1598005355-8175385b9c8404424807f40ff9c50b0a (811200), страница 59
Текст из файла (страница 59)
000 тыс. — >! млн. чел. ч ел. ! млн. чел, 60,2 60,6 60,8 полной массой до 3,5 т. Нейтрализаторы типа Н-13 с гранулированным палладиевым катализатором обеспечивают эффективность очистки по оксиду углерода и углеводородам 85 и 70$ соответственно. Применение двух нейтрализаторов Н-13 и двух эжекторов позволяет использовать эту систему на различных модификациях автомобилей ЗИЛ с эффективностью очистки отработавших газов 60 — 70% [2161. На автобусах ЛИАЗ-677 с бензиновыми двигателями, которые вместе с автобусами ЛАЗ695Н преобладают в настоящее время в городском автобусном парке, применяют нейтрализатор Н-32 с палладиевым катализатором ШПАК-0,5. Как показала практика, заменять катализатор необходимо через 60 — 70 тыс.
км пробега, т. е. примерно раз в году. Применение систем нейтрализации примерно на 10 †15 увеличивает стоимость автомобиля, при этом приведенные затраты на автомобиль в год составляют ориентировочно =130 руб, для ГАЗ-24 и РАФ и =390 руб.
— для автобуса ЛиА3-677, В пересчете на очистку отработавших газов, образующихся при сжигании 1 т бензина, приведенные затраты на нейтрализацию составляют 15 — 18 руб. С ужесточением требований к уровню токсичности автомобилей затраты резко увеличиваются и в дальнейшем могут войти в противоречие с экономической целесообразностью эксплуатации автомобиля. Например, по данным ЕЭК ООН, затраты на антитоксичные мероприятия в зависимости от уровня требований к токсичности автомобилей (содержанию токсичных веществ, г/км) составляют [216]! со !1сн! мо„ Затраты, долл/автомобиль !3 — 28 2, ! — З,З 1,2 — 1,7 69-260 !2 — 26 1,7 — 2,7 1,2 — 1,7 !1! †5 !Π— 22 1,4 — 2,2 1,2 — 1,3 180 — 1286 Рассмотрим, какое влияние может оказать применение альтернативных топлив на содержание токсичных компонентов в отработавших газах автомобиля.
При использовании синтетических жидких продуктов из угля, сланцев и природных битумов !при соответствии нх показателей качества показателям качества нефтепродуктов) содержание вредных веществ в отработавших газах двигателя будет на уровне нефтяных аналогов [13). Экологические последствия применения топлив, как правило, оцениваются по удельным выбросам СО, [СН1 и НОи. Однако для более объективной оценки этих топлив необходимо принимать во внимание все источники загрязнения окружающей среды, что в ряде случаев может изменить картину. Например, прн использовании спиртовых топлив наряду со снижением выбросов СО н )т)О отмечается повышенный выброс альдегидов и углеводородов. В среднем выбросы альдегндов при работе на спиртах в 2 — 4 раза выше, чем прн работе двигателя на бензн- 245 Таблица 6.3.
Удельиые выбросы оксидов углерода н дзота прв работе автомобилей мв различных тоилнввк Удельные выбросы, г!!т км) товлнво ГАЗ-24СП 35,1 4,! 13,3 9,0 10,3 9,0 ЗИЛ-!30 16,2 1,5 11,5 3,7 9,5 3,5 Беизвв А-76 Метанол Бекзико-метанольвзк смесь БМ-15 Зтвиол Гззохол (90% беклина к 10о/о зтвиола) Сжвжекный Бропан-бу. твк Сжатый природный газ Сжнженный прнродный гдз 13,1 4,7 11,7 9,8 2,4 З,З 6,7 9,6 10,6 2,0 5,0 !1,8 2,2 5,4 5,0 11,8 2,1 5,1 ' Разработка модели Б расчеты по ней выполнены Е. Е.
Арсековым лод руководством Ф. В. Смалк, 246 не, а выбросы паров смеси бензина с 10% этанола увеличиваются на 5% при движении автомобиля и на 42 — 48% при его заправке топливом. При работе автомобиля на альтернативном топливе с различным энергосодержанием изменяются его технико-эксплуатационные показатели. Оценить экологическую эффективность ~, топлива можно на основе приведения всей гаммы потенциально ',вредных выбросов к единице транспортной работы, В НИИАТе разработана специальная методика машинного моделирования важнейших критериев эффективности автомобильного транспорта при.использовании альтернативных топлив, которая позволяет в спцрставимых условиях оценить содержание токсичных компонентовкв отработавших газах для любой схемы альтернативного цикла'энергопотребления".
В табл. 6.3 представлены рассчитанные по указанной методике удельные выбросы СО и 5)0 для двух моделей автомобилей, переоборудованных для работы на различных топливах. Как видно из таблицы, все виды альтернативных топлив характеризуются существенным снижением выбросов СО по сравнению с бензином, но наблюдается увеличение удельных выбросов оксидов азота. Для более полной оценки эффективности применения альтернативных топлив на транспорте на рис, 6.! приведены суммарный к.п.д, цикла энергопотребления топлив и комплексный показатель токсичности отработавших газов конвертированных автомобилей по более широкому кругу исследуемых альтерна- Рис. 6.!. Покнзвтелк эффективности О, Бркменеквк альтернативных моторных топлив Бо знергеткнескому к. л. д.
