Способы обеспечения экологической безопасности транспортных систем
Реферат
Способы
обеспечения экологической безопасности транспортных систем
План
1. Проблемы
обеспечения экологической безопасности автотранспорта
2. Меры
по предотвращению вредного воздействия транспорта на ОС
. Методы
снижения токсичности ОГ АТС
Литература
1. Проблемы обеспечения экологической безопасности
автотранспорта
Негативные последствия функционирования транспорта обусловливают
необходимость усиления работы по охране окружающей среды и природопользованию
как со стороны государства, так и общественности в аспекте широкомасштабной
политики экологической безопасности. Под экологической безопасностью принято
понимать процесс обеспечения защищенности жизненно важных интересов не только
отдельного человека, но и всего общества в целом от угроз, создаваемых
антропогенным или естественным воздействием на окружающую среду. Ключевыми
проблемами обеспечения экологической безопасности на транспорте являются защита
от загрязнения атмосферного воздуха, водных объектов, земельных ресурсов и недр,
защита от транспортного шума, предупреждение экологических последствий
чрезвычайных ситуаций и катастроф, снижение ущерба природным ресурсам, в первую
очередь биологическим, сохранение качества природной среды, обеспечивающее
процессы саморегулирования и самоочищения от вредных для нее веществ.
Выбросы ВВ по видам автотранспорта в крупных городах (10 млн.
населения).
2. Меры по предотвращению вредного воздействия транспорта на ОС
Политика экологической безопасности реализуется путем проведения
комплекса природоохранных мер, направленных на повышение экологических
характеристик подвижного состава и инфраструктуры транспорта. Эти меры по
направлениям деятельности подразделяются на четыре группы:
организационно-правовые, архитектурно-планировочные,
конструкторско-технические, эксплуатационные.
Организационно-правовые мероприятия включают формирование нового
эколого-правового мировоззрения, эффективную реализацию государственной экологической
политики, создание современного экологического законодательства и
нормативно-правовой базы экологической безопасности, а также меры
государственного, административного и общественного контроля за выполнением
функций по охране природы. Они направлены на разработку и исполнение механизмов
экологической политики, природоохранного законодательства на транспорте,
экологических стандартов, норм, нормативов и требований к транспортной технике,
топливно-смазочным материалам, оборудованию, состоянию транспортных
коммуникаций и других.
Архитектурно-планировочные мероприятия обеспечивают совершенствование
планирования всех функциональных зон города (промышленной, селитебной -
предназначенной для жилья, транспортной, санитарно-защитной, зоны отдыха и др.)
с учетом инфраструктуры транспорта и дорожного движения, разработку решений по
рациональному землепользованию и застройке территорий, сохранению природных
ландшафтов, озеленению и благоустройству.
Конструкторско-технические мероприятия позволяют внедрить современные
инженерные, санитарно-технические и технологические средства защиты окружающей
среды от вредных воздействий на предприятиях и объектах транспорта, технические
новшества в конструкции подвижного состава.
Эксплуатационные мероприятия осуществляются в процессе
эксплуатации транспортных средств и направлены на поддержание их состояния на
уровне заданных экологических нормативов за счет технического контроля и
высококачественного обслуживания.
Перечисленные группы мероприятий реализуются независимо друг от друга и
позволяют достичь определенных результатов. Но комплексное их применение
обеспечит максимальный эффект.
МЕРЫ ПО ПРЕДОТВРАЩЕНИЮ ОТРИЦАТЕЛЬНОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ ТРАНСПОРТА
НА ОС
E совершенствование структуры парков подвижного состава;
E преимущественное развитие в городах малотоксичных
видов транспорта (метро, скоростной трамвай, городские железные дороги
облегченного типа) и применение экологически чистых видов топлив;
E расширение использования городского автобусного
сообщения;
E совершенствование транспортной планировки городов;
E организация дорожного движения;
E улучшение ТО и Р;
E контроль технического состояния транспортных средств;
E ввод системы сертификации.
3. Методы снижения токсичности отработавших газов
экологический
безопасность автотранспорт токсичность
Различают два основных метода снижения уровня токсичности вредных
выбросов.
Первичный метод - основан на снижении содержания в остаточных газах СО,
СН, NOx внутри рабочего цилиндра, т.е. за счет оптимизации рабочего процесса.
Сюда входит и использование альтернативных топлив и организация рабочего
процесса, регулировки, применение различных добавок к топливам и т.д.
