Экологическая безопасность автомобилей ВАЗ в полном жизненном цикле

Петров, Роман Леонидович

Колесные и гусеничные машины

автореферат диссертации по транспортному, горному и строительному машиностроению, 05.05.03, диссертация на тему:Экологическая безопасность автомобилей ВАЗ в полном жизненном цикле

кандидата технических наук: Петров, Роман Леонидович
город: Москва
год: 2006
специальность ВАК РФ: 05.05.03
цена: 450 рублей

Диссертация по транспортному, горному и строительному машиностроению на тему «Экологическая безопасность автомобилей ВАЗ в полном жизненном цикле»

Автореферат диссертации по теме "Экологическая безопасность автомобилей ВАЗ в полном жизненном цикле"

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НАУЧНЫЙ ЦЕНТР РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ УНИТАРНОЕ ПРЕДПРИЯТИЕ Центральный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский автомобильный и автомоторный институт

-НАМИ-

На правах рукописи

ПЕТРОВ Роман Леонидович

ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ АВТОМОБИЛЕЙ ВАЗ В ПОЛНОМ ЖИЗНЕННОМ ЦИКЛЕ

Специальность: 05.05.03 - Колесные и гусеничные машины

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва 2006

Работа выполнена в открытом акционерном обществе «Волжский автомобильный завод» (ОАО «АВТОВАЗ»)

Научный руководитель

доктор технических наук, профессор В.А. Звонов

Официальные оппоненты: - доктор технических наук, профессор,

на заседании диссертационного совет , , ______ ж _ чном

центре Российской Федерации - Федеральном государственном унитарном предприятии - Центральном ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательском автомобильном и автомоторном институте (НАМИ) по адресу: 125438, Москва, Автомоторная ул., 2.

С диссертацией можно ознакомиться в научно-технической библиотеке ГНЦ РФ ФГУП «НАМИ».

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные печатью, просим направлять по указанному выше адресу.

Заслуженный машиностроитель РФ, лауреат Государственной премии РФ О. И. Гируцкий

кандидат технических наук,

профессор

В. В. Селифонов

Ведущее предприятие

Московский Государственный автомобильно-дорожный институт (технический университет) МАДИ-ТУ

Защита диссертации состоится

Автореферат разослан

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат технических наук, старший научный сотрудник

А.Г. Зубакин

aooGA

Общая характеристика работы

Актуальность работы. Тема экологической безопасности становится в последнее время все более и более значимой. Современные мировые тенденции показывают, что внимание общественности к проблемам защиты окружающей среды значительно возросло. Ведущие промышленные страны формулируют все более жесткие экологические требования к производителям продукции с целью минимизации негативного воздействия на природу на протяжении полного жизненного цикла товара, включая все процессы его производства, распространения, потребления и завершающей утилизации. Обеспокоенность мирового сообщества, правительств многих государств темпами технического развития цивилизации отразилась в ряде важных международных, европейских и национальных документов по обеспечению экологической безопасности и защите окружающей природной среды. В силу определенных особенностей автомобиля как высокотехнологичного, сложного и крупного объекта массового производства к производителям данного продукта предъявляются еще более высокие нормативы и требования.

Сегодня автомобильный транспорт потребляет половину всей добываемой в мире нефти. Темпы расходования природных ресурсов планеты становятся просто катастрофическими. По оценкам многих международных организаций мировых запасов нефти хватит только на 40 лет, природного газа на 60 лет, угля на 220 лет. В составе отработавших газов двигателей внутреннего сгорания содержатся сотни вредных компонентов. Наиболее существенными из них являются оксиды азота, твердые частицы, углеводороды, соединения свинца и серы, оксид и диоксид углерода, альдегиды. Они оказывают негативное воздействие на экосистемы - происходит загрязнение воздушной среды, почвы и водоемов. Обусловленная деятельностью человека глобальная техногенная эмиссия диоксида углерода С02 увеличилась на 70% за последние 30 лет и составляет около 30 Гигатонн в год, приводя к глобальным изменениям климата.

Анализ полного жизненного цикла автомобиля (Total Life Cycle Analysis - LCA-анализ) - это сложный и многостадийный процесс, который наиболее целесообразно применять еще на стадии проектирования и разработки нового автомобиля для принятия более эффективных решений среди альтернативных вариантов выбора. Последние годы в мире проводятся многочисленные международные конференции, а также имеется уже много публикаций, посвященных применению LCA-анализа в автомобильной промышленности. Однако подробному рассмотрению, как правило, подвергались лишь отдельные автомобильные компоненты и узлы для определения более эффективного выбора. В силу значительной сложности автомобиля как объекта рассмотрения, анализ целого автомобиля по методикам полного жизненного цикла до сих пор проводился лишь по расходу энергии или по суммарным выбросам некоторых вредных веществ и СО2. В отечественной практике опыт применения LCA-анализа пока незначителен. (Можно отметить работы В.А. Звонова, A.C. Теренченко, А. В. Козлова, В.Ф. Кутенева из НАМИ по LCA-анализу двигателей, бензиновых, дизельных и альтернативных топлив).

АВТОВАЗ - крупнейший в России производитель автомобилей, на долю которого приходится около 75% всех выпускаемых отечественной промышленностью легковых автомобилей и около 50% автомобильного парка страны. Завод произвел более 23 млн. легковых автомобилей, около 60% которых до сих пор находятся в эксплуатации. Поэтому, анализ экологического влияния на окружающую среду Волжского автозавода и выпускаемых им автомобилей является очень актуальным для нашей страны. До недавних пор LCA-анализ не применялся в АО «АВТОВАЗ». В настоящее время экологическая безопасность по полному жизненному циклу является одним из основных показателей, определяющих качество и конкурентоспособность автомобиля на современных мировых

рынках. Именно рассмотрению всех этих вопросов для автомобилей ВАЗ посвящена диссертационная работа.

Производство и экспорт автомобилей ВАЗ

900000 800000 700000

Э 600000

^ 500000

I 400000

| 300000

* 200000 100000 о

-Объем выпуска

автомобилей ВА3 шт__

--Экспорт автомобилей ВАЗ

Рис. 1. Динамика производства и экспорта автомобилей ВАЗ Цель работы. Разработка эффективной и удобной в применении методики экологической оценки легковых автомобилей в полном жизненном цикле и проведение на ее основе сравнительного анализа экологической безопасности автомобилей ВАЗ и аналогов. Для достижения поставленной цели в данной работе решались следующие задачи :

1. Анализ и оценка существующих и применяемых в мировой практике методов и методик оценки экологического влияния автомобилей на окружающую среду и человека. Обоснование их достоинств и ограничений, а также возможностей адаптации и применения в отечественной практике.

2. Рассмотрение факторов экологического воздействия автомобилей на природу и человека на всех основных стадиях жизненного цикла: производство, эксплуатация, утилизация. Анализ и оценка значимости этих факторов. Обоснование важности комплексного учета факторов экологического воздействия для всех стадий полного жизненного цикла автомобиля.

3. Сравнительные сопоставления, анализ и оценка различных моделей автомобилей ВАЗ на разных стадиях жизненного цикла на основе наиболее эффективных существующих методик.

4. Разработка удобной для практического применения, простой и эффективной методики сравнительной экологической оценки легковых автомобилей на стадии эксплуатации.

5. Разработка комплексной методики экологической оценки легковых автомобилей в полном жизненном цикле. Проведение расчетов экологического воздействия автомобилей ВАЗ на основе разработанной методики. Применение разработанной методики для сравнительного анализа экологической безопасности автомобилей ВАЗ и аналогов.

6. Разработка практических рекомендаций, определение основных приоритетных направлений и формирование целевых задач для улучшения экологических показателей выпускаемых и проектируемых автомобилей ВАЗ и процессов их производства.

7. Совершенствование системы экологического менеджмента в АО «АВТОВАЗ», разработка корпоративной нормативно-технической и экологической документации, обеспечивающей улучшение показателей экологической безопасности автомобилей ВАЗ и удовлетворение существующих и перспективных международных экологических требований.

1996 г 1997 г 1996 г 1999 г 2000 г 2001 г 2002 г 2003 г 2004 г " 676651 739167 59вОбТб77в87 705510 787307*7 02966699889 ~П7

_981_

152295 95375 59382 53051 98809 85525 96707 91745 92000

потребляемые ресурсы, технологические процессы производства автомобилей и компонентов, а также факторы экологического воздействия на природу и человека, методы и методики их учета и интерпретации.

Методы и методики исследований. Учитывая сложность и многогранность поставленной цели и решаемых задач, в работе применен метод системного подхода к исследованию экологического воздействия автомобилей в полном жизненном цикле. На основе анализа отечественных и зарубежных методик, применяемого в мировой практике программного обеспечения, проведена оценка степени их пригодности и эффективности для расчета и сравнения экологических показателей автомобилей. Разработана оригинальная методика простого и удобного сравнения и эффективной оценки экологической безопасности легковых автомобилей на стадии эксплуатации.

. Анализ процессов и взаимосвязанных видов деятельности АО «АВТОВАЗ», использующих ресурсы и преобразующих входные потоки в выходные, производился на основе новых стандартов по качеству ИСО 9001 и 9004 версии 2000г, а также ИСО/ТУ 16949. Идентификация экологических аспектов деятельности АО «АВТОВАЗ», оценка и анализ их воздействия на окружающую среду производились в соответствии с методическими указаниями международных стандартов по экологическому менеджменту ИСО 14001 и 14004. Оценивание экологической эффективности предприятия производилось на основе ИСО 14031. Оценка экологического воздействия процесса производства автомобилей ВАЗ на природу и человека, а также сравнительные сопоставления экологических параметров для различных моделей автомобилей ВАЗ на стадии производства проводились по методологии Eco-indicator'99. Для автоматизации вычислений, выполнения трудоемких расчетов, ранжирования и систематизации экологических показателей применялось программное обеспечение SimaPro5, разработанное специально для целей использования методологии Eco-indicator'99.

Оценка экологических показателей автомобилей ВАЗ на стадии эксплуатации и производилась на основе методики Федерального агентства по защите окружающей среды США (ЕРА), методики английской организации Vehicle Certification Agency (VCA) и методики Транспортной Ассоциации Германии - VCD. В соответствии с методикой VCD был сформирован итоговый экологический рейтинг автомобилей ВАЗ. Все расчеты экологической безопасности автомобилей ВАЗ и аналогов на стадии эксплуатации также выполнены по новой, разработанной автором, методике.

Сравнительный анализ скорости и технологичности демонтажа деталей и узлов автомобилей ВАЗ производился на основе экспериментальных исследований и проведенной разборки автомобилей ВАЗ и автомобилей зарубежного производства на оборудовании научно-технического центра АО «АВТОВАЗ». Оценки показателей утилизации автомобилей ВАЗ и расчеты пригодности автомобильных компонентов и материалов для повторного применения и вторичной переработки производились по методике стандарта ISO-22628 и в соответствии с рекомендациями европейских директив: 2005/64/ЕС и 2000/53/ЕС. Анализ жизненного цикла автомобилей (определение целей, инвентаризационный анализ, оценка воздействия, интерпретация результатов и выявление возможностей улучшения продукции) производился в соответствии со стандартами ИСО 14040, 14041, 14042, 14043. Сравнительная оценка экологической безопасности автомобилей ВАЗ в полном жизненном цикле и сопоставление с зарубежными аналогами проводилась на основе разработанной автором комплексной методики, учитывающей стадии производства, эксплуатации и утилизации автомобилей.

Научная новизна. Разработана оригинальная методика экологической оценки легковых автомобилей на стадии эксплуатации. Методика удобна в применении и позволяет эффективно проводить расчеты и сравнительные сопоставления легковых автомобилей по их каталожным характеристикам.

Разработана комплексная методика экологической оценки легковых автомобилей в полном жизненном цикле, учитывающая стадии их производства, эксплуатации и утилизации с учетом весового вклада в полном жизненном цикле.

Системно проанализированы все основные факторы экологического воздействия автомобилей в полном жизненном цикле. Выявлены и сопоставлены наиболее важные и значимые факторы, создающие экологическую нагрузку на окружающую среду в полном жизненном цикле автомобилей.

Впервые в практике отечественного автомобилестроения проведены расчеты, анализы и сравнения экологических показателей выпускаемых моделей автомобилей ВАЗ для стадий производства и утилизации, а также комплексных показателей в полном жизненном цикле.

Разработана система корпоративных нормативно-технических, методических и экологических документов АО «АВТОВАЗ», обеспечивающая улучшение показателей экологической безопасности автомобилей ВАЗ и удовлетворение существующих и перспективных международных экологических требований, а также совершенствование системы экологического менеджмента в АО «АВТОВАЗ».

Практическая ценность. Проведены анализы и оценки применяемых в мировой практике методов и методик оценки экологического влияния автомобилей на окружающую среду и человека, обоснованы их достоинства, ограничения, целесообразность их выбора, а также возможности адаптации и применения в отечественной практике.

Проведена комплексная оценка экологического воздействия АО «АВТОВАЗ» при производстве автомобилей, выявлены наиболее значимые факторы и определены основные направления деятельности для снижения экологической нагрузки. Сравнительные сопоставления экологических параметров процесса производства выполнены для различных моделей автомобилей ВАЗ.

Выполнен аналитический расчет экологических показателей серийно выпускаемых автомобилей ВАЗ на стадии их эксплуатации, основанный на их технико-эксплуатационных характеристиках, и составлен сравнительный экологический рейтинг автомобилей. Расчеты выполнены также для зарубежных автомобилей аналогов.

Проведены сравнительные анализы демонтажа и применяемых систем креплений серийно выпускаемых автомобилей ВАЗ и зарубежных аналогов, составлены рекомендации по усовершенствованию элементов крепежа с целью более удобной сборки/разборки автомобилей ВАЗ.

Рассчитаны коэффициенты пригодности выпускаемых автомобилей ВАЗ для вторичной переработки и утилизации. Для всех серийно выпускаемых автомобилей ВАЗ разработаны специализированные цветные каталоги деталей для целей разборки и утилизации, соответствующие международным требованиям. Данные каталоги используются официальными дилерами АО «АВТОВАЗ» в странах Западной Европы.

