.

В процесі експлуатації перевірка відповідності шкідливих викидiв нормам проводиться на транспортних засобах пiд час роботи двигунів в окремих режимах, якi легко імітуються i є характерними для експлуатації.

3гідно Правил і Директив Європейської економічної комісії ООН (ЄЕК ООН) i Європейського Союзу (ЄС) прийнята така класифікація транспортних засобів:

1. Категорія М— механічні транспортні засоби, призначені для перевезення пасажирів i мають або не менше чотирьох коліс, або три колеса i максимальну масу більше 1 тонни;

2. Категорія N— механічні транспортні засоби, призначенні для перевезення вантажів i мають а6о не менше чотирьох коліс, або три колеса i максимальну масу більше 1 тонни.

Виходячи з цiєї класифікації i встановлюються методи випробування i вимоги до транспортних засо6ів щодо викидiв забруднюючих речовин та шуму. Перевірка автотранспортних засобів на токсичність відпрацьованих газів та їх димність передбачається не тільки на стадії виробництва, а і в процесі експлуатації.

Велике значення для зменшення забруднення атмосферного повітря відпрацьованими газами має щоденний технічний контроль стану автомобіля. Всі автогосподарства повинні слідкувати за справністю машин, що виходять на лінію. При гарно відрегульованому двигуні у відпрацьованих газах CO не повинно перевищувати допустимі норми. Так, для автомобілів без систем нейтралізації випуску гранично допустимі концентрації складають 4,5%, для автомобілів з системою нейтралізації при мінімальній системі обертання складають 0,5%, на підвищеній – 0,3%. Для автомобілів з дизелями контроль димності відпрацьованих газів здійснюється в режимі вільного прискорення. Значення димності повинно відповідати рекомендаціям заводу-виробника.

Низький рівень технічного обслуговування i повна відсутність в багатьох країнах обов`язкового технічного контролю за станом автотранспортних засобів призводять до порушення вузлів i систем автомобілів. В результаті викиди шкідливих речовин зростають, набагато перевищують встановлену для даного типу автомобілів норму. Це призводить до того, що ефективність заходів, що здійснюються автопромисловістю по забезпеченню стандартів. В цих умовах найбільш актуальною стає задача не тільки вдосконалення конструкції автомобіля з питань обмеженості токсичності, скільки підвищення рівня технічного обслуговування та вдосконалення систeм i методів контролю за технічним станом.

Причини «димлення" автомобілів piзнi: несправність двигуна, системи живлення або запалювання. Якщо всі двигуни будуть вірно відрегульовані, то викид шкідливих речовин в атмосферу зменшиться в 3-5 разів. Погано накачані шини не тільки зношуються, але й підвищують опір руху, тобто швидше спалюється пальне.

Чистота „ дихання " автомобіля багато в чому залежить вiд карбюратора, який забезпечує дiючi та перспективні норми токсичності відпрацьованих газів i дають 10-15% економії палива.

Існує вітчизняний пристрій, який знижує токсичність вихлопів автомобілів. Воно виконане у виглядi прокладки, що встановлюють пiд карбюратором.

Для швидкого i ефективного контролю за технічним станом автомобілів, виконанняm нормативних вимог з охорони атмосферного повітря ДAЇ створила діагностичні станції, обладнанні сучасним устаткуванням.

B Україні існує два види стандартів, що стосуються норм i методів визначення шкідливих речовин у відпрацьованих газах двигунів автомобілів:

1. державні сmандарти, що розповсюджуються на автомобілі, що експлуатуються, тобто на весь автопарк;

2. галузеві стандарти на нову продукцію, що передбачають перевірку токсичності відпрацьованих газів автомобілів з іскровим запалюванням масою вiд 400 до 3500 кг, двигунів вантажних автомобілів i автобусів.

Якість спалювання паливної суміші в двигунах визначається експериментальними методами за допомогою повного аналізу складу відпрацьованих газів. Ті методи, що використовують в наш час, дозволяють здійснювати досить точну оцінку компонентів, що містяться у відпрацьованих газах, в тому числі i токсичних.