Вторичный метод - направлен на удаление вредных примесей уже на выходе из
цилиндра двигателя, каталитическое обезвреживание ОГ, включающее фильтрацию от
сажи и аэрозолей на пористых материалах с периодической термической
регенерацией фильтра, каталитическое дожигание газообразных продуктов неполного
сгорания на медно-хромовых, палладиевых и др. катализаторах, селективное
каталитическое восстановление окиси азота аммиаком, улавливание SO2
в режиме конденсации при охлаждении газов ниже точки росы и многое другое.
Конечно, целесообразно использовать эти два метода совместно, чтобы повысить
эффективность очистки. Мероприятия по сокращению вредных примесей в ОГ
основываются на использовании в конструкции и системе управления карбюраторных
двигателей известных зависимостей между составом рабочей смеси и вредных
компонентов в ОГ. Оптимальным по большинству показателей (СО, Be, СН, NOx и Ре)
является является) стехиометрическое сгорание (а=1). При а=1 значительно
сокращается в ОГ содержание СО и СН при незначительном ухудшении экономичности
и мощности. Недостатком является возрастание содержания NO*. Мероприятия по
улучшению экологических показателей карбюраторных двигателей сводятся к
следующему:
Обеспечение их работы в зоне стехиометрического состава рабочей смеси в
комбинации с различными мерам ко сохранению состава NOx в ОГ (катализаторы).
Конструктивные изменения двигателей, обеспечивающих работу при
сверхбедных смесях.
Различные конструктивные изменения, связанные с исключением испарения
топлива, выбросов картерных газов и т.д. Существенное улучшение экологических
характеристик двигателей основывается на их конструктивном совершенствовании,
оборудовании средствами контроля управления составом ОГ, управлении впрыском
топлива. Замкнутая система вентиляции картера начала применяться с 1963 г. на
всех моделях легковых автомобилей. Контроль выхлопных газов как элемент
конструкции автомобиля получил распространение с 1966г. и включал основные
способы.
Подача с помощью специального насоса дополнительного воздуха в выхлопной
коллектор с целью дожигания вредных примесей. Этот способ сокращает содержание
СО и СН в остаточных газах. Конструктивные изменения двигателя улучшают процесс
сгорания: изменение КС и поршня, автомата подогрева всасываемого воздуха при
холодном двигателе, снижение степени сжатия (г), применение свечей со сдвоенным
электродом и др. Регулирование продолжительности зажигания, влияющей на
температуру в КС. Понижение температуры сокращает содержание NOx в выхлопных
газах. Сокращение испаряемости топлива из бака конструктивно решается путем
отбора паров бензина из бака и направления их через обратный клапан и фильтр в
карбюратор.
Улучшение контроля по NOx сводится в основном к рециркуляции ОГ. При этом
часть ОГ после их охлаждения в змеевике направляется во всасывающий коллектор,
в котором смешивается с рабочей смесью. Это снижает температуру в камере
сгорания и количество NOx в выхлопных газах. Особенностью этой системы является
применение простейшего бортового компьютера, который получает сигналы о
скорости автомобиля и температуре охлаждения жидкости.
При учёте трех основных токсичных компонентов, содержащихся в выхлопных
газах дизелей, их доля к суммарной токсичности.
№
|
Мероприятия по снижению токсичности ОГ
|
Окиси углерода, %
|
Углеводороды, %
|
Окислы азота, %
|
Мощность двигателя, %
|
Расход топлива, %
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
1.
|
Применение диагностических комплексов
|
нор.
|
нор.
|
нор.
|
нор.
|
-10…30
|
2.
|
Работа на экономичных скоростях и режимах (профессиональное
мастерство)
|
нор.
|
нор.
|
нор.
|
нор.
|
-15…20
|
3.
|
Уменьшение угла опережения зажигания (впрыска) топлива.
|
нор.
|
-20…60
|
-
|
нор.
|
4.
|
Рециркуляция отработавших газов (до 15…20 %)
|
нор.
|
нор.
|
-35…40
|
нор.
|
нор.
|
5.
|
Автоматическое отключение привода вентилятора
|
нор.
|
нор.
|
нор.
|
нор.
|
-10…20
|
6.
|
Индивидуальная регулировка системы холостого хода
карбюратора
|
-30
|
-30
|
нор.
|
нор.
|
нор.
|
7.
|
Повышение частоты вращения коленчатого вала на режиме
холостого хода
|
-10
|
-10
|
нор.
|
нор.
|
+5…10
|
8.