Разработанная комплексная методика позволила провести расчет и сравнительный анализ экологической безопасности автомобилей ВАЗ и зарубежных аналогов в полном жизненном цикле.

Разработаны практические рекомендации и целевые задачи для улучшения показателей экологической безопасности выпускаемых и проектируемых автомобилей ВАЗ. Проведено совершенствование системы экологического менеджмента в АО «АВТОВАЗ», разработана корпоративная нормативно-техническая и экологическая документация, позволившие обеспечить улучшение показателей экологической безопасности автомобилей ВАЗ и удовлетворить существующие отечественные, международные и национальные экологические требования, предъявляемые к автомобилям и их производителям. Выполненные мероприятия позволили АО «АВТОВАЗ» в 2005 году успешно пройти сертификацию на соответствие международному стандарту ИСО 14001.

Автором разработаны следующие стандарты и нормативные документы АО «АВТОВАЗ» по управлению экологической безопасностью:

• Стандарт СТП 37.101.9753 «Охрана окружающей среды в АО «АВТОВАЗ». Общие положения».

• Стандарт СТП 37.101.9759 «Порядок обеспечения экологической безопасности автомобилей и производства при разработке проектов».

• Стандарт СТП 37.101.9746 «Характер информации, передаваемой АО «АВТОВАЗ» сторонним организациям для использования при утилизации автомобилей ВАЗ».

• Руководящий документ РД 30000.37.101.0011 «Требования к маркировке автомобильных компонентов для идентификации применяемых материалов».

• Инструкция «Руководящие указания, правила и рекомендации разработчикам для * обеспечения рециклинга автомобилей ВАЗ».

• Инструкция «Организация и проведение расчетов коэффициентов пригодности автомобилей ВАЗ для вторичной переработки и утилизации».

Автором разработан раздел корпоративной технической стратегии АВТОВАЗа «Экологическая безопасность автомобилей ВАЗ», а также разработаны и выпущены соответствующие международным критериям корпоративные экологические бюллетени АО «АВТОВАЗ», которые были использованы импортерами автомобилей ВАЗ в странах Европы для повышения имиджа АВТОВАЗа и при подготовке обязательных отчетов в экологические комитеты стран ЕС. Автором разработан и официально направлен от АО «АВТОВАЗ» в 2003 году в Государственную Думу Российской Федерации на рассмотрение проект федерального закона «Об утилизации отслуживших автомобилей». Реализация работы. Результаты работы были использованы в АО «АВТОВАЗ» для комплексного анализа экологической безопасности автомобилей ВАЗ в полном жизненном цикле, повышения их экологических показателей, улучшения степени рециклинга и утилизации старых автомобилей, в разработке и подготовке необходимых документов на автомобили ВАЗ, экспортируемые в страны ЕС, где существуют специальные экологические законы, нормы и требования. Подготовленные решения и разработанные документы внедрены в АО «АВТОВАЗ» в виде системы стандартов, инструкций, руководящих документов, каталогов, экологических бюллетеней и отчетов, и используются официальными дилерами ВАЗ в нашей стране и за рубежом.

Аналитические расчеты и рекомендации применяются в научно - техническом центре АВТОВАЗа при разработке и проектировании новых автомобилей, взаимодействии с поставщиками материалов и комплектующих. Систематизированные выводы и обобщения легли в основу Программы учебного модуля обучения «Экологическая безопасность автомобилей в соответствии с требованиями международных стандартов» и читаемых автором в 2003-2006 гг. курсов целевого назначения в учебном центре АО «АВТОВАЗ». Соответствующая международным нормам и требованиям документация по экологической безопасности автомобилей и производства позволила АО «АВТОВАЗ» успешно участвовать в экологических рейтингах и экологических аудитах, регулярно проводимых в странах Западной Европы, что способствовало повышению имиджа ВАЗа на Западных рынках и повышению конкурентоспособности автомобилей LADA.

Апробация работы. Основные положения и результаты работы докладывались на многочисленных международных и всероссийских конференциях, конгрессах, симпозиумах, семинарах (более 30), в том числе на :

1. International Conference "Environment and car. Problems and decisions" in Rimini, Италия, 1996.

2. SAE 2000 Total Life Cycle International Conference in Detroit, Michigan, США.

3. SAE 2001 World Congress in Detroit, Michigan, США.

4. 2001 International Car Recycling Workshop in Barcelona, Испания.

5. 2002 Environmental Sustainability International Conference in Graz, Австрия.

6. 2002 Automotive and Transportation Technology International Congress in Paris, Франция.

7. SAE 2003 World Congress in Detroit, Michigan, США.

8. 2003 International IBEC SAE and JSAE Conference in Chiba, Япония.

9. SAE 2004 World Congress in Detroit, Michigan, США.

10.2004 International Automobile Recycling Congress in Geneva, Швейцария.

11. Семнадцатой научно-технической конференции Ассоциации Автомобильных Инженеров России. "Экология и топливная экономичность автотранспортных средств", г. Дмитров, 1997.

12. Первой - пятой международных ежегодных научно-практических конференциях "Проблемы развития автомобилестроения в России", г. Тольятти, 1995,1996,1997,1998 и 1999 гг.

13. Первой и второй международных конференциях "Материалы в автомобилестроении", г. Тольятти, 1998 и 2003 гг.

14 Межрегиональной научно-практической конференции "Экологичность техники и технологии производственных и автотранспортных комплексов", г. Пенза, 1998

15 Всероссийском Круглом столе "Повышение экологической безопасности производства и продукции предприятий автомобилестроения России", г Тольятти, 1999

16 Четвертой международной конференции "Развитие через качество Теория и практика", г Тольятти, 1999.

17. Третьей международной конференции "Проблемы управления и моделирования в сложных

системах", г. Самара, 2001. 18 XXXVII международной научно-технической конференции Ассоциации Автомобильных Инженеров России «Развитие аналитических исследований и конструкций АТС (грузовые, легковые автомобили и автобусы)», Москва, 2002. 19. Международной научно-практической конференции «Рециклинг как способ утилизации

полимерной упаковки», Москва, 2003. 20 XV международной конференции «Физика прочности и пластичности материалов», г. Тольятти, 2003

21. Международной конференции «Рециклинг полимеров», Москва, 2004

22 Международном автомобильном научном форуме «Устойчивое развитие автомобильной

промышленности», Москва, ГНЦ РФ НАМИ, 2004. Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в 50 научно-технических статьях, 3 стандартах предприятия, 3 инструкциях АО «АВТОВАЗ», 25 тезисах конференций.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, шести глав и заключения, в котором сформулированы основные выводы работы, содержит 147 страниц машинописного текста, 2 страницы определений применяемых терминов, 32 рисунка и 74 таблицы. Список используемой литературы содержит 202 наименования.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Во введении обосновывается актуальность работы, научная новизна и практическая ценность. Доказывается, что автомобилестроение в современном мире носит глобальный характер, оказывая значительное воздействие как на цивилизацию и развитие стран, так и на природу всей планеты. Показывается необходимость выполнения исследований, анализа и систематизации экологических показателей автомобилей в полном жизненном цикле.

В первой главе рассматриваются многочисленные факторы экологического воздействия автомобилей на природу и человека на всех основных стадиях жизненного цикла: производство, эксплуатация, утилизация. Современные нормы и требования определяют ответственность производителя за весь жизненный цикл продукта. Обосновывается важность LCA анализа для комплексного учета факторов экологического воздействия с целью совершенствования экологической безопасности выпускаемых и разрабатываемых автомобилей. Дается обзор и анализ применяемых в мировой практике LCA методов и

методик. Отмечается, что наиболее значимые отличия между разными методиками - это пересчет различных факторов экологического воздействия на протяжении жизненного цикла в универсальный показатель количественного ущерба, наносимого человеку и окружающей среде. Показано, что полный экологический анализ всего жизненного цикла автомобиля очень труден и трудоемок.

При систематизации существующих методов, методик и программных продуктов, предназначенных для экологической оценки продукта, процессов и инфраструктуры (экоинструменты), их можно сгруппировать в следующие три категории:

1. Инструменты, предназначенные улучшить отдельные аспекты продукта, например: Design for Assembly (DFA), Design for Manufacture (DFM), Design for Servicability (DFS), Design For Disassembly (DFD), Design for recycling (DFR), Failure Modes and Effects

• Analysis (FMEA).

2. Инструменты, предназначенные для анализа и снижения образующихся загрязнений и вредных веществ, в том числе выбросов в атмосферу, сбросов в водоемы, твердых отходов.

3. Инструменты, предназначенные для анализа готового продукта по полному жизненному циклу, например Life Cycle Inventory, Life Cycle Impact Analysis, Life Cycle Improvement Analysis.

Обосновывается целесообразность и перспективность проведения анализа по полному жизненному циклу, в соответствии с рекомендациями Международных стандартов по экологическому управлению серии ИСО 14000. Для оценки экологических показателей легковых автомобилей, учитывающих различные стадии жизненного цикла, ведущими автомобилестроительными компаниями применяются такие методики и программные инструменты как: ATROiD, ECOSCAN, IDEMAT, Gabi, SimaPro, CALA, EcoTox, Eco-Design, Life Cycle Inventory, Life Cycle Improvement Analysis, Eco-indicator'95, более развитая и обновленная версия Eco-indicator'99, LCAiT. Инструменты, предназначенные для анализа готового продукта по полному жизненному циклу, все чаще снабжаются встроенными базами данных, содержащими огромные количества экологических расчетов для различных продуктов, материалов, процессов, услуг. Такие программные инструменты позволяют вести автоматизированные расчеты и выводят результаты в удобном для анализа и сравнения виде.

Рассматривается, что стадия эксплуатации является доминирующей в обеспечении экологической безопасности на протяжении жизненного цикла автомобиля - на нее приходится 80-85% всех энергетических затрат и вредных выбросов в полном жизненном цикле, поэтому столь важными являются любые шаги, направленные на снижение токсичности отработавших газов, сокращение потребления топлива автомобилями.

При проведении анализа и обзора использовались работы отечественных специалистов: В.А. Звонова, A.C. Теренченко, A.C. Козлова, В.Ф. Кутенева, Ю.В. Трофименко, A.B. Васильева, Е.И. Павловой, Ю.В. Б) ралева, Е.С. Кузнецова и др., а также зарубежных авторов: J.Sullivan, R.Williams, Е. Cobas-Flores, M. Goedkoop, N. de Caluwe, R. Paul, D. Schuetzle, W. Glaze, H. Lenz, С. Cozzarini и др.

Во второй главе приводится описание комплексной методики экологической оценки легковых автомобилей в полном жизненном цикле. Учитывая, что основные стадии жизненного цикла автомобиля дают неодинаковый вклад в итоговый показатель суммарного экологического воздействия на природу и человека, в комплексной методике применялись следующие весовые коэффициенты вклада каждой из стадий, полученные на основании изучения многочисленных отечественных и зарубежных работ, посвященных полному жизненному циклу автомобиля: производство - 14%, эксплуатация - 82%, утилизация - 4%. Особенностью комплексной методики экологической оценки легковых автомобилей в полном жизненном цикле является то, что расчеты для каждой стадии

жизненного цикла автомобиля проводились по различным методикам, наиболее эффективным именно для данной стадии, а итоговая оценка проводилась на основе учета всех стадий жизненного цикла и их весового вклада. Доказывается, что применяемые для каждой стадии полного жизненного цикла автомобиля методики экологических расчетов являются наиболее подходящими и эффективными для поставленных целей.

Для проведения расчетов и оценок процессов производства в АО «АВТОВАЗ» применялась методика расчета экоиндикаторов Есо-тсНсаиэг'99 и программное обеспечение БтаРгоб, специально разработанное для автоматизации расчетов в соответствии с данной методикой. Методика Есо-тсНса1:ог'99 создана под эгидой Нидерландского министерства окружающей среды и разрабатывалась для проведения оценок экологической безопасности производства продукции в условиях Европейского Союза. Согласно методике каждый процесс оценивается по итоговому экологическому показателю - экоиндикатору, выраженному в пойнтах (Р^. Экоиндикатор - это условная числовая величина, которая отражает воздействие процесса на окружающую среду Чем большее количество пойнтов получается в расчетах какого-либо процесса, тем хуже этот процесс с точки зрения его экологической безопасности.

Принцип расчета экоиндикатора заключается в получении единой количественной оценки уровня воздействия на окружающую среду. Расчет производится в четыре этапа (рис. 2). На первом этапе производят классификацию материальных потоков (затраты природных ресурсов, выбросы в окружающую среду). Классификация заключается в отнесении того или иного вида негативного воздействия к следующим трем категориям ущерба:

• ущерб здоровью людей;

• ущерб, вызванный разрушением экосистем;

• ущерб из-за исчерпания природных ресурсов.

Последующие три этапа расчета связаны с вычислением значения экоиндикатора путем перемножения величин расхода ресурсов и выбросов вредных веществ на соответствующие коэффициенты характеризации, нормализации, весового вклада и последующего сложения полученных произведений в соответствии с формулой:

где ш1 - выброс ¡-го вредного вещества (расход ¡-го ресурса); ксЬ - коэффициент характеризации; кп - коэффициент нормализации; kw - весовой коэффициент. Величина экоиндикатора измеряется в баллах. Оценка негативного воздействия по каждой из категорий ущерба предусматривает определение коэффициентов характеризации, нормализации и весовых коэффициентов. Коэффициенты характеризации представляют собой величины ущерба, наносимого здоровью людей, экосистемам, природным ресурсам в пересчете на кг выброса или расхода сырья. Например, выброс углеводородов (СН) приводит к повышению концентрации летучих органических соединений во вдыхаемом воздухе, при этом повышается вероятность возникновения респираторных заболеваний. Коэффициент характеризации в этом случае, на основе оценки вероятности возникновения заболеваний, определяет количество лет нетрудоспособности из-за необходимости лечения заболевания или сокращения продолжительности жизни. Коэффициенты характеризации определяются для каждого вида негативного воздействия на окружающую среду по выделенным категориям воздействия. Коэффициент нормализации учитывает особенности каждой категории воздействия для конкретной территории, страны или группы стран. Для разных регионов и стран принятые коэффициенты нормализации могут значительно различаться. Коэффициент нормализации также рассчитывается для каждой из выделенных категорий ущерба. Весовые коэффициенты служат для оценки значимости выделенных категорий воздействия и определяются путем экспертной оценки.

