Нормирование шума автомобиля

             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.

        1. Причины повышенного содержания токсичных веществ в отработавших
           газах автомобиля.

        2. Нейтрализация токсичности отработавших газов автомобиля.


        3. 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       |CO            |CH        |NOx       |
|автомобиля                       |              |          |          |
|                                 |              |          |          |
|автомобиль: без  устройств       |25,7          |1,9       |2         |
|снижения токсичности ОГ          |              |          |          |
|с  комплектом антитоксичных      |12            |1,02      |0,75      |
|устройств                        |              |          |          |
|предельно допустимая норма с     |16,75         |1,17      |0,85      |
|1.1.1978г.                       |              |          |          |


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
|                         |Выброс    |токсичных веществ |
|Режим дорожного движения |          |г/км              |
|                         |          |                  |
|                         |          |        |        |
|                         |СО        |СН      |N0x     |
|безостановочное на       |18,2      |1,37    |1,09    |
|перегоне                 |          |        |        |
|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.
  [pic]

          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.

   Для автомобилей с бензиновыми двигателями характерна низкая концентрация
свободного кислорода в ОГ при работе с коэффициентом избытка воздуха а
[pic]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
[pic]

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