|
Обеднение главной дозирующей системы карбюратора (α=1.05…1.15)
|
-40
|
-15
|
-30
|
-8…10
|
-5…10
|
9.
|
Прогрев воздуха перед карбюратором
|
нор.
|
умен.
|
+
|
нор.
|
нор.
|
10
|
Подогрев горючей смеси
|
-40
|
-40
|
+40
|
нор.
|
нор.
|
11
|
Увеличение зазора между электродами свечей зажигания
|
нор.
|
-30
|
нор.
|
нор.
|
нор.
|
12
|
Установка оптимальных углов опережения зажигания
|
нор.
|
-30
|
-20
|
нор.
|
нор.
|
13
|
Применение электронной системы зажигания
|
нор.
|
нор.
|
нор.
|
умен.
|
14
|
Замкнутая система вентиляции картера
|
нор.
|
-30
|
нор.
|
нор.
|
5…6
|
15
|
Применение нейтрализаторов-катализаторов тройного действия.
|
-90
|
-90
|
-76
|
-7…8
|
5…6
|
16
|
Впрыск воды (водяного пара) до 8…10 % или применение
воднотопливных эмульсий
|
-30…33
|
+200
|
-20…50
|
нор.
|
нор.
|
17
|
Форкамерно-факельное зажигание или расслоение заряда.
|
-30
|
-15
|
-30
|
нор.
|
нор.
|
18
|
Конструкция камеры сгорания (Fкс/Vкс)
|
нор.
|
-35...50
|
-10…15
|
нор.
|
нор.
|
19
|
Применение регулятора разрежение (ЭПХХ) или выключение
подачи топлива на ПХХ
|
нор.
|
-30...40
|
нор.
|
нор.
|
-3…5
|
20
|
Впрыск бензина
|
-10
|
-10
|
нор.
|
нор.
|
нор.
|
21
|
Совершенствование системы уплотнения «стержень - клапан -
направляющая втулка»
|
-15
|
-32..40
|
-7
|
нор.
|
нор.
|
22
|
Применение антидымных присадок
|
Уменьшение сажи до 90 %
|
23
|
Использование газообразных углеводородных топлив
|
-100
|
-50
|
нор.
|
нор.
|
нор.
|
24
|
Применение водорода
|
отс.
|
+30
|
-20
|
-20…30
|
25
|
Применение наддува
|
-20
|
-30
|
+60
|
+30
|
+20
|
26
|
Теплоизоляция стенок камеры сгорания
|
-60
|
-50
|
+40
|
-30
|
-10
|
27
|
Применение четырех и более клапанов на один цилиндр
|
-60
|
-20
|
-20
|
+15
|
-10
|
28
|
Повышение степени сжатия с 9.5 до 12
|
нор.
|
-25
|
+100
|
+25
|
-15
|
29
|
Много искровые зажигания или установка более одной свечи
зажигания
|
нор.
|
-20
|
-25
|
нор.
|
нор.
|
30
|
Изменение гидродинамического состояния горючей смеси
|
-9
|
нор.
|
нор.
|
-5
|
+9
|
31
|
Дожигание ОГ путем нагнетания воздуха во впускной тракт
|
-50
|
-50
|
нор.
|
нор.
|
нор.
|
32
|
Применение в дизелях двухфазного смесеобразования
(газодизели)
|
-150
|
-180
|
-350
|
+9
|
нор.
|
33
|
Отключение цилиндров
|
-15…25
|
-30...40
|
+5…15
|
-10…15
|
-10…20
|
34
|
Применение антидетонатора - этил-трет-бутилового эфира или
применение неэтилированного бензина
|
Уменьшается содержание свинца и его соединений
•Экологическая
антология. Москва - Бостон, 2002.
•Экологические
основы природопользования / Под ред. Ю. М. Соломенцева. - М.: Высш. шк., 2002.
•Экологический
энциклопедический словарь (ЭЭС). М.: Ноосфера, 2009.
•Экология
человека. М., 2009.
•Экология,
охрана природы, экологическая безопасность: Учеб. пособие/ Под ред. А. Т.
Никитина, С. А. Степанова. - М.: Изд-во МНЭПУ, 2000.
•Экология: Учебное
пособие. М., 2007.
•Эколого-экономическая
стратегия развития региона / Под ред. В. В. Буфала, В. И. Гурмана. -
Новосибирск: Наука, 2000.
Похожие работы на - Способы обеспечения экологической безопасности транспортных систем
|