„2

Доыча сырья и ископаемых

топлив

Истончение природ»*» ресурсов

Использоеа- I Уменьшение площади естественных | Снкмение числа видов растений и

иие земел» 2 ландшафтов | яивотиых

СО

Часгиф! ЛОС - ЭО, Тяжелые металлы СО, ПАУ * ХФУ СН4

Разрушение

Закиепение / Эвтрофикация почв и к * экосистем водоемов |

Увеличение концентрации

е почве I ЭкоТЬксжологическое воздействие 2

Повышение концентрации парниковых | ^ Изменение

„Л

1 Уменьшение концентрации озона в 4 озоновом слое

" Повышение концентрации пыли ЛОС и др I

^ Повышение концентрации канцерогенов в воздуэв воде и пище

Разрушение озонового слоя

Респираторные заболевания

Негативное воздействие на здоровье людей

Канцерогенные заболевания

I »■

Кпасшфииация материальных потоков

Характериэация ' вредных воздействии ]

Р".

нормализация

1 этап 2 этап 3 этап 4 этап

Рис. 2 Принцип расчета экоиндикатора (ЛОС - летучие органические соединения; ПАУ - полициклические ароматические углеводороды; ХФУ - хлорфторуглероды)

Отмечаются достоинства методологии Есо-т<1юа^г'99, а также обосновывается целесообразность применения программного обеспечения 8таРго5 для автоматизации вычислений, выполнения трудоемких расчетов, ранжирования и систематизации экологических показателей процесса производства автомобилей. Есо-т<Иса1ог'99 и 81таРго5 позволяют работать с огромным количеством данных различного рода, группировать их по категориям, вычислять, сравнивать и анализировать их индивидуальное экологическое влияние, а также суммировать данные каждого процесса в итоговый экологический показатель - экоиндикатор. Доказывается, что методика Есо-т<Иса1:ог'99 и программное обеспечение БтааРгоЗ вполне пригодны для проведения расчетов и оценок процессов производства в АО «АВТОВАЗ».

Для анализа стадии эксплуатации отмечается, что легковые автомобили отличаются друг от друга множеством различных характеристик и параметров, часть которых изменяется с течением срока службы автомобилей. Различные системы, узлы и дополнительные компоненты автомобиля функционируют с различной эффективностью, потребляя на свою работу то или иное количество энергии, поэтому реальная комплексная оценка экологического ущерба от негативных факторов и категорий воздействия автомобиля в течение периода эксплуатации достаточно сложна, а проведение ее очень трудоемко. Ситуация еще усложняется, если учитывать всю инфраструктуру транспортно-дорожного комплекса в целом (транспортных предприятий, центров ремонта и техобслуживания автомобилей, станций заправок топливом, сети автомобильных дорог и др.)

Дается сравнительное описание методик экологической оценки эксплуатации автомобилей, применяемых в России, США и странах Западной Европы, и анализируются их достоинства и недостатки. Многими специалистами отмечается, что рассматриваемых и учитываемых в расчетах категорий воздействия не должно быть слишком много, чтобы не делать проведение оценки слишком сложным, длительным и дорогим. Приводятся примеры расчетов экологических показателей легковых автомобилей на стадии

эксплуатации по методике Федерального агентства по защите окружающей среды США (ЕРА), методике английской организации Vehicle Certification Agency (VCA), методике Транспортной Ассоциации Германии - VCD.

Обосновывается, что для удобства в практическом применении - методика расчета должна основываться на небольшом количестве ключевых параметров, собрать информацию о которых не составляет значительного труда. Анализ различных аспектов негативного воздействия автомобилей на природу и человека показал, что, несмотря на огромное их количество, все многочисленные факторы можно сгруппировать в небольшое число групп Оказалось возможным выделить наиболее ключевые категории воздействия, каждая из которых создает важный вклад в общее негативное воздействие на окружающую среду и человека. Причем, для анализа и сравнения этих ключевых категорий можно ограничиться очень небольшим количеством технических параметров автомобилей, которые легко измеримы и широко доступны из справочной информации. Остальные неучтенные факторы и категории воздействия, являются менее существенными и приводят к значительно меньшему негативному вкладу. Поэтому для простоты и удобства проведения расчетов эти второстепенные факторы можно не учитывать, тем более, что для автомобилей одного класса такие факторы, как правило, действуют идентично, и при сравнительном анализе вносят примерно равный вклад в суммарную нагрузку.

Описывается разработанная новая методика проведения расчетов и сравнительной оценки экологической безопасности автомобилей на стадии эксплуатации, которая основывается на технических параметрах автомобиля, легко идентифицируемых в любом автомобильном каталоге или справочнике. Методика учитывает основные факторы воздействия автомобиля на природу и организм человека, проста и удобна в применении, и позволяет производить расчеты и сравнительные оценки экологической безопасности легковых автомобилей на стадии эксплуатации. Методика основывается на суммарном расчете балльной оценки экологической безопасности автомобилей по пяти ключевым параметрам, с учетом весового вклада (значимости) каждого из них.

• Выбросы COj. Выброса диоксида углерода связаны с парниковым эффектом, глобальным изменением климата, расходом топлива Все негативные факторы добычи нефти, производства и транспортировки топлива также косвенно учитываются и принимаются в расчет пропорционально количеству эмиссии СОг

• Нормы токсичности, в соответствии с которыми автомобиль прошел сертификацию Многочисленные факторы воздействия на здоровье человека, воздух, воду, землю, флору и фауну также косвенно учитываются и принимаются в расчет пропорционально количеству эмиссии регламентированных вредных веществ в соответствии с нормами Евро.

• Внешний шум автомобиля. Шум оказывает очень серьезное воздействие на здоровье и самочувствие человека, его работоспособность, устойчивость и восприимчивость к болезням и инфекциям

• Масса автомобиля Параметр определяет расход невозобновляемых ресурсов при эксплуатации, ремонте и техобслуживании автомобиля, а также прямо или косвенно влияет практически на все важные категории воздействия автомобиля на окружающую среду.

• Объем двигателя. Данный параметр позволяет производить дополнительную оценку экологической эффективности автомобилей. С объемом двигателя во многих странах связаны расчеты различных платежей: таксы, налоги, пошлины

Все указанные параметры относятся к типу - «чем меньше значение параметра - тем лучше» (только для норм токсичности наоборот - чем выше норматив Евро, который автомобиль выполняет, - тем лучше). Методика расчета баллов итогового показателя экологической безопасности автомобиля основывается на суммировании баллов по каждому из пяти указанных параметров с учетом весового вклада. Для каждого из 5 параметров за 100% берется лучшее значение этого параметра среди всех автомобилей (данного класса, группы, или полного списка) на основе технических характеристик

любого автомобильного каталога (справочника). За ноль - берется худшее значение этого параметра среди всех рассматриваемых автомобилей. Реальное значение каждого параметра для анализируемого автомобиля распределяется по линейной шкале между значениями, оцениваемыми как 0 и 100%, и также определяется в процентах (или соответственно в баллах по 100-бальной шкале). То есть итоговое значение экологической безопасности автомобиля рассчитывается по формуле:

Кэ = V МАХ(Г) - НЕАЬт , где:

1кг

MAX(i) - MIN(i)

К, - весовой коэффициент 1 - параметра, берется из таблицы весовых коэффициентов (таблица 1); МАХО) - максимальное (худшее) значение I - параметра, . МГЫ(1) - минимальное (лучшее) значение \ - параметра; ЯЕАЦО - реальное для автомобиля значение 1 - параметра .

Параметр (!) Единицы измерения параметра Доля вклада, % Весовой коэффициент К,

Выбросы С02 г/км 30% 0,3

Нормы токсичности Выполнение норм Евро! - Евро 5 20% 0,2

Внешний шум ДБА 20% 0,2

Масса автомобиля кг 20% 0,2

Объем двигателя л 10% 0,1

Согласно данной методике сравнительную оценку экологической безопасности можно проводить как для автомобилей в пределах одного класса, так и сравнивать между собой легковые автомобили различных классов. Итоговая экологическая безопасность легкового автомобиля рассчитывается на основе баллов, набранных по каждому параметру с учетом его весового вклада. В соответствии с методикой выполнены расчеты и проведены сравнения автомобилей ВАЗ и зарубежных аналогов.

Для анализа стадии утилизации автомобилей была использована методика, приведенная в международном стандарте ISO/CD 22628, и являющаяся общепринятой для всех автомобилестроительных компаний. Для расчета и анализа пригодности для повторного использования, вторичной переработки и утилизации деталей и материалов автомобилей ВАЗ все выпускаемые модели были проанализированы по составу применяемых материалов. Метод расчета recyclability (уровень повторного использования и вторичной переработки) и recoverability (уровень утилизируемости) для автомобиля базируется на соотношении, что сумма всех компонентов, пригодных для повторного использования, вторичной переработки материалов, энергетической утилизации и отходов, размещаемых на свалках, составляет в итоге 100% массы автомобиля:

Part Re-used + Materials Recycled + Energy Recovered + Landfill Disposal = 100% Vehicle Mass.

Были выполнены аналитические расчеты для четырех последовательных шагов:

• Стадия предварительной обработки (слив всех жидкостей, демонтаж аккумуляторной батареи, колес, нейтрализатора, топливного бака, фильтров)

• Стадия демонтажа компонентов, декларируемых изготовителем, как пригодные для рециклинга.

• Стадия сепарации металлов (Расчет всех содержащихся черных и цветных металлов)

• Стадия обработки остальных материалов и компонентов (стекло, резина, пластмассы, электроника и др.)

Рассчитанные для каждого автомобиля коэффициенты пригодности для рециклинга, утилизации, а также количество неутилизируемых отходов выражаются в процентах, которые можно удобно сравнивать между собой для различных автомобилей. На итоговую сравнительную оценку экологических показателей легковых автомобилей в полном жизненном цикле с учетом относительного весового вклада каждой стадии влияют экоиндикаторы, полученные при расчетах стадии производства, экологические баллы,

рассчитанные для стадии эксплуатации и проценты рециклинга, полученные для стадии утилизации.

В третьей главе подробно рассматривается стадия производства автомобилей. Проводится анализ экологического воздействия АО «АВТОВАЗ» на окружающую среду, а также сравнительные сопоставления экологических параметров для различных моделей автомобилей ВАЗ при их производстве на основной промышленной площадке завода. Предприятие рассматривалось как система, имеющая входящие и выходящие потоки, и состоящая из внутренних взаимосогласованных процессов. Были собраны и систематизированы информационные данные обо всех основных ресурсах, потребляемых на входе в систему (тепловая и электроэнергия, вода, потребляемые материалы), а также о выходных параметрах (полезная продукция, выбросы в атмосферу, сбросы в водную среду, образование и удаление твердых промышленных отходов). В соответствии с методологией стандартов серии ИСО 14040 были поэтапно выполнены следующие шаги: формулировка основной цели, инвентаризационный анализ, оценка воздействия и интерпретация результатов.

Было отмечено, что имеются определенные отличия между производством автомобилей на ВАЗе и традиционным процессом производства, который сейчас реально существует на ведущих автомобилестроительных компаниях мира: в США, Западной Европе, Японии, Корее. АО «АВТОВАЗ» не является сборочным заводом в типичном для Запада понимании, когда на нем осуществляется только изготовление кузова и заключительная сборка компонентов и модулей в готовый автомобиль. При этом, производство компонентов происходит на предприятиях поставщиков первого уровня, которые по цепочке взаимодействуют с субпоставщиками. На ВАЗе непосредственно изготавливаются, обрабатываются и собираются многие детали, узлы и агрегаты. Занимая территорию около 600 га, завод включает в себя многочисленные промышленные цеха, в которых выполняются различные операции металлургического, прессового, кузнечного, сварочного, механического, окрасочного производств- литье чугуна и алюминия, прессование и штамповка заготовок, различные виды сварки, пайки, резки и механической обработки, нанесение защитных и декоративных .покрытий, гальванообработка, окраска, изготовление пластмассовых изделий и т д. Кроме того, энергетические мощности завода работают не только на обеспечение нужд и потребностей завода, но и города Тольятти, в котором расположен АВТОВАЗ. Это касается водоснабжения, очистки сточных вод, переработки отходов. Четко разделить эти процессы, как относящиеся к производству автомобилей, так и не относящиеся, часто является проблематичным. Некоторые результаты инвентаризационного анализа АО «АВТОВАЗ» за 2000 год приведены в таблицах 2-4.

Таблица 2. Потребляемые энергетические ресурсы в АО «АВТОВАЗ».

Потребляемые ресурсы АВТОВАЗ, всего за год На 1 автомобиль На 1 а/м, в системе «СИ»

Тепловая энергия 2854,9 тыс. Гкал 4050 Мкал 16929 МДж

Электроэнергия 2154,7 Гвт*ч 3,05 тыс. кВт*ч 10980 МДж

Природный газ 86,05 млн.мЗ 122 мЗ 122 мЗ

Вода из поверхностных источников 36217,0 тыс.мЗ 51,33 мЗ 51,33 мЗ

Вода из подземных источников 12411,0 тыс мЗ 17,59 мЗ 17.59 мЗ

Выделяемый предприятием диоксид углерода по нормативным документам РФ до сих не является обязательным для фиксирования и не попадает в обязательные формы отчетности Хотя, в связи с принятием Киотского протокола, это положение скоро будет пересмотрено. Основное выделение С02 на Волжском автозаводе осуществляется в литейных цехах при сжигании газа в металлургических печах. Эта эмиссия С02 в работе была учтена. Выделение С02 при производстве энергии, потребляемой в АО «АВТОВАЗ»

и закупаемой предприятием на стороне, также было учтено в соответствии с применяемой методикой.

