- •Методические указания.
- •Введение
- •Учебный вопрос № 1. Правила и техника безопасности при использовании различных видов топлива
- •Учебный вопрос № 2 Экологические требования к различным видам топлива
- •Учебный вопрос № 3 Неисправности систем питания топливом, их причины, признаки и способы устранения
- •Учебный вопрос № 4 Порядок и периодичность технического обслуживания систем питания топливом изучаемых автомобилей.
- •Заключение
Учебный вопрос № 2 Экологические требования к различным видам топлива
Рост автопарка, изменение форм собственности и видов деятельности существенно не повлияли на характер воздействия автотранспорта на окружающую природную среду. Он по-прежнему сохраняет лидерство в загрязнении атмосферы городов. На долю автотранспорта в России приходится 80% выбросов свинца, 59% окиси углерода, 32% оксидов азота. Выбросы от передвижных источников составляют около 11 млн тонн, от стационарных – 0,8 млн тонн ежегодно. Причем, доля стационарных источников загрязнения атмосферы имеет тенденцию к стабильному сокращению.
Специфика подвижных источников загрезнения (автомобилей) проявляется:
в высоких темпах роста численность автомобилей по сравнению с ростом количества стационарных источников;
их пространственной рассредоточенности (автомобили распределяются по территории и создают общий повышенный фон загрязнения);
непосредственной близости к жилым районам (автомобили заполняют все местные проезды и дворы жилой застройки);
более высокой токсичности выбросов автотранспорта по сравнению с выбросами стационарных источников;
сложности технической реализации средств защиты от загрязнений на подвижных источниках;
низком расположении источника загрязнения от земной поверхности, в результате чего отработавшие газы автомобилей скапливаются в зоне дыхания людей и слабее рассеиваются ветром по сравнению с промышленными выбросами и выбросами от стационарных источников транспорта, которые, как правило, имеют дымовые и вентиляционные трубы значительной высоты.
Перечисленные особенности передвижных источников приводят к тому, что автотранспорт создаёт в городах обширные зоны с устойчивым превышением санитарно-гигиенических нормативов загрязнения воздуха.
Высокий удельный вес автомобилей с карбюраторными двигателями наряду с широким применением этилированного бензина на большей части территории России обусловили загрязнение атмосферы соединениями свинца.
Применение этилированного бензина создает предпосылки для роста атмосферных загрязнений и с помощью государственных мер должно быть ограниченно, а в конечном итоге запрещено.
Загрязнение атмосферы передвижными источниками автотранспорта происходит в большей степени отработавшими газами через выпускную систему автомобильного двигателя, а также, в меньшей степени, картерными газами через систему вентиляции картера двигателя и углеводородными испарениями бензина из системы питания двигателя (бака, карбюратора, фильтров, трубопровода) при заправке и в процессе эксплуатации.
Отработавшие газы автомобилей с карбюраторными двигателями в числе наиболее токсичных компонентов содержат оксид углерода, оксиды азота и углеводороды, а газы дизелей – оксиды азота, углеводороды, сажу и сернистые соединения. Один автомобиль ежегодно поглощает из атмосферы в среднем более 4 т кислорода, выбрасывая при этом с отработавшими газами примерно 800 кг угарного газа, 40 кг оксидов азота и почти 200 кг различных углеводородов. Снижению токсичности и нейтрализации отработавших газов уделяется основное внимание, и в этом направлении ведутся постоянные технические разработки.
Картерные газы вносят свою долю в загрязнение атмосферного воздуха. Их количество в двигателе возрастает с увеличением износа. Кроме того, оно зависит от условий движения и режима работы двигателя. На холостом ходу система вентиляции картерных газов, которой снабжены практически все современные двигатели, работает менее эффективно, что ухудшает экологические показатели автомобилей.
Испарения бензина в автомобиле имеют место при работе двигателя и в нерабочем состоянии. Внутренняя полость бензобака автомобиля всегда сообщается с атмосферой для поддержания давления внутри бака на уровне атмосферного по мере выработки бензина. Это необходимо для нормальной работы всей системы питания двигателя, но в то же время создает условия для испарения легких фракций бензина и загрязнения ими воздуха.
Отработавшие газы (ОГ), выбрасываемые автомобильными двигателями, содержат более 200 различных веществ, большинство из которых в большей или меньшей мере токсичны. Основными токсичными веществами, содержащимися в отработавших газах автомобильных двигателей и загрязняющими атмосферу, являются: окись (оксид) углерода (СО), оксиды азота (NОх), двуокись серы (SO2), углеводороды (CnHm), соединения свинца (при работе двигателей на этилированном бензине), сажа. При сжигании в автомобильном двигателе 1 т бензина образуется 180-300 кг окиси углерода, 20-40 кг углеводородов и 25-45 кг оксидов азота.
