Преимущества и недостатки автотранспорта.

Преимущества и недостатки автотранспорта.

Преимущества:1. Непосредственная доставка грузов, пассажиров от двери к двери(без перегрузок, пересадок). 2.Разнообразие типов подвижного состава. 3. Приспособленность к перевозке грузов различных размеров и массы. 4.Оперативность организации перевозок. 5.Малые первоначальные капитальные вложения. 6.Высокая скорость доставки 7.Большая мобильность, возможность оперативно реагировать на изменение грузо- и пассажиропотока.

Недостатки: 1.Высокая себестоимость автоперевозок вследствие небольшой грузоподъемности. 2.Потребление значительного количества трудовых ресурсов. 3. Автотранспорт относится к числу материалоёмких отраслей 4.Высокая энергоемкость 5. Высокий уровень его опасности и вредности для жизни человека и окружающей среды.

Загрязнение авто окружающей среды.

Основным источником поступления вредных веществ в при-

родную (окружающую) среду от транспортных средств являются отработавшие газы (ОГ) двигателей. Кроме них источником ВВ являются картерные газы и пары топлива, а также продукты износа шин и тормозов, электролит аккумуляторных батарей, тормозная жидкость, масла. Однако, в первую очередь, выброс ВВ в атмосферу – это результат сжигания топлива в цилиндрах двигателя.

Основная доля токсичных примесей поступает в атмосферу от ДВС с отработавшими газами. С картерными газами и парами топлива в атмосферу поступает - 45% СпНп от их общего выброса.

Диоксид серы (S02) образуется в отработавших газах, что отработали, в том случае, когда сера содержится в исходном топливе (дизельное топливо). Анализ данных показывает, что наибольшей токсичностью обладают выхлопы карбюраторных ДВС за счет большего выброса CO, N0X, CnHm и др. Дизельные ДВС выбрасывают в больших количествах сажу, которая в чистом виде не токсична. Однако частицы сажи несут на своей поверхности токсичные вещества, в том числе и канцерогенные Сажа может длительное время находиться во взвешенном состоянии в воздухе, увеличивая тем самым время воздействия токсических веществ на человека.

Применение этилированного бензина, содержащая соединения свинца, вызывает загрязнение атмосферного воздуха весьма токсичными соединениями свинца.

 

3.Причины образования загр. веществ в цилиндре двигателя.

В настоящее время для питания ДВС наиболее широко используют жидкое и газообразное топливо, основными составляющими которых являются углеводороды. При окислении их кислородом воздуха, поступающего в двигатель, образуются нетоксичные (водяной пар, углекислый газ) и токсичные вещества. Последние являются продуктами неполного сгорания топлива или побочных реакций, протекающих при высоких температурах. Кроме того, некоторые вредные вещества содержатся в топливе и при работе двигателя выбрасываются в окружающую среду. Недостаток кислорода является основной причиной повышенных выбросов с отработавшими газами бензиновых двигателей продуктов неполного сгорания, в первую очередь окиси углерода (СО), которая входит в состав отработавших газов в относительно больших количествах (до 1.0... 1.5%).Окись углерода и углеводороды являются продуктами несовершенного процесса сгорания бензина в цилиндрах двигателя. Сера, как примесь, входит в состав бензина, ее содержание в нем незначительно и не превышает 0.15%. В цилиндре двигателя сера окисляется и в виде двуокиси выбрасывается в окружающую среду.

Концентрация продуктов неполного сгорания в отработавших газах дизельного двигателя значительно ниже, чем в газах бензинового двигателя. Избыток кислорода в цилиндрах дизельного двигателя, а также высокая температура в процессе сгорания способствует образованию в цилиндрах окислов азота, которые являются одним из основных вредных веществ, выбрасываемых с отработавшими газами дизеля. Концентрация окислов азота в отработавших газах по мере увеличения нагрузки возрастает, хотя при приближении к полной нагрузке интенсивность роста снижается.

Воздействие топлив и газов на организм человека и окр.ср.

Оксиды азота NOx. В отработавших газах ДВС присутствуют не-

сколько различных соединений азота с кислородом, но в основном это оксид азота NO. В соединении с углеводорода-

ми оксиды азота образуют токсичные нитроолефины, вызывающие заболевания слизистых оболочек верхних дыхательных путей, хронические бронхиты, нервные расстройства. Постоянное воздействие ВВ на человека, животных и растения может привести к мутациям на генетическом уровне и к резкому наследственному изменению организмов, меняющему их морфологические (внешнее и внутреннее строение) и/или физиолого-поведенческие признаки.

Оксид углерода СО – бесцветный газ без запаха и вкуса, плохо растворим в воде, горюч (образует с воздухом взрывчатые смеси), попадая в легкие человека, а оттуда в кровь, вытесняет из крови кислород, поскольку обладает в 200 раз большей растворимостью; в результате снижения содержания кислорода возникает удушье. При небольших концентрациях СО в воздухе проявляются головокружение и тошнота. Поскольку оксид

углерода практически имеет ту же плотность, что и воздух, то самостоятельно улетучивается из помещений очень плохо.

Углеводороды CnHm – самая многочисленная группа соединений, оказывают общетоксическое и раздражающее воздействие, способны вызывать многие хронические заболевания, часть углеводородов обладает неприятным запахом. Некоторые из представителей этого класса, например

бенз(α)пирен С20Н12, обладают канцерогенным действием, т.е. способствуют развитию онкологических заболеваний.

Альдегиды RCHO (R – углеводородный радикал); характерный представитель – формальдегид НСНО. Обладают резким запахом; при определенных дозах вызывают раздражение дыхательных путей и слизистых оболочек носа и глаз. Действие на организм человека характеризуется раздражающим и общетоксическим эффектом на центральную нервную систему, поражением внутренних органов.