На базі даних про кількісний склад відпрацьованих газів можна одержати ряд цінної інформації про процес роботи двигуна, а саме:

• визначити кінцеві підсумки процесу спалювання, а також встановити ступінь повноти спалювання, що обумовлена фізичними та хімічними факторами;

- оцінити якість процесів утворення суміші та газообміну;

• встановити вплив різних факторів на хід процесу спалювання з метою ефективного керування його окремими стадіями.

Якщо маєш кількісний склад продуктів спалювання, можеш визначити:

• коефіцієнт надлишку повітря;

• кількісну та якісну різницю cyмiшi в окремих циліндрах багатоциліндрового двигуна;

• характер проходження процесу спалювання;

• де губиться енергія в разі неповного спалювання або неякісного спалювання;

• токсичність відпрацьованих газів.

Наявність у відпрацьованих газах сполук СО2, СН4, Н2, С_mНn, С (у вигляді сажі) є свідоцтвом неповного спалювання.

В наш час існує безліч методів аналізу, що дозволяють кількісно оцінювати склад газових сумішей. Цi методи базуються на використанні фізичних та хімічних властивостей окремих сполук та речовин, що містяться в газових сумішах.

3меншення вмісту шкідливих речовин у відпрацьованих газах оптимізацією процесу згоряння е найперспективнішим заходом, тому що продуктів неповного згоряння CO С_mНn i легше позбутися на стадії їх утворення. Проте уникнути вмісту шкідливих речовин у відпрацьованих газах неможливо. Тому шкідливі компоненти відпрацьованих газів у випускній системі двигуна нейтралізують спеціальними пристроями — нейтралізаторами.

Для нейтралізації необхідно забезпечити перебіг як окислювальних реакцій — для окислення продуктів неповного згоряння палива CO i С_mНn до продуктів повного згоряння СО2 I Н2О, так i відновлюваних реакцій — для розкладання оксидів азоту NOх, у вихідні речовини О2 i N2. Для очищення відпрацьованих газів дизеля від сажі застосовують спеціальні пристрої-уловлювачі.

Каталітична нейтралізація відпрацьованих газів. Для прискорення перебігу окислювальних i відновлюваних реакцій в нейтралізаторах застосовують різні каталізатори (прискорювачі реакцій). 3алежно вiд здатності активізувати тi або iншi реакції каталізатори поділяють на окислювальні, якi прискорюють перебіг реакції окислення оксиду вуглецю i вуглеводнів; відновлювальні – для відновлювання оксидів азоту; двофункціональні, якi одночасно активізують окислювальні i відновлювальні реакції.

Будова каталізаторів така: активний каталітичний прошарок нанесено на інертне тіло-носій. Найпоширеніші гранульовані i блочні (монолітні) носії.

В двигунах iз звичайною системою живлення один i той самий каталітичний нейтралізатор може виконувати роль прискорювача окислювальних чи відновлюваних реакцій.

Подавання додаткового повітря у випускний трубопровід. Для бензинових двигунів навіть пiд час роботи на збіднених сумішах (α=1,05...1,1) характерна низька концентрація вільного кисню у відпрацьованих газах, а за роботи двигуна на збагачених сумішах (з коефіцієнтом надміру повітря α<1) вiльний кисень майже відсутній. Саме коли α <1 утворюються продукти неповного згоряння палива СО i СmНn. Для їх нейтралізації необхідно у впускну трубу подати додаткову кiлькicть повітря з таким розрахунком, щоб сумарний коефіцієнт надміру повітря (з урахуванням повітря, яке подається в циліндри двигуна) був не меншим за α =1,05.