Таблица 3. Отходы и выбросы, образуемые в АО «АВТОВАЗ»

АО «АВТОВАЗ», всего за год, тонны На 1 автомобиль, кг

Образуемые твердые отходы

1 класса опасности 92,6 0,131

2 класса опасности 152,1 0,215

3 класса опасности 3471,6 4,92

4 класса опасности 231953,9 328,7

Выбросы в атмосферу

Растворители 54^2,03 7,64

Взвешенные вещества и пЫль 1478,8 2,09

СО 962,4 1,36

802 14 0,02

N02 191 0,27

Фреоны 7,9 0,011

Таблица 4. Переработка отходов, образуемых в АО «АВТОВАЗ».

Отходы АВТОВАЗа, всего за год, тонны Переработка на ВАЗе, % Переработка за пределами ВАЗа, % Захоронение на полигонах,%

1 класса опасности 92,6 0 100 0

2 класса опасности 152,1 38 53 9

3 класса опасности 3471,6 4 71 25

4 класса опасности 231953,9 18,4 55,2 26,4

Количественный расчет показателей экологического воздействия для сравнения и анализа их индивидуального влияния был выполнен по методике Есо-тШсаЮг'99 с применением компьютерной программы ЭтаРгоб. Этапы процедуры расчета экоиндикаторов были рассмотрены в главе 2. Определяется суммарный экологический ущерб, наносимый природе и человеку по различным категориям воздействия: изменение климата, потребление природных и биологических ресурсов, образование кислотных осадков, истощение озонового слоя, канцерогенный эффект, экотоксичность, респираторные заболевания и др. Сравнительная оценка экологических нагрузок для разных моделей автомобилей ВАЗ проводилась на основе сопоставления материалов, применяемых в различных моделях ВАЗ, и расчета итоговых экоиндикаторов для каждой модели. ВАЗ-2109 был выбран как базовая модель для проведения расчетов (таблица 5).

Материал Масса Материал Масса

Сталь и чугун 513,5 • Охлаждающая жидкость 7,6

Алюминий 40,9 • Омывающая жидкость 4,0

Другие цветные металлы 16,2 Шумоизоляция 34

Пластики 92,1 Материалы для вибродемпфирования 14

Резина 64 Обивка 13,3

Эксплуатационные жидкости, в том числе 49 Мастики, пластизоли, эмали 22

• Бензин 32 Стекла 32,6

• Масло в двигателе 2,5 Электроизделия из смешанных материалов 49

• Масло в КПП 2,4 Прочие изделия из смешанных материалов 11,4

• Тормозная жидкость 0,5 Масса снаряженного автомобиля 952

Были рассчитаны полные и удельные экоиндикаторы автомобилей ВАЗ, отражающие экологические показатели стадии производства в АО «АВТОВАЗ» (таблица 6). Автомобили ВАЗ классической компоновки имеют достаточно близкие показатели экологической нагрузки, так как применяемые технологические процессы и материалы достаточно однородны. ВАЭ-21213 «НИВА», имеет большую снаряженную массу, и

набрал большее количество пойнтов. Однако его удельный экоиндикатор в расчете на 1 кг массы имеет схожие значения Для производства семейств переднеприводных автомобилей применяется значительно большее количество пластмассы (Рис. 3), алюминия, композиционных материалов, чем для автомобилей классической компоновки. Данные материалы имеют большие удельные экоиндикаторы, чем традиционные материалы. Кроме того, для новых моделей автомобилей широко используются оцинкованные стали. Этими причинами, в основном, объясняются большие значения экоиндикаторов для автомобилей семейства ВАЗ-2110, в которых оцинкованные стали составляют 50% от массы черного кузова. Отмечается, что применение легких материалов способствует снижению расхода топлива и токсичности выхлопных газов на стадии эксплуатации, а применение оцинкованных сталей обеспечивает значительно лучшую коррозионную защиту кузова, что немаловажно при анализе замены деталей и узлов за полный цикл эксплуатации.

Таблица 6. Рассчитанные итоговые экоиндикаторы стадии производства автомобилей ВАЗ, Р1

Потребляемые ресурсы в АО «АВТОВАЗ» Автомобили ВАЗ

21053 21061 21093 21103 21213

Электроэнергия 152,51 152,51 152,51 152,51 152,51

Тепловая энергия 117,57 117,57 117,57 117,57 117,57

Природный газ 57,65 57,65 57,65 57,65 57,65

Вода 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2

Черные металлы 179 175 161 307 241

Цветные металлы 24 34 30 46 46

Пластмассы 17,7 19,4 34 39,7 21,6

Резины 21,2 17,2 19,7 20,3 26,2

Стекло* 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0

Эксплуатационные автомобильные жидкости* 7,9 7,9 7,9 7,9 7,9

Материалы для окраски и коррозионной защиты* 6,23 6,23 6,23 6,23 6,23

Материалы для вибро- и шумоизоляции* 24,8 24,8 24,8 24,8 24,8

Масла, смазки и СОЖ* 9,3 9,3 9,3 9,3 9,3

Электроизделия из смешанных материалов** - - ~ -

Экоиндикатор, всего 620,06 623,76 622,86 791,16 712,96

Масса снаряженного автомобиля, кг 995 1050 945 1020 1210

Экоиндикатор на 1 кг массы автомобиля 0,623 0,594 0,659 0,776 0,589

* Приведены усредненные данные, так как их различие для разных моделей автомобилей ВАЗ незначительно.

** Все электроизделия (электроника и электрооборудование) являются комплектующими изделиями, поступающими в АО «АВТОВАЗ» от поставщиков, и изготовлены из различных смешанных материалов. В данной работе их вклад в расчет экоиндикаторов не рассматривался.

2100 21213 2109 2107 2109 21 10 2123 1110 Ор*1 АИга

1070 1077 1000 1002 1007 100В 2002 2СО«

Год начала выпуска

Рис. 3. Количество применяемой пластмассы в автомобилях ВАЗ по годам начала выпуска моделей.

На основе проведенных расчетов видно, что на стадии производства автомобилей в суммарной экологической нагрузке существенное место занимает потребление энергетических ресурсов (в основном тепловая и электроэнергия), которые были получены в результате использования невозобновляемых природных ресурсов - природного газа и мазута на ТЭЦ ВАЗа. Потребление воды дало второстепенный малозначительный эффект. ' (Более 90% всей используемой в технологических процессах воды составляет так

называемая оборотная вода: очищенная и пущенная по замкнутому контуру обратно в ' производственный цикл) Делается вывод, что для уменьшения экологической нагрузки в

АО «АВТОВАЗ» необходимо уделить первостепенное внимание именно повышению эффективности расхода и потребления энергетических ресурсов, а также провести анализ возможности перехода на потребление' энергии, вырабатываемой на находящейся ' поблизости Волжской ГЭС.

Для сравнения также были проведены расчеты и сопоставления экологических И показателей стадии производства для среднестатистического легкового автомобиля

производства США 1995 года со снаряженной массой 1531,8 кг, для которого расчетные итоговые значения экоиндикаторов составили 564,59 пойнта. Экоиндикаторы для американского автомобиля рассчитывались из фактических данных полного содержания различных материалов в 1 автомобиле без учета расхода материала в технологических процессах изготовления деталей и без учета затрат энергетических ресурсов. Затраты энергии для производства легкового автомобиля США в среднем составляют 39 ГДж, а для производства автомобиля ВАЗ - 32 ГДж. Однако в случае сравнения удельных показателей расхода энергии на 1 кг массы автомобиля - более экономный расход энергетических ресурсов будет для производства американского автомобиля: 25,6 МДж/кг (31,5 МДж/кг для ВАЗ-2110), что, объясняется замечаниями, которые были приведены при описании методологии.

В четвертой главе рассматривается стадия эксплуатации автомобиля. При движении автомобиля можно считать, что движущая сила, создаваемая работой двигателя равна сумме внешних сил сопротивления и инерционных сил:

Рд=Рт+Рк+Рв+Рп+Ру, где Рд - эффективная мощность двигателя, передаваемая на трансмиссию, которая остается после затрат на фрикционные потери и приведение в действие вспомогательных агрегатов двигателя; Рт - мощность, затрачиваемая на преодоление сопротивления трансмиссии; Рк - мощность, затрачиваемая на преодоление сопротивления качению колес; Рв - мощность, затрачиваемая на преодоление сопротивления воздуха; Рп - мощность, затрачиваемая на преодоление сопротивления подъему; Ру - мощность, необходимая для ускорения автомобиля, f Описываются многочисленные негативные воздействия, связанные с эксплуатацией

1 автомобилей и существованием всей сложной инфраструктуры транспортно'-дорожного

комплекса. Отмечается, что наиболее популярной в Западной Европе является методика « VCD, на основе которой проводятся расчеты и публикуются экологические рейтинги

легковых автомобилей на стадии эксплуатации. Учитывая значительную разницу в токсичности отечественных и зарубежных автомобилей, описана целесообразность модификации методики VCD применительно к анализу отечественных легковых автомобилей на стадии эксплуатации. Проведены расчеты и сравнения экологических показателей автомобилей ВАЗ согласно стандартной методики VCD и на основе модифицированной автором методики VCD, учитывающей особенности парка отечественных легковых автомобилей.

Обосновывается эффективность новой оригинальной методики для оценки стадии эксплуатации автомобиле (описанной в главе 2). Приводятся результаты расчетов для автомобилей ВАЗ и зарубежных аналогов (в таблице 7 правые столбцы в колонках показывают балльную оценку в процентах от максимальной).

Таблица 7. Значения параметров экологической безопасности автомобилей

Эмиссия CO, Токсичность I Внешний шум, Масса Объем двиг Итог

г/км % Euro % ДВА % кг % л % балл

Opel Corsa Eco 1 0 115 92,6 4 100 70 80 980 96 1,0 100 93

Opel Astra 1 6 158 63,5 4 100 71 60 1170 70,7 1,6 66,7 71,8

Toyota Prius 104 100 4 100 69 100 1280 56 72,2 88,4

VW Golf 1 4 149 70 4 100 72 40 1190 77,5 1,4 50 69,5

VW Passat 2 0 192 40,5 4 100 74 0 1340 48 2,0 44,4 46,1

Ford Focus 1 6 163 60,1 4 100 69 100 1180 69,3 1,6 66,7 78,6

Ford Galaxy 2 0 242 6,7 3 50 74 0 1650 6,7 2,0 44,4 17,7

Seat Alhambra 2 8 252 0 4 100 73 20 1700 0 2,8 0 24

LADA 110 180 48,6 3 50 72 40 1020 90,7 1,6 66,7 57,4

LADA 21093 175 52 2 0 74 0 950 100 1,5 72,2 42,8

LADA 21093 175 52 3 50 74 0 950 100 1,5 72,2 52,8

LADA 21214 234 12,2 2 0 74 0 1210 65,3 61,1 22,9

LADA 1118 170 55,4 4 100 72 40 1080 82,7 1,5 72,2 68,3

Улучшение технических и экологических параметров легковых автомобилей, в первую очередь, снижение расхода топлива, токсичных выбросов, шума, выполнение все более строгих нормативов Евро 2/3/4/5), - является важнейшим вкладом в повышение экологической безопасности автомобилей. Все автомобилестроительные компании, включая АВТОВАЗ, целенаправленно следуют этой тенденции. При этом, однако, доля воздействия автомобилей на окружающую среду, связанная со стадией эксплуатации, будет существенно уменьшаться в полном жизненном цикле. А доля других стадий -производства и утилизации - будет возрастать, что приведет к изменению весового вклада каждой стадии жизненного цикла автомобиля.

В пятой главе анализируются удобство и степень пригодности для демонтажа выпускаемых моделей автомобилей ВАЗ в сравнении с зарубежными аналогами. В Исследовательском центре АО «АВТОВАЗ» была проведена полная разборка всех выпускаемых моделей автомобилей ВАЗ, а также многочисленных импортных автомобилей аналогов. Для сравнения и сопоставления результатов были разобраны легковые автомобили производства таких фирм как FIAT, OPEL, DAEWOO, RENAULT, FORD и др. Демонтаж деталей и компонентов автомобилей проводился одним слесарем без разрушения и с сохранением крепежных элементов. Использовалось стандартное оборудование, приспособления и инструмент, применяемые при техобслуживании и ремонте автомобилей семейства ВАЗ Сравнивались применяемые детали крепления, время на проведение операций по демонтажу деталей, узлов, агрегатов.

При хронометрировании операций разборки фиксировалось реальное время на проведение операций с учетом подготовительных процедур и замены инструмента. Сравнивалось и анализировалось как общее время, затраченное на полную разборку автомобилей ВАЗ различных моделей (рис.4), так и результаты специализированной разборки для целей утилизации.

9 8 7 б 5 4 3 2 1

9,5

7,5

5.5

6,1

LADA-2109 LADA-110 LADA-2107 LADA-2121

10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120

Mm _ » 2109 —■—2110

Рис 4 Время полной разборки автомобилей LADA Рис. 5 Демонтаж пластмассы в кг для

различных моделей, часы

автомобилей LADA за время демонтажа в мин.

Составлены таблицы эффективности демонтажа - отношение массы демонтируемых деталей, узлов и компонентов к затраченному на демонтаж времени. В силу особенностей полимерных материалов, имеющих значительно худшие характеристики пригодности к рециклингу, более тщательно рассматривались и анализировались операции демонтажа деталей из пластмассы (Рис. 5). Отмечается, что переднеприводные автомобили ВАЗ имеют лучше параметры демонтажа, чем более старые модели. Для переднеприводных моделей (семейства ВАЗ-2109 и ВАЗ-2110) можно осуществить демонтаж 60 - 70 кг пластмассовых деталей со средней эффективностью около 1 кг/мин. Для автомобилей семейства ВАЗ-2121 Ы1УА и автомобилей ВАЗ классической заднеприводной компоновки эти показатели ниже, что связано как 6 меньшим количеством применяемой в этих автомобилях пластмассы, так и более худшими показателями эффективности демонтажа. Пример детального сопоставления крепежа и операций по демонтажу для таких крупных модулей, как системы переднего и заднего бампера, приведен в таблице 8.