Соединения серы SO2 и SO3 хорошо растворимы в воде; обладают резким запахом, вызывают раздражение верхних дыхательных путей и нарушение белкового обмена в организме. В ОГ также присутствуют пары серной кислоты H2SO4.

Оксид свинца PbO – вещество, которое обладает способностью накапливаться в организме; негативно воздействует на умственные способности, а также внутренние органы, вызывая в них мутагенные изменения.

Сажа C представляет собой мельчайшие частицы углерода – от долей до десятков микрон; самые мелкие способны по несколько суток витать в воздухе, попадая в легкие человека и вызывая раздражения и заболевания. Сажа, содержащаяся в ОГ ДВС (в отличие от сухой промышленной сажи), несет на себе частицы несгоревших углеводородов топлива и масла, что усиливает ее вредное воздействие.

Системы впрыска бензиновых двигателей.

В настоящее время в системе питания бензиновых двигателей практически всеми производителями вместо карбюраторов применяются системы впрыска. Основными преимуществами по сравнению с карбюраторными являются 1.более равномерное распределение смеси по цилиндрам 2. Отсутствие сопротивления воздуха при впуске, что улучшает наполняемость цилиндров воздухом и повышает мощность двигателя 3. Высокая степень оптимизации работы двигателя во всех режимах его работы вследствие точной регулировки состава смеси.

Авто двигатели оборудуются двумя видами систем 1. Системами впрыска во впускной трубопровод 2. Системами впрыска в цилиндры двигателя(непосредственный впрыск)

На современных авто системы впрыска объединяются с другими системами(зажигания, продувки, рециркуляции и т.д.) Работа этих систем координируется общим блоком управления.

Предварительный стартовый нейтрализатор

Поскольку на режимах пуска и прогрева расход ОГ через нейтрализатор невелик, в некоторых системах используют специальные стартовые нейтрализаторы. Имея в сравнении с основным меньшие габариты и массу, стартовый нейтрализатор устанавливается перед основным или же параллельно ему.

Сажевые фильтры.

С введением норм Евро-5 в январе 2011 года применение СФ на легковых автомобилях с дизельным двигателем является обязательным. Дизельный СФ предназначен для снижения выброса сажевых частиц в атмосферу с отработавшими газами. Применения фильтра позволяет добиться снижения частиц сажи в отработавших газах до 99,9 %. В выпускной системе СФ располагается за каталитическим нейтрализатором. В ряде конструкций СФ объединен с каталитическим нейтрализатором окислительного типа и располагается сразу за выпускным коллектором там, где температура отработавших газов максимальна. Он называется СФ с каталитическим покрытием. В работе СФ различается два последовательных этапа: фильтрация и регенерация сажи. При фильтрации происходит захват частиц сажи и оседание их на стенках фильтра. Наибольшую сложность для задержания представляют частицы сажи малого размера (от 0,1 до 1 мкм). Их доля невелика (до 5%), но это самые опасные для человека выбросы. Современные СФ задерживают и эти частицы. Пассивная регенерация СФ осуществляется за счет высокой температуры отработавших газов (порядка 600°С), которая достигается при работе двигателя с максимальной нагрузкой. Активная регенерация СФ производится путем принудительного повышения температуры отработавших газов в течение определенного промежутка времени. Накопленная при этом сажа окисляется (сгорает).

 

41.Очистка отработавших газов по принципу SCR.

В процессе очистки ОГ по принципу SCR (селективное каталитическое восстановление) в них добавляется восстановитель, например, раствор мочевины с концентрацией 32,5% по массе. В гидролизном нейтрализаторе из раствора мочевины добывается аммиак. Аммиак реагирует в нейтрализаторе SCR c NOX, в результате чего образуется азот и вода. Современные нейтрализаторы SCR могут исполнять функции гидролизного нейтрализатора, так что последний становится не нужен. Нейтрализаторы работающие по принципу SCR, применяются в основном на грузовых автомобилях. Таким образом с этой системой можно сэкономить до 10% топлива.

Предварительный впрыск насос-форсунок. Схема режима впрыска запальной дозы топлива.

Предварительный впрыск производится для достижения плавности сгорания смеси при основном впрыске. Работа насос-форсунки осуществляется следующим образом. Кулачек распределительного вала через коромысло перемещает плунжер вниз. Топливо перетекает по каналам форсунки. При закрытии клапана происходит отсечка топлива. Давление топлива начинает расти. При достижении давления 13 МПа игла распылителя, преодолевая усилие пружины, поднимается и происходит предварительный впрыск топлива.

Предварительный впрыск топлива прекращается при открытии клапана. Топливо переливается в питающую магистраль.

Преимущества и недостатки автотранспорта.

Преимущества:1. Непосредственная доставка грузов, пассажиров от двери к двери(без перегрузок, пересадок). 2.Разнообразие типов подвижного состава. 3. Приспособленность к перевозке грузов различных размеров и массы. 4.Оперативность организации перевозок. 5.Малые первоначальные капитальные вложения. 6.Высокая скорость доставки 7.Большая мобильность, возможность оперативно реагировать на изменение грузо- и пассажиропотока.

Недостатки: 1.Высокая себестоимость автоперевозок вследствие небольшой грузоподъемности. 2.Потребление значительного количества трудовых ресурсов. 3. Автотранспорт относится к числу материалоёмких отраслей 4.Высокая энергоемкость 5. Высокий уровень его опасности и вредности для жизни человека и окружающей среды.