Окись углерода - газ без цвета и запаха, образуется в результате неполного сгорания топлива в двигателях. В отработавших газах двигателей искровым зажиганием в зависимости от регулировки карбюратора и технического состояния двигателя содержание СО колеблется в пределах 0,1-10% (по объему).
Оксиды азота состоят в основном из окиси (NO) и двуокиси азота (NO2). Окись азота – бесцветный газ, двуокись азота – газ красновато-бурового цвета с характерным запахом. Оксиды азота образуются в двигателе при высокой температуре сгорания топлива.
Двуокись серы образуется в результате сгорания топлива в дизелях. Ее концентрация в ОГ зависит от содержания серы в дизельном топливе, регламентируемого ГОСТ 305-82. Дизельное топливо по содержанию серы разделяется на два вида. В дизельном топливе I вида содержание серы не должно превышать 0,2%, а топливе II вида не более 0,5%.
Углеводороды подразделяются на предельные, непредельные и ароматические, в том числе канцерогенные. Среди канцерогенов наиболее опасным является 3, 4- бензапирен. Появление углеводородов в отработавших газах связано с разложением и неполным окислением углеводородов топлива в двигателе.
Содержание углеводородов в ОГ во многом зависит от технического состояния и регулировки двигателя и на холостом ходу колеблется от 100 до 5000%0 и более.
Соединение свинца образуется в ОГ в результате сгорания этилированного бензина. Содержание соединений свинца в ОГ зависит от их содержания в бензине. По ГОСТ 2084-77 (с изменениями) в этилированном бензине АИ-93 может быть до 0,37 мг/дм3 свинца, а в А-76- до 0,17 мг/дм3. В неэтилированном бензине допускается до 0,012 мг/дм3. Около 70-90% содержащихся в бензине свинцовых соединений, выбрасываются с ОГ , попадая в атмосферу, почву, воду.
Оценка токсичности (дымности) ОГ автомобильных двигателей осуществляется путем проведения специальных испытаний. При этом токсичность и дымность ОГ не должна превышать норм, установленных Правилами №15 и 83 ЕЭК ООН для автомобилей с бензиновыми двигателями регламентируется ГОСТ 17.2.2.0.3-87 (табл.1). Проверка проводится при работе двигателя на двух режимах холостого хода: минимальной частоте вращения и повышенной- в диапазоне от 2000 об/мин до 0,8 nном, где nном - частота вращения, соответствующая максимальной мощности.
Таблица 1. Предельно допустимые содержание токсичных веществ в ОГ
(по ГОСТ 17.2.2.03-87). (СЛАЙД № 7)
Режим проверки по частоте вращения коленчатого вала двигателя. |
Окись углерода , объёмная доля в %(при регулировке). |
Углеводороды(объёмная доля, промили) для двигателей с числом цилиндров |
|
До четырёх (включительно) |
более четырёх |
||
Минимальная |
1.5 |
1200 |
3000 |
Повышенная |
2.0 |
600 |
1000 |
Примечание: при контрольных проверках в эксплуатации допускается содержание окиси углерода на минимальной частоте вращения при холостом ходе до 3%.
Для дизелей по ГОСТ 21393-75 в эксплуатации регламентируется дымность ОГ (табл. 2). Проверка проводится на двух режимах холостого хода: при свободном ускорении (разгоне двигателя от минимальной до максимальной частоты вращения) и максимальной частоте вращения.
Автомобили, токсичность (дымность) ОГ, которых превышает установленные нормы, считаются неисправными и не подлежат дальнейшей эксплуатации.
Приборы для определения токсичности и дымности ОГ автомобильных двигателей (табл. 2) должны соответствовать требованиям ГОСТ 17.2.2.03-87 и ГОСТ 21393-75.
Таблица 2. Нормы дымности ОГ автомобильных дизелей (СЛАЙД № 8)
Режим измерения дымности |
Дымность, % не более |
Свободное ускорение для дизелей без наддува |
40 |
То же, с наддувом |
50 |
Максимальная частота вращения коленчатого вала двигателя на холостом ходу |
15 |
Меры повышения экологичности применяемых автомобильных топлив это во-первых, ограничения на содержание серы, фосфора, запрещение вовлечения в состав топлива металлосодержащих антидетонаторов (на основе свинца, марганца, железа), во-вторых - ограничения на содержание бензола, олефиновых, ароматических, полициклических углеводородов и др.
Выводы по вопросу.