Термічна нейтралізація. При термічній нейтралізації продуктів неповного згоряння палива CO i С_mН_n, які містяться у відпрацьованих газах двигунів, відбувається їх окислення до кінцевих продуктів СО₂ i Н2О у випускній системі. Цей процес інтенсифікується створенням в системі випуску умов сприятливих для окислення — тобто підвищенням температури i збільшенням часу реакції та подаванням в зону окислення додаткового повітря.

Термічний нейтралізатор — це тепло ізольований об`єм зi спеціальною організацією перетікання відпрацьованих газів, який встановлюють у впускну систему двигуна, що здійснює термічне доокислення токсичних компонентів завдяки теплоті відпрацьованих газів. Термічна нейтралізація не залежить від виду палива, яке спалюється, наявності присадок i дозволяє застосовувати в двигунах етилований бензин. Пiдвищити температуру відпрацьованих газів в нейтралізаторі можна, зменшуючи теплові втрати застосуванням екранів, теплоізоляцією корпусу нейтралізатора, використанням теплоти реакції окислення. Для двигунів, які працюють на збагачених сумішах, додаткове повітря перед подаванням в реакційну камеру нейтралізатора, рекомендується пiдiгpiвaти вiд гарячих стінок системи випуску відпрацьованих газів.

Piдиннi нейтралізатори. Piдиннi нейтралізатори вiднocятьcя до найпростіших пристроїв, в яких здiйcнюєтьcя фізико-хімічна обробка відпрацьованих газів пiд час перепускання їх крізь шар води чи хімічного розчину. Принцип роботи рідинних нейтралізаторів ґрунтується на розчиненні чи хімічному зв`язуванні шкідливих речовин, уловлюванні дрібно дисперсних частинок i фільтрації відпрацьованих газів.

Уловлювання випарів палива. В процесі експлуатації разом зi шкiдливими речовинами, якi викидаються з відпрацьованими газами двигуна, близько 20% усіх вуглеводнів надходить у атмосферу як випаровування палива з паливного баку i карбюратору. Це призводить до збільшення токсичності автомобіля в цілому i до втрат палива. Паливо випаровується, переважно, коли двигун не працює. Пiд час тривалих стоянок основна частина випаровується з паливного баку, короткочасних - з карбюратору. Втрата палива через випаровування для легкового автомобіля, що експлуатується в умовах помірного клімату, становить 6лизькo 36 г бензину за добу, для вантажного автомобіля чи автобусу — до 100 г. В умовах жаркого клімату втрати бензину в результаті випаровування збільшуються. На величину паливних втрат з бензобаку значно впливають його конструкція i місце розташування, вiд якого залежить вільна площа поверхні випаровування i iншi фактори. Щоб зменшити втрати палива через випаровування розроблено системи уловлювання паливних випарів, які запобігають попаданню палива в атмосферу. Найпоширенішими є системи уловлювання пари бензину в адсорберах (поглиначах).

Основним елементом системи уловлювання паливних випарів є ємність з активованим вугіллям, яка має три штуцери: штуцер „а" сполучено з паливним баком, штуцер „в" — з впускним трубопроводом, штуцер „с" — з повітряним фільтром призначений для подавання свіжого повітря. Окрім того в системі є спеціальний, так званий, тактовий клапан.

Уловлювання твердих часток, якi містяться у відпрацьованих газах дизелів. Тверді частки, що містяться у відпрацьованих газах, складаються iз сажі, сполук сірки i вуглеводних сполук. Найефективнішим способом очищення відпрацьованих газів вiд них є уловлювання спеціальними фільтрами. 3абезпечити відповідність сучасним європейським нормам на вміст твердих часток у відпрацьованих газах дизелів без їх уловлювання практично неможливо.

В наш час для уловлювання твердих частинок розроблено спеціальні системи, основними елементами якої є сажовий фільтр, виготовлений з кераміки, металокераміки або з перфорованих металічних трубок, вкритих керамічними волокнами.

Регенерація відпрацьованих газів може виконуватись з додатковим подаванняm повітря а6о без нього. Можливо застосування систем з встановленням двох паралельних сажових фiльтpiв, якi працюють почергово.