к комплексному показателю токсичности отработавших газов Ясо! ! — нефтяной бензнн А-75; П вЂ” бензнн прн- О,!7 мого сннтсза нз прнродного газа; /»в бензнн прямого сннтеза нз угля; /У вЂ” бензнн *МоЬ/1» нз природного газа; У вЂ” бензнн Мом)» нз угля; У/ — сннгетнкескнн 000 бензнн нз угля; Ю/ — бепзнн метанольныэ БМ-5; У»1 — бензнн метвяольные БМ-!5; /Х вЂ” бензнн с добавнов Кй ТБМЭ; Х вЂ” 004 метанол нз прнродного газа; Х1 — метанол нз угля; Х1/ — сжнженпыл прояан-бутвновыб газ; Х/П вЂ” сжатый прнродныл газ; х1у — сжнженнын грнродныд газ; х!' — н, О жндкнй злектролнзнып; хю — н, злсктролнзвый в гндрнде МКН/ зз, ХУП вЂ” Нт нз угля в жядком анде; ХУ/» — Н нз )тля 70 в сос~аве гндрнда МБН/ 40 тивпых топлив. Самый высокий к и, д.
у нефтяного бензи- 60 на и его смесей со спиртами и трет-бутилметиловым эфиром, а также у газовых топлив, самый низкий — у вода- /00 родных топлив. Вместе с тем последние характеризуются лучшими показателями по, со , г)!1 к/5/ экологической чистоте. Учитывая сложность использования водорода в чистом виде, в Институте проблем машиностроения АН УССР проведены исследования по его применению в виде добавки к бензину [2151 на серийном автомобиле ГАЗ-24 («Волга»). Из бака, заполненного железотитановым гидридом, водород добавлялся к бензину.
Испытания показали, что 10%-я добавка водорода позволяет снизить расход бензина на 507о (илн на 23% суммарный расход энергии за счет более высокой теплоты сгорания водорода), уменьшить выбросы СО в 4 раза, углеводородов — примерно на 20% и оксидов азота — почти в 6 раз. Проведены также расчетно-экспериментальные исследования по добавке водорода к топливу, используемому в газотурбиином двигателе марки АИ-9. Оказалось, что добавка 3 — 5% водорода к реактивному топливу снижает эмиссию СО в 3 — 7 раза и бена(а)пирена— в 3 — 6 раз„при этом расход топлива снижается на 15 — 20%. По результатам испытаний, проведенных в Мичиганском университете (США), оказалось, что добавка 3,5% водорода к дизельному топливу позволила снизить выбрось! сажи дизелем на 40% при 100%-й нагрузке его мощности, а при 80%-й нагрузке и добавке 5% водорода выбросы сажи уменьшились на 62% [2151.
а 247 Таким образом, концентрация токсичных веществ в отработавших газах двигателей внутреннего сгорания может меняться в широких пределах. Наряду с такими факторами, как внд топлива, техническое состояние автомобиля, метеорологические условия, выброс вредных веществ зависит и от режима работы двигателя. В связи с этим необходимо оценить токсичность каждого из отдельных компонентов, когда все выбросы приведены к одному компоненту, принимаемому за эталон. Как правило, в качестве такого эталонного компонента принимается оксид углерода. Для наиболее типичных отработавших газов автомобильных двигателей ниже приведены предельно допустимые концентрации компонентов и относительная значимость )«( (отношение ПДК оксида углерода к ПДК компонента) 1216]: СО [СН) Нае Сажа Вене(а)дерен !О е 3 !Ое У«ча/М, (6.! ) где Т вЂ” константа, равная 2,4 руб/у.
т; а — показатель относительной опасности загрязнения атмосферного воздуха (а=4 для территории промышленных узлов н предприятий н а=8 для центральной части городов с нзселеннеи свыше 300 тыс. чел.); / — показатель, учитывающий характер рзссенвзння примеси в атмосфере, прннниземый в расчетах равным 1; М вЂ” приведенная масса годового ныбросэ вредных веществ, ззннсящан от показателя относнтельной агрессивности (токснчностн), у.
т/т. В свою очередь, М вычнсляетек по формуле: д М= ~, Атг, (6.2) ! где А — показатель относительной агрессивности прнмесн 1, у. т/т; т( — мзссв годовога выброса прниесн ( в атмосферу, т/год; л — общее число примесей, выбрасываемых источником в зтиосферу. Пользуясь этими формулами и значениями относительной агрессивности примесей, рекомендуемыми указанной выше методикой, можно вычислить приведенную массу вредных выбросов н размер экологического ущерба при употреблении нефтяных и альтернативных топлив в расчете на 1 т топлива, на один автомобиль в год и на 1 км пробега.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