Таблица 8. Результаты, полученные при демонтаже бамперов для автомобилей ВАЗ и зарубежных аналогов (в колонках слева значения для переднего бампера, справа - для заднего)_

Автомобиль Матери- Масса Время на Количество Количество

ал пластмассы, кг демонтаж, мин раскручиваемых применяемого

элементов креплений ИНСТР1 ^мента

LADA 2109 PUR 6.3 5,9 4,7 4,7 6 6 2 2

LADA 110 PUR 5,8 5,3 6.5 4,3 7 4 1 1

LADA 2121 PP, 2.7 2.5 4.5 5,1 6 6 2 2

DAEWOO PP 4,4 9.3 6 19 6 27 1 5

FIAT BRAVA PP 4,2 3.8 5,1 4.9 18 15 3 2

OPEL CORSA PP 3.2 2,5 12 5.1 22 15 5 3

OPEL ASTRA PP 3.9 3.0 4,5 3.9 15 14 2 1

RENAULT PP 5.6 4,7 6,5 6.1 11 17 3 3

По степени удобства демонтажа автомобильных компонентов крепежные элементы, применяемые в конструкции автомобилей, можно разделить на условные группы приоритетности для использования (в таблице 9 более предпочтительные для применения расположены выше). Анализ операций разборки автомобилей семейства "Калина" показал, что в целом демонтаж этих автомобиля производится быстрее, удобнее и технологичнее, чем предыдущих моделей автомобилей ВАЗ. В автомобилях этого семейства применен достаточно унифицированный крепеж. Например, при демонтаже двигателя, коробки передач, приводов в 75 % операций использовался только ключ с головкой 13.

1 Быстроразъемн ыесоединения Магнитное, «липучка», защелка, зажим, крепеж в 'Л или 'А оборота, «кнопка», застежка, клипсы, штифт

2. Разъемные соединения Винт, болт, гайка с удобными головками одного типоразмера под инструмент и доступностью для электро/пневмо-инструмента Адгезионные соединения (склеивание), позволяющие быстро разделить без применения инструмента

Винт, болт, гайка с головками нескольких типоразмеров, требующие замены инструмента, с доступностью для электро/пневмо-инструмента

Винт, болт, гайка с головками нескольких типоразмеров, требующие замены инструмента, с затрудненной доступностью для электро/пневмо-инструмента

3 Неразъемные соединения Заклепка, пайка, сварка, склеивание, вспенивание, термопосадка

Отмечается, что эффективность утилизации отслуживших автомобилей напрямую зависит от времени, затраченного на осушение автомобиля, демонтаж требуемых компонентов. По результатам проведенных работ были выявлены наиболее неэффективные для демонтажа компоненты, крепежные элементы которых целесообразно изменить. Систематизированы общие для автомобилей ВАЗ особенности, затрудняющие процессы эффективной и быстрой разборки. Составлены рекомендации по совершенствованию деталей креплений, оптимизации способов сборки/разборки с целью улучшения техобслуживания, ремонта и

утилизации автомобилей. Рекомендации используются при разработке проектов новых моделей автомобилей ВАЗ.

Шестая глава посвящена завершающей стадии жизненного цикла автомобилей - их утилизации. Дается обзор основным мировым направлениям и тенденциям по рециклингу и утилизации отслуживших автомобилей. Рассматриваются существующие и перспективные международные нормативы и требования, предъявляемые к утилизации автомобилей. Проводится расчет и анализ степени пригодности автомобилей ВАЗ для вторичной переработки и утилизации, а также оценка выполнения требований новой Директивы ЕС по утилизации автомобилей.

Не подлежащие переработке автомобильные компоненты и остатки после переработки поступают, как правило, на свалки. Количество свалок на планете продолжает увеличиваться. Наибольшие трудности для утилизации представляют неметаллические автомобильные компоненты. Это изделия из пластмассы, резины, стекла, обивочные и клеевые материалы, детали, изготовленные из различных несовместимых материалов. По данным экологического отчета США в 2000 г. в стране на утилизацию поступило 14,3 миллиона автомобилей с общей массой 20,8 миллиона тонн, из которых более 3,5 миллиона тонн поступило на свалки. Суммарный коэффициент утилизации составил 82%.

За последние пятнадцать лет в большинстве промышленно развитых стран мира были организованы системы сбора и вторичной переработки изношенных автомобильных деталей и отслуживших автомобилей. В соответствии с Директивой Евросоюза 2000/53/ЕС «Транспортные средства, вышедшие из эксплуатации» определены единые принципы решения данной проблемы и установлены нормативы и сроки их реализации:

• Страны - участницы должны принять необходимые меры для организации на своей территории достаточного количества пунктов приема отслуживших автомобилей и создания системы рециклинга и утилизации старых автомобилей и изношенных компонентов.

• Не позднее 1 января 2006 г. все автомобили, вышедшие из эксплуатации, должны минимум на 85% общей массы утилизироваться, а уровень повторного использования деталей и вторичной переработки материалов должен быть не менее 80% массы автомобиля (без сжигания).

Таблица 10. Приоритетность пластмасс для применения в легковых автомобилях.

_1. РР, РЕ_

_2. POM, PA, ABS, TPU, PS_

_3. SMA, ASA, SAN, РММА_

_4. PET, РВТ, PC_

_5 GMT, PF, термопластичные эластомеры_

_б PUR, РУС, SMC, РРО_

_7 эластомеры, реактогшасты_

_8 комбинации несовместимых материалов_

(Использована международная система сокращений для полимеров). В результате проведенных расчетов и сравнительного анализа коэффициентов рециклинга для автомобилей ВАЗ различных семейств сделаны следующие основные выводы :

1. Для всех автомобилей ВАЗ коэффициент гесуЫаЫШу составляет более 75% от массы автомобиля, коэффициент гесоуегаЫШу составляет более 80% от массы автомобиля.

2. Для выполнения с 01.01.2006 требований Директивы 2000/53/ЕС в Западной Европе обеспечить коэффициенты рециклинга и утилизации в 80% и 85%, нет необходимости производить конструктивные изменения в автомобилях ВАЗ действующего производства. Достаточно составить развернутые списки компонентов, рекомендуемых изготовителем для рециклинга, учитывающие опыт ведущих автомобилестроительных компаний и развитую инфраструктуру рециклинга компонентов и материалов в

Европе, а также более тщательно провести анализ состава применяемых материалов в изделиях автомобильной электрики и электроники, которые пока приходилось в большинстве случаев полностью относить к категории не утилизируемых. 3. Для повышения уровня пригодности к утилизации автомобили должны легко демонтироваться, пластмассовые детали должны иметь специальную маркировку, количество вредных веществ в применяемых материалах нормироваться и ограничиваться, выбор материалов должен осуществляться с учетом таблиц приоритетности для рециклинга (таб. 10).

Основные результаты и выводы

1. Проанализированы применяемые 'в мировой практике методы и методики экологической оценки автомобилей на разных стадиях жизненного цикла. Отмечается, что наиболее значимые отличия между разными LCA методиками - это пересчет различных факторов экологического воздействия в универсальный показатель количественного ущерба, наносимого человеку и окружающей среде. Показано, что полный экологический анализ всего жизненного цикла автомобиля очень труден и трудоемок Учитывая, что необходимость осуществлять LCA анализ имеется еще на стадиях проектирования новых моделей автомобилей, обосновывается, что удобная для практического применения методика сравнительной оценки должна основываться на небольшом количестве ключевых параметров, собрать информацию о которых достаточно реально.

2. Разработана комплексная методика проведения расчетов и сравнительной оценки экологической безопасности автомобилей в полном жизненном цикле. Особенностью методики является то, что расчеты для каждой стадии жизненного цикла автомобиля проводились по различным методикам, наиболее эффективным именно для данной стадии, а итоговая оценка проводилась на основе учета всех стадий жизненного цикла и их весового вклада. Доказывается, что применяемые для каждой стадии полного жизненного цикла автомобиля методики экологических расчетов являются наиболее подходящими и эффективными для поставленных целей. На основании изучения многочисленных отечественных и зарубежных работ были выбраны следующие весовые коэффициенты вклада каждой из стадий в суммарное экологическое воздействие автомобиля на природу и человека: производство - 14%, эксплуатация - 82%, утилизация - 4%. Согласно разработанной методике сравнительную оценку экологической безопасности можно проводить как для автомобилей в пределах одного класса, так и сравнивать между собой легковые автомобили различных классов

3. На стадии производства автомобилей ВАЗ расчет и анализ показателей экологической нагрузки был произведен на основе наиболее применяемой в Европе методики Eco-indicator'99. Автоматизированный расчет и распределение по категориям экологического воздействия выполнялся с использованием программного обеспечения SimaPro 5. Для стадии эксплуатации сравнительные расчеты экологических рейтингов автомобилей ВАЗ были выполнены на основе разработанной оригинальной методики, которая основывается на технических параметрах автомобилей, легко идентифицируемых в любом автомобильном каталоге или справочнике. Методика учитывает основные факторы воздействия автомобиля на природу и организм человека, проста и удобна в применении Расчеты коэффициентов рециклинга (recyclability) и коэффициентов утилизации (recoverability) для всех автомобилей ВАЗ действующего производства были выполнены в соответствии с методикой международного стандарта ISO/CD 22628.

BA3-21103, набравший 13,5 отрицательных баллов на стадии производства, что хуже, чем для автомобилей семейства «Нива», «Классика» или «Самара», тем не менее, существенно обогнал их по набранным положительным экологическим баллам на стадии эксплуатации. Разница значений коэффициентов рециклинга внесла небольшую корректировку в суммарный показатель. В итоге в полном жизненном цикле BA3-21103, выполняющий нормы Евро-3, набрал 48 баллов, а выполняющие нормы Евро-2 : ВАЗ-21214 набрал 14,5 балла, BA3-21093 набрал 36,1 балла.

5. На основе экологического анализа стадии производства автомобилей ВАЗ установлено, что в суммарной экологической нагрузке существенное влияние оказывает потребление энергетических ресурсов (в основном тепловая и электроэнергия), которые были получены в результате использования невозобновляемых природных ресурсов -природного газа и мазута на ТЭЦ. Сделан вывод, что для уменьшения экологической нагрузки в АО «АВТОВАЗ» первостепенное внимание необходимо уделить именно повышению эффективности расхода и потребления энергетических ресурсов, а также , возможности перехода на потребление энергии от находящейся поблизости Волжской ГЭС, на которой выработка электроэнергии за счет возобновляемых ресурсов создает значительно меньшую экологическую нагрузку.

6. Разработана оригинальная методика экологической оценки легковых автомобилей на стадии эксплуатации. Методика удобна в применении и позволяет эффективно проводить расчеты и сравнительные сопоставления легковых автомобилей по их каталожным характеристикам. В соответствии с методикой проведены расчеты сравнительной экологической безопасности автомобилей ВАЗ на стадии эксплуатации. Для автомобиля ВАЗ-21214 итоговый экологический параметр равен 22,9 балла. ВАЗ-21093, выполняющий нормы Евро-2, набрал 42,8 балла, а аналогичный автомобиль, но выполняющий нормы Евро-3, набрал 52,8 балла. Лучшим среди автомобилей, выпускаемых в ОАО «АВТОВАЗ», оказалась модель LADA-11183 Калина с показателем 68,3 балла, которая с 2006 года будет продаваться на рынках Западной Европы, удовлетворяя нормы токсичности Евро-4.

7. Отмечено, что пригодность отслужившего, автомобиля к утилизации зависит от многих факторов. В их числе - применяемые в автомобиле материалы, удобство и быстрота операций по осушению и демонтажу, наличие в регионе достаточного количества центров приемки и демонтажа отслуживших автомобилей, развитость инфраструктуры по утилизации автомобильных компонентов, наличие разработанных и экономически эффективных технологий сортировки и вторичной переработки материалов. Впервые проведенные расчеты и анализы коэффициентов рециклинга и утилизации для автомобилей ВАЗ показали, что новые требования Директивы 2000/53/ЕС по утилизации отслуживших автомобилей будут выполнены за счет составления более подробного г перечня компонентов, рекомендуемых изготовителем для рециклинга, учитывающего развитую инфраструктуру рециклинга компонентов и материалов в Европе, а также более тщательного анализа состава применяемых материалов в изделиях автомобильной * электрики и электроники, которые пока приходилось в большинстве случаев полностью относить к категории не утилизируемых.

необходимая документация для автомобилей ВАЗ, удовлетворяющая международным требованиям по демонтажу и утилизации автомобилей. Документация передана фирмам импортерам автомобилей ВАЗ, в европейские центры демонтажа и утилизации отслуживших автомобилей, экологические комитеты стран ЕС.

9 Показано, что при участии автора в АО «АВТОВАЗ» происходит непрерывное совершенствование системы экологического менеджмента предприятия, разработка корпоративной нормативно-технической, методической и экологической документации, обеспечивающей улучшение показателей экологической безопасности автомобилей ВАЗ и удовлетворение существующих и перспективных международных экологических требований. В АО «АВТОВАЗ» имеется не только экологическое управление технологическими процессами действующего производства, но и управление всем жизненным циклом автомобилей LADA - от процессов проектирования и разработки конструкции новых моделей до завершающей утилизации отслуживших автомобилей. Все это позволило АО «АВТОВАЗ» в 2005 году успешно пройти сертификацию на соответствие международному стандарту ИСО 14001.

10. Систематизирование рассмотрены многочисленные факторы экологического воздействия автомобилей на природу и человека на всех основных стадиях жизненного цикла: производство, эксплуатация, утилизация. Обоснована важность комплексного учета факторов экологического воздействия для всех стадий жизненного цикла автомобиля с целью совершенствования экологической безопасности выпускаемых и разрабатываемых автомобилей. Впервые детально проанализированы все стадии жизненного цикла автомобилей ВАЗ. Проведены сравнительные сопоставления, анализ и оценка различных моделей автомобилей ВАЗ на отдельных стадиях жизненного цикла. Улучшение технических и экологических параметров легковых автомобилей (в первую очередь, снижение расхода топлива, токсичных выбросов, шума, выполнение все более строгих нормативов Евро 3/4/5) приведет к уменьшению вклада, связанного со стадией эксплуатации автомобиля и потребует пересчета коэффициентов вклада каждой стадии жизненного цикла.

