Министерство общего и профессионального образования
Российской Федерации
КРАСНОЯРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ
УНИВЕРСИТЕТ
Кафедра «Организация перевозок, управление и безопасность на транспорте»
Контрольная работа.
По предмету: «Основы транспортной экологии»
Руководитель
____________ /Шадрин Н.В./
Выполнил студент
___________ /
ЗФ спец. 2401
Уч. шифр
Красноярск 2001 г.
Вопросы контрольной работы.
Причины повышенного содержания токсичных веществ в отработавших газах
автомобиля.
Нейтрализация токсичности отработавших газов автомобиля.
Нормирование шума автомобилей.
1. ПРИЧИНЫ ПОВЫШЕННОГО СОДЕРЖАНИЯ ТОКСИЧНЫХ ВЕЩЕСТВ В ОТРАБОТАВШИХ ГАЗАХ
АВТОМОБИЛЕЙ.
Повышенный, выброс токсичных веществ на единицу транспортной работы или
перевозку одного пассажира связан с нарушением оптимальных характеристик
автомобилей и несовершенством системы управления транспортным процессом.
Поэтому удельная величина выброса токсичных веществ при одних и тех же
условиях эксплуатации изменяется в широких пределах.
Основными причинами повышенного содержания токсичных веществ в ОГ
эксплуатирующихся автомобилей являются: нарушение состава горючей смеси
на основных эксплуатационных режимах; ухудшение процесса воспламенения
горючей смеси
Нарушение состава горючей смеси связано с изменением стабильности
регулировочных характеристик двигателя и его систем. Выбросы СОх в ОГ
достигают максимального значения при а=1.1 и уменьшаются при увеличении
и уменьшении указанной величины. Выброс NOx уменьшается, с увеличением
запаздывания зажигания и достигает максимума при наиболее богатой
горючей смеси. При а=0,9 NOx снижается почти на 35—45% при запаздывании
угла опережения на 18—20°, однако при этом удельный расход топлива
возрастает до 12%. Содержание СН в ОГ снижают также путем уменьшения
угла опережения зажигания
Методы воздействия на состав ОГ автомобильных двигателей,
предусматривают: улучшение качества протекания процесса и полноты
сгорания топлива в цилиндрах двигателя; изменение состава ОГ в выпускной
системе двигателя; применение указанных методов одновременно.
Уменьшение содержания токсичных веществ в ОГ путем оптимизации процесса
сгорания является наиболее перспективным методом, так как продукты
неполного сгорания СО и СН легче нейтрализуются на стадии их
образования, чем в выпускной системе с применением пока еще ненадежно
работающих и дорогостоящих нейтрализаторов.
Загрязнение атмосферы городов зависит непосредственно от интенсивности
автомобильного движения, организации дорожного движения, степени
мастерства вождения, технического состояния транспортных средств и
планово-предупредительной системы ТО и ТР автомобилей, а также
применения антитоксичных устройств.
Анализ транспортного процесса показывает, что при работе двигателя на
холостом ходу степень концентрации СО превышает в 2,1, а на режимах
принудительного холостого хода в 1,6—1,9 раза установившиеся режимы.
Вследствие этого в центральной части города степень концентрации в
атмосфере СО в 3—4 раза больше, чем на скоростных автомобильных
магистралях, что приводит к увеличению выброса NOx в 1,45 раза. При
равномерном движении автомобилей СН снижается в 1,7—1,85 раза по
сравнению с неустановившимися режимами движения автомобилей.
Неправильное управление водителем приводит к увеличению токсичных
выбросов СО и СН на 25—30% и N0x на 10—15%.
Применение антитоксичных устройств и обедненной регулировки карбюратора
позволяет уменьшить выброс токсичных веществ на единицу пути (г/км), в
том числе СО в 2,1, СН в 1,5 и NОх в2,6 раза (табл. 1).
Проблема разработки индустриальных методов и прогрессивной технологии в
области технической эксплуатации автомобильного транспорта
предусматривает решение широкого круга научно-технических и
организационно-технологических вопросов, включающих: повышение
профессионального уровня водительскoгo и технического персонала, ИТР;
разработку прогрессивных
Таблица 1
Удельный выброс токсичных веществ автомобилем малого класса с
карбюраторным двигателем.
Выброс токсичных веществ, г/км
Конструктивные особенности автомобиля
CO
CH
NOx
автомобиль: без устройств снижения токсичности ОГ
с комплектом антитоксичных устройств
предельно допустимая норма с 1.1.1978г.
25,7
12
16,75
1,9
1,02
1,17
2
0,75
0,85
технологических методов контроля и регулировки автомобилей, со здание
необходимой для этих целей контрольно-измерительной аппаратуры,
оборудования и приборов; организацию постов контроля токсичности ОГ;
нормирование контроля токсичности ОГ
Токсичность ОГ автомобилей оценивают по ездовым циклам, характеризующим
движение автомобилей в реальных условиях эксплуатации. Однако реализация
их в условиях АТП в ближайшие годы затрудняется из-за отсутствия
необходимого оборудования и приборов, высокой трудоемкости и большой
продолжительности проведения испытаний. Кроме того, испытания даже
подготовленного автомобиля отличаются нестабильностью (до 40% и выше)
результатов определения массы токсичных веществ в ОГ. Поэтому при
проведении контрольных испытаний автомобиль особенно тщательно
подготавливают к работе и правильному выполнению операций ездового
цикла.
