Транспорт Эксплуатация автомобильного транспорта
Туленов А. Т., кандидат технических наук, профессор
Горская Н.А., старший преподаватель
Усипбаев У.А., кандидат технических наук, доцент
Саматаев Т.К., старший преподаватель
Рахымбаев Е.Б.
(Южно-Казахстанский государственный университет им. М. Ауезова, Казахстан)
МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЫБРОСОВ ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ
АВТОТРАНСПОРТОМ
Выполнены расчеты, отражающие основные закономерности изменения показателей выбросов вредных веществ при реальном характере автотранспортного движения в городских условиях, определяемых целесообразным выбором передаточного отношения от двигателя к трансмиссии.
В связи с вступлением Республики Казахстан в состав Европейского Экономического сотрудничества, отечественные стандарты, ограничивающие уровни вредных выбросов двигателей внутреннего сгорания требуют совершенствования методики оценки величин выбросов вредных веществ в атмосферу автотранспортными потоками.
Автомобилизация привела к ряду серьезных проблем, связанных с сохранением чистоты воздушного бассейна. Загрязнение атмосферы отработавшими газами становится не просто опасным, а очень опасным для здоровья людей, нормального развития животного и растительного мира, приносит большой материальный ущерб народному хозяйству. Удельный вес автомобильного транспорта в загрязнении окружающей среды в последние годы значительно вырос и составляет 70-80%. В отличие от других источников загрязнения автомобили выделяют токсичные вещества непосредственно в населенной зоне. Их выбросы представляют непосредственную опасность для здоровья людей.
Причинами ухудшения состояния окружающей среды, особенно в крупных городах, является постоянный рост парка автотранспортных средств использующих двигатели внутреннего сгорания. Это ведет к увеличению выброса вредных веществ с отработавшими газами двигателей внутреннего сгорания и потреблению из атмосферы необходимого для жизнедеятельности кислорода, участвующего в процессе сгорания топлива. Накопление в атмосфере двуокиси углерода способствует возникновению так называемого «парникового эффекта». Это побуждает человечество принимать активные меры по защите своей среды обитания.
Выброс г-го вещества автотранспортным потоком (МЦ) определяется для конкретной автомагистрали на всей протяженности которой структура и интенсивность автотранспортных потоков изменяется не более, чем на 20-25%. При изменении автотранспортных характеристик на большую величину, автомагистраль разбивается на участки, которые в дальнейшем рассматриваются как отдельные участки.
Такая магистраль (или ее участок) может иметь несколько нерегулируемых перекрестков или (и) регулируемых при интенсивности движения менее 400-500 авт/ч. Для автомагистрали
(или ее участка) с повышенной интенсивностью движения (более 500 авт/ч) целесообразно дополнительно учитывать выброс автотранспорта (Мп) в районе перекрестка.
В районе перекрестка выбрасывается наибольшее количество вредных веществ автомобилем за счет торможения и остановки автомобиля перед запрещающим сигналом светофора и последующим его движением в режиме «разгона» по разрешающему сигналу светофора. Это обуславливает необходимость выделить на выбранной автомагистрали участки перед светофором, на которых образуется очередь автомобилей, работающих на холостом ходу в течение времени действия запрещающего сигнала светофора.
Таким образом для автомагистрали (или ее участка) при наличии регулируемого перекрестка суммарный выброс М будет равен
М = МП! + МП2) + ML1 + + ШМПз + МП4) + ML3 + ML4 (1)
где МП1, МП2, МП3, МП4 - выброс в атмосферу автомобилями, находящимися в зоне перекрестка при запрещающем сигнале светофора;
МЬ1, МЬ2, МЬ3, МЬ4 -выброс в атмосферу автомобилями, движущимися по данной автомагистрали в рассматриваемый период времени;
п и т - число остановок транспортного потока перед перекрестком соответственно на улицах его образующих за 20 минутный период времени;
1 и 2 - индексы, соответствующие каждому из двух направлений движения на автомагистрали с большей интенсивностью движения, а индексы 3 и 4 - соответственно с меньшей интенсивностью движения.
Выброс г-го загрязняющего вещества (г/с) движущимся автотранспортным потоком на автомагистрали (или ее участке) с фиксированной протяженностью Ь (км) определяется по формуле
(2)
где - пробеговый выброс г-го вредного вещества автомобилями к-й группы для городских условий эксплуатации;
к-количество группы автомобилей;
Ск (1/час) - фактическая наибольшая интенсивность движения, т.е. количество автомобилей каждой группы из к групп, проходящих через фиксированное сечение выбранного участка автомагистрали в единицу времени в обоих направлениях по всем полосам движения;
Гук1 - поправочный коэффициент, учитывающий среднюю скорость движения транспортного потока (ип км/ч) на выбранной автомагистрали (или ее участке);
Ь (км) - протяженность автомагистрали (или ее участка) из которого исключена протяженность очереди автомобилей перед запрещающем сигналом светофора и длине соответствующей зоны перекрестка (для перекрестков, на которых проводились дополнительные обследования).
При расчете оценки загрязнения воздуха в зоне перекрестка следует исходить из наибольших значений содержания вредных веществ в отработавших газах, характерных для режимов движения автомобилей в районе пересечения автомагистралей (торможение, холостой ход, разгон).
Выброс г-го загрязняющего вещества автомобилями в зоне перекрестка при запрещающем сигнале светофора М определяется по формуле
Мп;=^ТЙ(МПкАт)-10. (3)
где Мпк( (г/мин) - значение удельных выбросов для автомобилей находящихся в зоне перекрестка;
к - количество групп автомобилей;
Т - количество циклов действия запрещающего сигнала светофора за 20-минутный период времени;
£к,т - количество автомобилей в каждой из «к» групп, образующих «очередь» в зоне перекрестка на обследуемой магистрали.
Используемые при расчете выбросов параметры определяются на основе натурных обследований, проведение которых осуществляется по достаточно простой схеме, не требующей инструментального оснащения и продолжительности обучения. Это позволяет выполнять такие работы практически в любом городе с необходимой периодичностью, что весьма важно для регулярной корректировки информации о выбросах автотранспорта в целях поддержания работы компьютерного банка данных о выбросах городского автотранспорта в оперативном режиме.
Литература
1. ГОСТ Р 4124-99 (Правила ЕЭК ООН №24) «Единообразные предписания, касающиеся двигателей внутреннего сгорания».
2. СТ РК 1433-2005. Автомобили и двигатели. Выбросы вредных веществ. Нормы и методы определения.
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.