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих печатных работах :

1. JI.M. Триндюк, P.JI. Петров. Материалы в автомобиле// Автомобильная промышленность, 1998, №6, с.ЗО.

2. P.JI. Петров Полимерные материалы и перерабатываемость изношенных автомобилей// Автомобильная промышленность, 1998, № 7, с.28.

3. Р.Л. Петров. Переработка отслуживших свой срок автомобилей// Автомобильная промышленность, 1997, №11, с.38.

4. Р.Л. Петров. Виртуальный мир создает автомобили// Автомобильная промышленность, 1997, №10, с.4.

5. Р.Л. Петров. Лекарство для развития автомобилестроения в России// Автомобильная промышленность, 1998, №4, с.35.

6. Р.Л. Петров. Сталь или алюминий?// Автомобильная промышленность, 1998, № 9, с.ЗО.

7 Р.Л.Петров Директива № 97/С 337/02 Совета ЕС//Автомобильная промышленность, 1999, Кг 1, с.38.

8 Р Л. Петров. Метод DFА//Автомобильная промышленность, 1999, № 9, с.38.

9. Р.Л. Петров Концепция TLC - анализ полного жизненного цикла автомобиля// Автомобильная промышленность, 1999, № 10, с.35.

10. Р.Л. Петров, М.В. Васильев. Движущие силы и тенденции развития конструкции АТС// Автомобильная промышленность, 2000, № 6, с.35.

11. Р.Л. Петров. Германия: экологический рейтинг автомобилей// Автомобильная промышленность, 2001, № 7, с.35.

12. Р.Л. Петров. Всемирный конгресс SAE// Автомобильная промышленность, 2001, № 10, с 37.

13. P.JI. Петров Аккредитовались лаборатории и испытательный центр// Партнеры и конкуренты.

1999, № 4, с.6.

14. P.JI. Петров. Экологически безопасная утилизация автомобилей// Менеджер Тольятти, 1999, № 2, с.62.

15. Р.Л. Петров. Система обеспечения эффективного вторичного использования автомобилей// Окружающая среда и автомобиль. Проблемы и решения. Сборник докладов научно-практической конференции, 4-11 мая 1996, г. Римини, Италия, с. 26.

16 Р.Л. Петров Экологическая безопасность автомобиля// Экологичность техники и технологии производственных и автотранспортных комплексов Сборник материалов межрегиональной научно-практической конференции, 12-13 ноября 1998, г Пенза, с. 23.

17. Р Л Петров. Современные тенденции экологического управления в автомобилестроении// Экологичность техники и технологии производственных и автотранспортных комплексов. Сборник материалов межрегиональной научно-практической конференции, 12-13 ноября 1998, г. Пенза, с.57.

18. В.А. Кириллов, М В. Васильев, Р.Л. Петров. Современные тенденции применения деталей крепления в легковых автомобилях// Проблемы развития автомобилестроения в России. Сборник избранных докладов 2-4 международных научно- практических конференций (1996-1998 гг.), г. Тольятти, 1999, с. 210.

19. Р.Л. Петров, М.В. Васильев. Автомобиль и окружающая среда.// Проблемы развития автомобилестроения в России. Сборник избранных докладов 2-4 международных научно-практических конференций (1996-1998 гг.), г. Тольятти, 1999, с. 263.

20. Р Л. Петров, А Я. Гильбух. Экология и охрана окружающей среды АО «АВТОВАЗ». Информационный бюллетень. Тольятти, 1999, 39с.

21. Р Л Петров. Экологический рейтинг автомобилей// Наука, техника, образование г. Тольятти и Волжского региона. Межвузовский сборник научных трудов, часть 2. Тольятти- ТолПИ, 2000, с. 129.

22. Р Л Петров. Проблема отслуживших автомобилей. Мировой опыт и возможные решения для России// Проблемы развития автомобилестроения в России. Труды пятой международной научно-практической конференции, г Тольятти М. «Машиностроение», 2000, с.60.

23. Р.Л Петров, М.В. Васильев. Роль применяемых деталей крепления в технологичности и удобстве демонтажа автомобиля// Проблемы развития автомобилестроения в России. Труды пятой международной научно-практической конференции, г. Тольятти. М. «Машиностроение»,

2000, с.63.

24. Р Л. Петров Формирование и анализ экологического рейтинга автомобилей// Проблемы развития автомобилестроения в России. Труды пятой международной научно-практической конференции, г. Тольятти. М. «Машиностроение», 2000, с 53.

25. Р Л Петров Формирование интегрированной системы управления экологической безопасностью для автомобилестроительной компании// Проблемы управления и моделирования в сложных системах:Труды 3 Международной конф. Самара, 2001, с. 426.

26 Р Л Петров Инвентаризационный анализ факторов экологического влияния на окружающую среду при производстве автомобилей ВАЗ// "Приводная Техника"№ 5, 2002, с.2.

27. Р Л. Петров. Оценка факторов экологического влияния на окружающую среду при производстве автомобилей ВАЗ// Приводная Техника, № 6, 2002. с.22.

28. Р.Л. Петров. Экология и автомобили в России: игра без правил //«АИМ-Пресс», №10, 2002, с.58.

29. Roman L. Petrov, Oxana N. Kabanova. Application of Life Cycle Assessment Methodology to Comparative LADA Automobiles// Proceedings of the 2000 Total Life Cycle Conference in Detroit, USA, SAE Technical paper № 2000-01-1492.

30. Roman L Petrov The Concept of End-of-Life Car Recycling System in Russia// Proceedings of the SAE 2001 World Congress in Detroit, USA, SAE Technical paper № 2001-01-0696

31 Roman L Petrov, Michael V Vasilyev Comparative Analysis of Dismantlability for LADA Cars// Proceedings of the 2001 Environmental Sustainability Conference in Graz, Austria, SAE Technical paper№ 2001-01-3755.

32. Roman L. Petrov, Valéry V. Golyakov The Analysis of Environmental Impact Factors During Production of LADA Cars at AVTOVAZ// Proceedings of the 2002 Automotive and Transportation Technology Congress in Paris, France, SAE Technical paper № 2002-01-2245.

33. Roman L. Petrov, Valéry V. Golyakov. Comparative Ecological Analysis of Construction and Materials, Applied for Dash Fascia, Front and Rear Bumpers of Different LADA Cars// Proceedings of the SAE 2003 World Congress in Detroit, USA, SAE Technical paper № 2003-01-0208.

34. Roman L. Petrov. The Evolution of LADA Cars Recyclability// Proceedings of the Conference IBEC-2003 in Chiba, Japan, SAE Technical paper № 2003-01-2822.

35. P.JI. Петров. Рециклинг отслуживших автомобилей и деталей из пластмассы: Современные тенденции, требования, проблемы и решения// Рециклинг как способ утилизация полимерной упаковки. Материалы Международной научно-практической конференции, Москва, 2003, с. 14

36. Р.Л. Петров. Проблемы утилизации отслоивших свой срок автомобилей// Информационно. аналитического издание "Автомобильный рынок России. Вчера, сегодня, завтра", Издательство

"Семь верст", Тольятти, 2003, с.91.

37. Roman L. Petrov. Comparison of Functioning Systems of the Car and Biological Organism// Proceedings of the SAE 2004 World Congress in Detroit, Michigan, SAE Technical paper № 200401-0470.

38. Roman L. Petrov, and others. Comparative Ecological Analysis of Construction and Materials, Applied for Dash Fascia, Front and Rear Bumpers of Different LADA Cars// Journal of Materials & Manufacturing. SAE Transactions. USA, 2004, p. 37.

39. Roman Petrov, and others. The Analysis of Environmental Impact Factors During Production of LADA Cars at AVTOVAZ // Journal of Materials & Manufacturing. SAE Transactions. USA, 2003, p. 1026.

40. AVTOVAZ Environment Report 2003. Text and editing by Roman L. Petrov. www.vaz.ru/ Internet VAZ web-site, Toglliattu, 2004, 59c.

41 P.JI. Петров. Требования экологической безопасности и анализ полного жизненного цикла при выборе материалов для автомобилей// Материалы в автомобилестроении Сборник докладов 2 Международной научно-практическая конференции (часть 2 - неметаллические материалы), г Тольятти, 2004.

42. Р.Л. Петров Экономические аспекты утилизации старых автомобилей//АВТОГРИН, № 3,2004, с.2.

43. Р.Л. Петров. Пластмассы и проблема утилизации отслуживших автомобилей// Рециклинг полимеров. Труды 2 Международной конференции, Москва, 2004.

44. Р.Л. Петров. Проблемы рециклинга пластмасс и утилизации отслуживших автомобилей (часть

1)// Пластике, 2004, № 5(19).

45. Р.Л. Петров. Проблемы рециклинга пластмасс и утилизации отслуживших автомобилей (часть

2)// Пластике, 2004, № 6(20).

46 Р.Л. Петров. Экологическое давление Европы// «АИМ-Пресс», №9 (49), 2005, с. 32.

47. Р.Л. Петров. АВТОВАЗ отвечает на экологические требования Европы// LADA Новости Информационное издание, лето 2005, с.20.

48. Р.Л. Петров. Экология без границ// Волжский автостроитель, № 126, 2005.

49. Р.Л. Петров. Экологический аудит АВТОВАЗа//Волжский автостроитель, № 130,2005.

50. Р.Л. Петров. О глобальности автомобилестроения// Волжский автостроитель, № 171,2005

51. Р.Л. Петров. Экономические аспекты утилизации старых автомобилей. Опыт АВТОВАЗа, (часть 2)// АВТОГРИН, №1, 2005, с. 20.

52. Р.Л. Петров. Экономические аспекты утилизации старых автомобилей. Европейский опыт (часть 3)// АВТОГРИН, №3, 2005, с. 7.

53. Р.Л. Петров. Автомобили на топливных элементах. Насколько реальны ближайшие перспективы.// Волжский автостроитель, № 6, 2006.

Тип. ОАО «Авто ВАЗ». Тираж 100 экз. Объем 1,3 п. л. 17.02.2006

jmoGi

sg^g

P-368Í

Оглавление автор диссертации — кандидата технических наук Петров, Роман Леонидович

Терминология

Введение.

Глобальные аспекты автомобилестроения.

Глава 1.

Методы оценки негативного влияния автомобилей на окружающую среду в полном жизненном цикле.

Глава 2.

Методика комплексной экологической оценки легковых автомобилей в полном жизненном цикле

Глава 3.

Стадия производства автомобилей.

Анализ экологического воздействия АО «АВТОВАЗ» на окружающую среду.

Глава 4.

Стадия эксплуатации автомобилей.

Глава 5.

Стадия утилизации автомобилей. Анализ демонтажа автомобилей ВАЗ

Глава 6.

Стадия утилизации автомобилей. Анализ рециклинга автомобилей ВАЗ

Введение 2006 год, диссертация по транспортному, горному и строительному машиностроению, Петров, Роман Леонидович

Глобальные аспекты автомобилестроения

Парк легковых автомобилей в мире устойчиво растет (Рис.1). По данным официальной статистики ООН количество стран, в которых среднее число легковых автомобилей превышает 500 на каждую тысячу жителей, достигло почти двух десятков [48]. Страны-лидеры по «автомобилизированности» по данным на конец 2004 года приведены в таблице 1, где для сравнения показаны также Россия и Китай. В России наблюдается значительная положительная динамика роста парка легковых автомобилей, которая сохранится и в будущем (Рис. 2).

Легковых автомобилей на 1000 чел

1. США 765

2. Люксембург 686

3. Малайзия 641

4. Австралия 619

5. Мальта 607

6. Италия 566

7. Франция 565

8. Канада 563

9. Новая Зеландия 560

10. Австрия 558

11. Япония 543

12. Германия 540

53 Россия 156

109 Китай 10

700 600 500 400 300 200 100 0 . .:• . - .

1960 1970 1980 1990 2000 2004

Рис. 1. Рост мирового парка легковых автомобилей в млн. шт.

Рис. 2. Рост парка легковых автомобилей в России в млн. шт.

На основе статистических данных ежегодного мирового производства автомобилей международная организация производителей автомобилей OICA и компания Price Waterhouse Coopers разработали прогноз дальнейшего развития мирового производства автомобилей, который показывает его неуклонный ежегодный рост (таб. 2).

Год 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2008 2010 2011

Всего 57,9 59,4 59,5 61,8 63,4 64,8 65,7 66,2 66,8 67,4

Восьмерка стран-лидеров по производству автомобилей за последние годы не изменилась, хотя небольшие изменения в распределении мест все же произошли [49] (таб. 3). Несмотря на прогнозируемый небольшой спад с производством и потреблением автомобилей в 2004 году на фоне скачков цен на топливо, реальные цифры показывают, что общее производство автомобилей в 2004 году в мире выросло на 5,8% по отношению к мировому производству автомобилей за 2003 год. Производство автомобилей выросло в семи из восьми лидирующих стран. Только в США общее производство автомобилей немного сократилось, однако, позволив стране по прежнему сохранить верхнюю позицию в рейтинге производителей.

С учетом продолжающейся тенденции объединения автомобилестроительных компаний в глобальные автомобильные кластеры с целью уменьшения затрат на НИОКР, сокращения количества автомобильных платформ, объединения дилерских и сервисных центров, - все большее количество автомобилей будет производиться всего лишь десятью ведущими автомобильными группами. Такие компании, имеющие единую структуру управления и консолидированные финансовые и производственные результаты, типа: General Motors, Daimler-Chrysler, Renault-Nissan Group, Volkswagen Group, Ford Group вместе с другими крупнейшими лидерами будут занимать все более доминирующие позиции, занимая 92-95% мирового рынка автомобилей. По данным статистического рейтинга OICA за 2003-2004 гг. [49] первая десятка ведущих автомобилестроительных компаний по производству автомобилей сохранилась той же, с небольшим изменением отдельных позиций: компания Форд пропустила вперед Тоету, а компания Ниссан пропустила вперед Хонду (таб. 4-5).

Страна 2004г. в тыс. шт. 2003 г. в тыс. шт. 2002г. в тыс. шт. 2000г. в млн. шт.