Основные показатели ездового цикла, влияющие на стабильность выброса
токсичных веществ, имеют погрешность измерения, %:
Автомобиль …….. . . . 18
Водитель . … . . . 12
Окружающие условия . … . . 8
Топливо . . … .. . . . . . . 5
Динамометр ………….. …. . . …… 3
Газоаналитическое оборудование …. 2
Для автомобилей, находящихся в эксплуатации, нестабильность результатов
определения токсичных веществ достигает ещё больших величин и в
отдельных случаях отличается в 1,5—2 раза,
Получение однозначных результатов требует строгого соблюдения методики
проведения испытаний и высокой точности измерения выброса токсичных
веществ в ОГ. Точность измерения объёмного содержания токсичных веществ
в ОГ является наиболее ответственным моментом при оценке токсичности ОГ.
Погрешность измерения СО на величину 0,1—0,2% по объему приводит к
ошибке 15—20% при определении массы указанного компонента,
выбрасываемого за ездовой цикл. Поэтому аппаратура для проведения
газового анализа должна обладать высокой точностью быстротой и
непрерывностью проведения газового анализа,
Принимая во внимание перечисленные особенности ездовых циклов, последние
применяются в настоящее время при испытаниях в научных исследованиях и
на заводах автомобильной промышленности.
Упрощенный метод оценки токсичности ОГ автомобилей, находящихся в
эксплуатации, для АТП основан на получении эквивалентных результатов при
испытании автомобиля по ездовому циклу и на отдельных наиболее
характерных эксплуатационных режимах его работы.
Для решения проблемы рациональной организации движения, в том числе
безостановочного движения автомобилей, предусматривают строительство
пешеходных переходов и туннелей.
Таблица 2
Влияние режима дорожного движения на выброс токсичных веществ
автомобилем среднего класса с карбюраторным двигателем
Режим дорожного движения
Выброс
токсичных веществ
г/км
СО
СН
N0x
безостановочное на перегоне
18,2
1,37
1,09
движение на перегоне при наличии
средств регулирования (светофор)
19,6
1,50
1,07
одного перекрестка
21,5
1,55
1,06
двух перекрестков
24,2
1,62
1,05
Наличие средств регулирования на перегоне длиной 1 км неизбежно
увеличивает выброс токсичных веществ с ОГ (табл. 2)
Выброс токсичных веществ автомобиля в различных условиях эксплуатации
изменяется в зависимости от скорости движения автомобиля. В городских
условиях эксплуатации при невысоких скоростях движения выброс СО в
1,46—2,2 и СН в 2,1—2,8 раза выше по сравнению со свободным движением.
При повышении скоростей эта разница заметно уменьшается (рис. 1).
При увеличении скорости движения грузового автомобиля (средней
грузоподъемности с карбюраторным двигателем) с 20 до 60 км/ч количество
токсичных веществ уменьшается: СО с 83 до 27 г/км, а СН с 10 до 5,8
г/км.
Рис.1. Зависимость выброса токсичных веществ от скорости
движения автомобиля ЗИЛ-130.
?P – разрежение во впускном трубопроводе; qCO— выброс СО, г/кг; qNOx —
выброс N0x. г/кг;
qCH-выброс СН, г/км
2. НЕЙТРАЛИЗАЦИИ ТОКСИЧНОСТИ ОТРАБОТАВШИХ ГАЗОВ АВТОМОБИЛЯ.
1. Именно режимы с а 2С02
СmНn + (m + n/4)O2 -> mCO2 + (n/2)Н2О
Такие реакции могут происходить в широком диапазоне изменения состава
смеси – необходимо только, чтобы отработавшие газы имели коэффициент, а
более 1,0, что достигается работой двигателя на обедненной смеси или
подачей в систему выпуска дополнительного воздуха.
Подобные нейтрализаторы получили широкое распространение на автомобилях
с начала 80-х годов, в том числе, с карбюраторной системой подачи
топлива. Однако последовательное ужесточение норм токсичности
потребовало создания нейтрализаторов, снижающих не только концентрацию
Рис. 5. Токсичность выхлопа и дымность (К) дизелей с разделенной камерой
сгорания:
а — по частоте вращения (—-) — для двигателя с неразделенной камерой,
б — по составу смеси (нагрузке) в — по углу опережения впрыска (©вп)
СО и СН, но и одновременно окислов азота NОх. Такие нейтрализаторы
называются трехкомпонентными.
Основная проблема заключена в том, что в отличие от указанных выше
реакций окисления уменьшение концентраций NOx является реакциями
восстановления:
2NO + 2СО -> N2 + 2СO2 ;
2NO + 2Н2 -> N2 + 2Н2O ;
2NO + 5Н2 -> 2NНз + 2Н2O (при а
Нашли опечатку? Выделите и нажмите CTRL+Enter