США 11990 12078 12280 12,8

Япония 10512 10286 10257 10,1

Германия 5570 5507 5469 5,5

Китай 5071 4444 3287 2,1

Франция 3666 3620 3702 3,3

Южная Корея 3469 3178 3148 3,1

Испания ЗОН 3030 2855 3,0

Канада 2711 2546 2629 3,0

Итого в 8 странах 46000 44689 43627 42,9

Таблица 4. Производство автомобилей в 2003 году.

Компания Всего автомобилей Легковых автомобилей

1 General Motors (Opel-Vauxhall) 8 185 997 4 682 656

2 Ford (Jaguar-Volvo cars) 6 566 089 3 320 706

3 Toyota 6 240 526 5 369 176

4 Volkswagen Group 5 024 032 4 843 085

5 Daimler-Chrysler (with Evobus) 4 231 603 1 819 973

6 PSA Peugeot Citroën 3 310 368 2 934 641

7 Nissan 2 942 306 2 363 155

8 Honda 2 922 526 2 868 705

9 Hyundai-Kia 2 697 435 2 275 535

10 Renault-Dacia-Samsung 2 386 098 2 110 557

Итого 10 компаний 44 506 980 32 588 189

Всего в мире 59 486 010 42 621 247

Таблица 5. Производство автомобилей в 2004 году.

Компания Всего автомобилей Легковых автомобилей

1 General Motors (Opel-Vauxhall) 8 066 536 4 502 680

2 Toyota 6 814 554 5 869 629

3 Ford (Jaguar-Volvo cars) 6 644 024 3 497 334

4 Volkswagen Group 5 095 480 4 892 529

5 Daimler-Chrysler (with Evobus) 4 627 883 1 913 693

6 PSA Peugeot Citroën 3 405 245 3 004 710

7 Honda 3 237 434 3 183 269

8 Nissan 3 190219 2 423 893

9 Hyundai-Kia 2 766 321 2 377 546

10 Renault-Dacia-Samsung 2 471 654 2 163 620

Итого 10 компаний 46 319 350 33 828 903

Всего в мире 63 328 958 44 435 199

Автомобиль, являясь продуктом промышленного производства и предназначенный для удовлетворения человеческих потребностей, имеет несколько особенностей, которые в совокупности выделяют его среди других товаров, предлагаемых на потребительском рынке :

• Многократно отмечалось, что автомобиль является самым сложным из всех продуктов массового производства и самым массовым из сложных.

• Предоставляя человеку индивидуальную мобильность, автомобиль дает ему новую свободу и новые возможности совершенствования качества жизни.

• Традиционно автомобилестроение и сам продукт - автомобиль - являются полигоном опытного и серийного внедрения и применения самых новейших научных открытий, достижений, технологий.

• Исторически сложилось, что автомобилестроение имеет важный политический статус, являясь как бы лицом государства, отражающим его научно-техническое могущество и технологические достижения.

• Автомобильная промышленность часто служила локомотивом для экономики многих стран при выходе из кризисов, и зачастую определяла роль страны в мировой экономике. Государства, лидирующие в производстве автомобилей, занимают, как правило, ведущие места по объемам производства и потребления, валовому национальному продукту.

• Являясь источником многочисленных аварий, автомобиль относится к числу основных факторов смертности и травматизма человека.

• Автомобиль является неотъемлемой составляющей локальной среды обитания человека и оказывает значительное экологическое воздействие на человека и окружающую среду при его производстве, эксплуатации и утилизации.

• Автомобильная экспансия 20 века привела человечество к принятию целого ряда законов, нормативов и требований, сформировав сложную многоуровневую правовую систему тестирования, верификации, сертификации транспортных средств. Ни один продукт массового производства не регламентируется при его производстве таким количеством законов, норм и требований, не характеризуется таким повышенным вниманием при его эксплуатации, и не утилизируется с такой организованностью и тщательностью, как автомобиль.

• Автомобиль часто рассматривается как продолжение личности его хозяина и зачастую наделяется личностными характеристиками, присущими живому одухотворенному организму.

Мы привыкли относиться к автомобилю как к средству самовыражения, как к продолжению нашей личности».

С момента начала массового производства автомобилей они сделались олицетворением нашего образа жизни. И у нас не осталось никакого выбора. Ведь мы обретаем в мире, где автомобильность приобрела статус закона, и никакой другой образ жизни просто немыслим».

С.Н. Паркинсон [50]

Огромная инфраструктура автомобильной промышленности и транспорта во всем мире, широкое взаимодействие и взаимопроникновение сетей поставщиков материалов и комплектующих, а также энергетических ресурсов, развитие и расширение дилерских сетей продаж и техобслуживания, станций заправки топливом, центров ремонта и утилизации автомобилей, продажи запчастей, организаций, связанных со строительством и ремонтом дорог и т. д. - все это и многое другое позволяет отчетливо сформулировать вывод о глобальной роли автомобилестроения в развитии современной цивилизации и огромном влиянии автомобиля на образ жизни современного человека [51,166-167].

Ведущие автомобилестроительные компании всегда занимали лидирующие позиции в списках крупнейших промышленных компаний в своих странах и в мировых финансовых рейтингах. По оценкам Европейской ассоциации производителей автомобилей (АСЕА) транспортный сектор приносит от 4 % до 8% ВВП для стран Западной Европы и составляет более 4% всех рабочих мест. А каждое рабочее место, созданное в автомобильной промышленности, приводит к созданию еще 7-10 рабочих мест в связанных с нею областях промышленности [52]. Так, например, в 2003 году АСЕА было произведено 16,9 млн. автомобилей, что составило товарооборот почти в полтриллиона Евро и принесло для 15 стран Евросоюза налоговых поступлений в 340 миллиардов Евро [53]. Огромные пополнения в бюджеты стран поступают также за счет установленных налогов на топливо. В таблице 6 для некоторых стран приведен взимаемый акцизный налог в USD за каждый проданный галлон бензина (по данным организации «Resources for the Future» за 2002 г) [54]. Таблица 6. Взимаемый в 2002 г. акцизный налог за каждый проданный в стране галлон бензина, в USD.

United Kingdom 2,82

France 2,15

Germany 2,05

Italy 1,92

Japan 1,92

Spain 1,36

Australia 1,02

Canada 0,65

New Zealand 0,65

United States 0,38

В автомобильной промышленности Европы (АСЕА) занято 1,1 млн. человек. Оценки показывают, что с учетом поставщиков комплектующих изделий эта цифра составляет уже около 2 млн. человек, а включая транспортную инфраструктуру и сервис техобслуживания доходит до 12 миллионов. По статистическим оценкам в США в 2002 году в автомобильной промышленности было занято более 620 тысяч человек. Включая индустрию поставок и смежных областей промышленности, это количество увеличивается до 14 миллионов человек, что составляет 1/7 часть всех рабочих мест США. И хотя Россию пока нельзя отнести в разряд основных автомобильных стран мира, тем не менее, почти каждый десятый работающий в нашей стране, так или иначе, связан с автомобилестроением, а каждый седьмой из всего населения страны имеет легковой автомобиль. Несмотря на трудности, переживаемые отечественным автопромом, доля объемов налоговых поступлений в федеральный бюджет только от российской автомобильной промышленности составляет ежегодно 3%. А в общем объеме продукции машиностроения доля автомобилестроения составляет одну треть [55].

В Концепции развития автомобильной промышленности России приводятся следующие положения и цифры: «Автомобильная промышленность — ведущая отрасль машиностроения, влияющая на процессы экономического и социального развития Российской Федерации. Наличие развитой автомобильной промышленности является важным элементом обеспечения национальной безопасности государства. В отрасли объединено около 250 крупных и средних предприятий и организаций, занято более 800 тысяч человек. Производство автомобильной техники осуществляется в тесной кооперации с предприятиями электротехнической, металлургической, химической, электронной, легкой и других отраслей промышленности, что обеспечивает занятость около 5 млн. человек из числа трудоспособного населения» [56].

Для большинства развитых стран мира автомобильная промышленность является своего рода барометром, показывающим общее состояние промышленного сектора государства. Автомобильные компании ежегодно выплачивают различные налоги, таксы, платежи в бюджеты разного уровня и делают значительные финансовые отчисления в бюджеты своих государств. Автомобильная промышленность в развитых странах мира также лидирует по финансовым затратам на научные исследования и разработки, на охрану окружающей природной среды, оказывает многостороннюю финансовую и организационную поддержку благотворительным программам, общественным и некоммерческим организациям, спонсирует многочисленные научные и исследовательские гранты [57-68]. Все это подтверждает тот факт, что в современном мире автомобилестроение носит глобальный характер, оказывая значительное воздействие как на цивилизацию и развитие стран, итак и на природу всей Земли.

Наконец, следует отметить тот факт, что именно автомобилестроительные компании во всем мире оказались бесспорными лидерами в реализации применения современных систем менеджмента качества и экологического менеджмента, основанных на международных стандартах серии ИСО 9000 и ИСО 14000. Имея значительную и развитую сеть поставщиков материалов и комплектующих изделий, автомобильные фирмы продвинули высокие стандарты экологии и качества во многие отрасли промышленности, помогая своим поставщикам организовать и сертифицировать системы экологического управления и тотального управления качеством.

Таблица 7. Результаты компаний в 2002 финансовом году.

Колич. проданных автомобилей млн. шт. Продажи Производственная прибыль Персона л в тыс. чел

В валюте страны Пересчита иные в млрд. евро В валюте страны Пересчита нные в млрд. евро

General Motors 8,2 186,8 млрд $ 156 1,7 млрд $ 1,4 350

Ford 6,6 164,2 млрд $ 137 0,9 млрд $ 0,8 327

Toyota 6,3 17294 млрд йен 133 1666 млрд йен 12,8 264

Renault-Nissan Group 5,3 89,7 млрд, евро 90 7,77 млрд евро 7,8

Volkswagen Group 5,0 86,95 млрд евро 87 4,7 млрд евро 4,7 325

Honda 2,9 7971 млрд йен 59 689 млрд йен 5,3 121

Nissan 2,9 6830 млрд йен 53 740 млрд йен 5,7 128

AVTOVAZ 0,7 119,4 млрд. руб 3,3 5,95 млрд руб 0,17 123

Однако автомобилестроение, а также эксплуатация автомобильного транспорта, наряду со своими многочисленными положительными моментами имеют и оборотную сторону медали с не менее многочисленными проблемами. Завершившийся XX век со всей очевидностью показал, что человеческая деятельность достигла такого глобального масштаба, что запасы экологической прочности нашей планеты оказались не безграничны, а последствия экологических катастроф, причиной которых явился человек и плоды его усилий, могут быть необратимыми. Возникло понимание того, что двигатели внутреннего сгорания и автомобилестроение в целом имеют не только локальный экологический эффект в пределах небольшой территории, но и эффект глобального воздействия на природу с очень значительными последствиями. Выбросы соединений серы и азота оказывают влияние на озера, реки, леса не только рядом, но и па значительных расстояниях, а также на другие страны. Индустриальные химикаты попадают и аккумулируются в почве, растениях, рыбе, наземных животных. Антропогенно обусловленные парниковые газы, приводящие к потеплению климата, и вещества, влияющие на озоновый слой Земли, приводят к глобальному эффекту воздействия на планету в целом и ощутимы для населения каждой страны [19,69-72].

Негативные воздействия на окружающую среду приводят к ее изменению, ухудшение жизненных условий и существенно влияют на человека. Во всем мире производится около 80 тысяч видов различных химических продуктов, ежегодно используется около 250 млн. т органических химических продуктов, значительная часть которых после использования бесконтрольно попадает в окружающую среду [177].

По мнению многих ученых во всем мире, хозяйственная деятельность человека становится доминирующей силой, способной изменить мир, поставив его на грань глобальной экологической катастрофы.

Факторов экологического воздействия автомобилей на окружающую среду и организм человека чрезвычайно много на всех этапах полного жизненного цикла - при производстве, эксплуатации и завершающей утилизации. Каждый из них имеет определенную цену - те затраты, которые необходимы для определенного улучшения его показателей, а также ценность - те выгоды, которые организация может получить при их достижении. И те, и другие не всегда являются однозначными и просто определяемыми. И, тем не менее, эти факторы начинают играть все большую роль в мировом автомобилестроении. Правительства многих стран уже дотирует покупку "экологичных" автомобилей (имеющих низкие показатели расхода топлива, выбросов диоксида углерода, токсичности отработавших газов) и предоставляют покупателям дополнительные долгосрочные льготы по оплате налогов, а также требуют от производителей выполнения норм по содержанию вредных веществ в материалах, обеспечения утилизации отслуживших автомобилей. При сравнительном анализе факторов экологической безопасности автомобилей все чаще учитывают все стадии полного жизненного цикла, используя для расчетов разработанные методы, методики и компьютерные программы.

I Тема экологической безопасности становится в последнее время все более и боле значимой во всем мире. Так, по данным международного центра экологической политики (Environment Policy Centre) из 2 тысяч новых правительственных инициатив и требований, принятых во всем мире 42 странами на 4 континентах в 2002 году, 865 относились к вопросам экологии, безопасности и здоровья, из которых более 55% были собственно связаны с вопросами защиты окружающей среды [69]. А из 10 главнейших направлений, сформулированных ведущими японскими специалистами для автомобилей будущего на ближайшие 2 десятилетия, половина связана с экологической безопасностью автомобилей и снижением их воздействия на человека и окружающую среду.

Негативное экологическое воздействие оказывает не только автомобиль сам по себе, но и вся сопутствующая инфраструктура его производства и обслуживания, транспортно-дорожный комплекс в целом. Поэтому необходимо рассматривать и детально анализировать воздействие на окружающую среду всего комплекса автомобилестроительных компаний, ( транспортных предприятий, центров ремонта и техобслуживания автомобилей, сети автомобильных дорог и др. Это касается как загрязнения почвы и водоемов, так и атмосферы. Мойка автомобилей, заправка топливом, слив эксплуатационных жидкостей, замена изношенных и сломавшихся деталей, ремонтная окраска и многое, многое другое - все это оказывает определенное воздействие на окружающую природную среду.

Бурный рост населения и развитие индустрии вступают в глобальный конфликт с природой и ресурсами планеты. Население Земли уже превышает 6 миллиардов и увеличивается на 6 млн. человек ежемесячно. По прогнозам, через 25 лет население на планете будет составлять 8 миллиардов, а к 2050 году более 10 миллиардов человек. Однако темпы роста числа автомобилей на планете в 2 раза превышают темпы роста населения, и к 2050 году ожидается, что автомобилей будет более 1,5 миллиарда штук [70].

Сегодня автомобильный транспорт потребляет половину всей добываемой в мире нефти. И эта доля будет расти. Темпы расходования природных ресурсов планеты становятся просто катастрофическими. По оценкам многих международных организаций мировых запасов нефти хватит только на 40 лет, природного газа на 60 лет, угля на 220 лет [51,70]. На сегодняшний день более 80% всей потребляемой в мире энергии извлекается из ископаемых видов топлива, при этом выделяется огромное количество диоксида углерода - СО2. Обусловленная деятельностью человека глобальная техногенная эмиссия диоксида углерода увеличилась на 65% за последние 30 лет и составляет около 30 Гигатонн в год. Концентрация СО2 в атмосфере Земли за этот же период увеличилась на 15 % и составляет 365 ррш [71].

Повышение уровня СОг в воздухе может привести к глобальным изменениям климата, так как способствует увеличению средней температуры на планете, усиленному испарению влаги и повышению концентрации водяных паров. Повышение средней температуры воздуха на планете ведет к подъему уровня мирового океана, сокращая площадь поверхности суши и приводя к еще большему испарению воды. Научно обоснованные прогнозы, составленные с помощью компьютерных моделей, показывают возможное удвоение содержания СОг в атмосфере Земли к середине 21 века, что приведет к увеличению средней температуры вблизи ^ поверхности Земли на 3-5 градусов. Причем, в полярных регионах планеты увеличение температуры может быть существеннее, чем в среднем, что значительно скажется на таяиии полярных льдов.

Согласно данным Всемирной метеорологической организации 1998, 2001 и 2002 годы были самыми теплыми по уровню среднегодовых температур поверхности Земли за весь период 160 летнего систематического наблюдения. Проблема глобального потепления в настоящее время считается наиболее важной среди всех экологических проблем, с которыми столкнулось человечество [69]. Так например, в зоне Рурского бассейна Европы с очень интенсивным уровнем транспорта и промышленности - климат в среднем теплее на 1,5 градуса, чем в других окружающих областях за счет повышенного содержания СОг- В некоторые зимние дни в центре крупных городов разница температур по сравнению с пригородом может достигать 10 градусов. Именно диоксид углерода СОг является доминирующим среди выбросов всех парниковых газов, ответственных за потепление. Поэтому сокращение выбросов СОг является первостепенной задачей.

Как показывают оценки - на период эксплуатации автомобиля приходится 80-85% всех энергетических затрат в полном жизненном цикле, примерно 12-16% приходится на процессы его изготовления и около 2-5% на процессы вторичной переработки и утилизации [72-77]. Стадия эксплуатации является доминирующей в обеспечении экологической безопасности на протяжении всего жизненного цикла автомобиля, поэтому столь важными являются любые шаги, направленные на снижение токсичности отработанных газов, сокращение потребления топлива автомобилями.

В составе отработавших газов двигателей внутреннего сгорания содержатся сотни вредных компонентов [72, 78]. Наиболее существенными из них являются оксиды азота, твердые частицы, углеводороды, соединения свинца и серы, оксид и диоксид углерода, альдегиды. Они оказывают негативное воздействие на экосистемы - происходит загрязнение воздушной среды, почвы и водоемов вредными веществами отработавших газов. Значительное отрицательное воздействие оказывается и на организм человека.

Мировой парк легковых автомобилей в количестве около 600 млн. единиц сегодня выбрасывают в атмосферу более 3 миллиардов тонн СО2 ежегодно. Оценки показывают, что за полный период эксплуатации один легковой автомобиль в среднем потребляет более 14 тысяч литров топлива, более 200 литров масла, образует более 3 тонн твердых отходов и около 200 кг жидких отходов, выделяет суммарную эмиссию в атмосферу более 40 тонн отработавших газов, в том числе около 120 кг 80г, 80 кг ЫОх и 40 кг мелкодисперсных частиц сажи [36]. Выбросы СО2 зависят непосредственно от расхода топлива. При полном сжигании одного литра дизельного топлива образуется 2,6 кг СОг, при сжигании бензина 2,3 кг (дизельное топливо имеет большую плотность) [79]. Ни один существующий катализатор, ни один фильтр не уменьшают выбросов углекислого газа в атмосферу. Только транспортным сектором США каждую секунду сжигается 22 тысячи литров топлива, 75% которого приходится на легковые автомобили.

Природа требует грамотного и бережного отношения к себе, а усилия по сохранению среды обитания являются обязанностью каждого разумного человека. И это очень характерно, что последние годы ознаменовались переосмыслением человечеством важности задач по защите окружающей среды, сохранению природных ресурсов и обеспечению устойчивого , развития. Осознание хрупкости природы и ее ограниченной способности восстанавливаться после широкомасштабных и все усиливающихся антропогенных воздействий, начало за последние десятилетия принимать форму вполне конкретных программ, мероприятий, соглашений и постановлений. Обеспокоенность мирового сообщества, правительств многих государств темпами технического развития цивилизации отразилась в ряде важных международных, европейских и национальных документов по обеспечению экологической безопасности.

Международным сообществом во главе с Организацией Объединенных Наций были разработаны и приняты ряд глобальных документов в области защиты окружающей природной среды, большинство из которых непосредственно затронуло автомобильную промышленность (таб. 8) [69]. За прошедшие 100 лет в США было принято более 50 различных законов, касающихся защиты окружающей среды, 2/3 из которых приняты за последние два десятилетия. Очень важными были шаги по исключению свинца из топлива и снижению токсичности выхлопных газов автомобилей. По данным специалистов США за 25 лет с момента подписания первого Акта о чистоте воздуха в 1970 году эмиссия двигателями автомобилей основных вредных веществ (СО, СН, ЬГОх) была сокращена более, чем на 96%, то есть в 25 раз. Современные автомобили с двигателями внутреннего сгорания (ДВС) становятся все лучше и чище [54, 80]. За последние 40 лет в Европе выхлопы легковых автомобилей с ДВС стали чище в 30-35 раз. К 2010 году они станут чище еще в несколько раз по сравнению с сегодняшними. И основная заслуга в этой позитивной тенденции принадлежит введенным нормам и директивам, установившим высокие требования к производителям автомобилей и топлива.

Год Город Название документа

1985 Вена Венская Конвенция об охране озонового слоя Земли

1987 Монреаль Монреальский протокол по веществам, разрушающим озоновый слой.

1992 Рио-де-Жанейро Декларация Всемирной конференции по окружающей среде и устойчивому развитию

1992 Нью-Йорк Конвенция ООН об изменении климата

1992 Базель Базельская Конвенция о контроле за образованием, перевозкой и удалением опасных отходов

1997 Киото Киотский Протокол , устанавливающий порядок, последовательность и обязательства стран по снижению выбросов 6 парниковых газов, ответственных за глобальное потепление климата

1998 Роттердам Роттердамская Конвенция о процедуре применения в международной торговле предварительного согласования в отношении опасных химических веществ

1998 Орхус Орхусская Конвенция по обеспечению доступности экологических данных для общественности и процедуре их предоставления и отчетности.

2001 Стокгольм Стокгольмская Конвенция о стойких органических загрязнителях, установившая запрет на использование, производство и транспортировку 12 особо опасных для природы и человека веществ.

2002 Амстердам Международное соглашение - Global Reporting Initiative (GRI), рекомендующее всем компаниям публиковать корпоративные экологические отчеты в соответствии с разработанным стандартом

2003 Киев Протокол о регистрах выбросов и переносе загрязнителей (Pollutant Release and Transfer Register - PRTR), в который вошли 86 веществ, обязательных для публичного декларирования.

Удовлетворение нормативных требований по токсичности США, Канады, ЕЭКООН, стран Западной Европы (Евро-1 и Евро-2) в 90-х годах 20 века потребовало от производителей автомобилей значительного снижения выбросов токсичных компонентов за счет применения распределенного электронного впрыска топлива, трех-компонентного каталитического I нейтрализатора и кислородного датчика. Разработка и применение для новых моделей автомобилей электронных систем управления двигателем, систем снижения токсичности и, в первую очередь, каталитических нейтрализаторов, содержащих платину и родий, - позволили обеспечить оптимальные режимы работы двигателей и протекания окислительных и восстановительных процессов преобразования токсичных компонентов отработавших газов.

Новые требования к токсичности отработавших газов и испарениям автомобилей, получившие название Евро-3 и Евро-4, заставили выполнить гораздо более жесткие нормы по выбросам. Для выполнения Евро-3 требуется снижение выброса СО на 30%, СН и ЫОх на 40% по сравнению с Евро-2. В директиве содержится ряд принципиально новых требований. Например, контроль токсичности отработавших газов начинается с момента запуска двигателя, изменена процедура контроля токсичности испарения топлива, сформулированы требования к токсичности в отношении выделения СО и углеводородов при низкой температуре окружающего воздуха, предусмотрена индикация неисправности в случае превышения установленных значений выбросов вредных веществ. ) Для выполнения перспективных, более жестких, требований по токсичности (Евро-5,

ЬЕУ-2, иЬЕУ, БиЬЕУ и др.) всеми автомобилестроительными компаниями проводятся научно-исследовательские, опытно-экспериментальные и доводочно-испытательные работы по оптимизации конструкции и материалов автомобиля и его систем.

Многие вопросы экологии рассматриваются мировым сообществом как глобальные, то есть не имеющие территориальных границ. Существующая в Европе практика показывает, что для импортируемых товаров, обращающихся на европейском рынке, действует так называемое расширенное понятие «производитель», когда всю полноту ответственности производителя несут на себе импортеры или продавцы данных товаров на территории ЕС. За последние годы в странах Евросоюза были приняты ряд документов, касающихся повышения экологической безопасности предприятий, выпускаемой ими продукции и оказываемых услуг. В силу определенных особенностей автомобиля как высокотехнологичного, сложного и i

11 крупного объекта массового производства, к производителям данного продукта предъявляются еще более высокие нормативы и требования.

Среди документов Евросоюза [81], регламентирующих экологические нормы и правила, и непосредственно затронувших автомобильную промышленность можно отметить следующие.

• Директива 1999/94/ЕС, установившая требования о доступности и обязательности информации по выбросам СО2 и расходу топлива для всех автомобилей, продаваемых на рынках ЕС.

• Решение 1753/2000/ЕС, устанавливающее требования к обязательному мониторингу СОг для легковых автомобилей и предоставлению ежегодного отчета каждым производителем.

• Решение 2001/677/ЕС, устанавливающее формат отчетности для выполнения директивы 1999/94/ЕС.

• Решение 1999/125/ЕС, установившее цели достижения 140г/км эмиссии СОг к 2008 году для новых легковых автомобилей АСЕА.

• Решение 2000/303/ЕС, установившее цели достижения 140 г/км эмиссии СОг к 2009 году для новых легковых автомобилей КАМА.

• Решение 2000/304/ЕС, установившее цели достижения 140 г/км эмиссии СОг к 2009 году для новых легковых автомобилей JAMA.

• Решение2002/358/ЕС о ратификации положений и целей, сформулированных в Киотском протоколе.

• Директива 2003/96/ЕС, установившая дополнительные экологические налоги на энергоносители (в том числе на автомобильные топлива).

Целый ряд документов ЕС определяет механизмы мониторинга, контроля и отчетности предприятий за эмиссией парниковых газов (в первую очередь СОг), потреблением топлив и других невозобновляемых ресурсов (Директива 2003/87/ЕС, Решение 280/2004/ЕС, Решение2004/156/ЕС и др.)

• Директивой 2003/96/ЕС введен дополнительный экологический налог на топлива.

• Решение 1600/2002/ЕС установило приоритетные экологические цели на десятилетний период 2002-2012:

1. Предохранить изменения климата.

2. Сохранить биологические виды животных и растений.

3. Обеспечить качество окружающей среды для здоровья и жизни человека.

4. Сохранить природные ресурсы и уменьшить отхода.

• Постановление ЕС № 761/2001 определяет ответственность и обязанности всех организаций по экологическому управлению и аудиту, а также анализу и улучшению экологических характеристик предприятия и продукции. В постановлении приводятся требования к параметрам экологического менеджмента, а также необходимость публиковать не реже 1 раза в 3 года полный экологический отчет.

• Рекомендация 2001/680/ЕС, развивающая Постановление ЕС № 761/2001, устанавливает правила и требования для подготовки публичного экологического отчета. Среди положений содержится указание необходимости проводить экологическую оценку выпускаемой продукции в полном жизненном цикле, учитывая вопросы ее разработки, изготовления, а также упаковки, транспортировки до потребителя и заключительной утилизации.

• Рекомендация 2003/532/ЕС устанавливает руководящие принципы оценки и учета экологических характеристик предприятия и выпускаемой продукции, в числе которых -обязательный учет всех потребляемых ресурсов, энергии, а также образуемых отходов, стоков и выбросов. Необходимо отметить, что согласно приведенным руководящим принципам необходимо вести учет всем выбросам СОг, а также давать характеристики предприятию, как источнику образуемого шума и выделяемого в окружающую среду тепла.

• Директива 2000/53/ЕС по утилизации отслуживших автомобилей устанавливает с 1 января 2006 года выполнение норматива по утилизации в 85% от массы снаряженного автомобиля, в том числе 80% за счет вторичной переработки (рециклинга), а также требует организацию в странах ЕС сети центров приемки и демонтажа старых автомобилей. Эта же директива, а также развивающее ее:

• Решение 2002/525/ЕС устанавливают ограничение на применение в легковых автомобилях тяжелых металлов (свинца, ртути, 6-валентного хрома, кадмия).

• Директивы 2002/95/ЕС и 2002/96/ЕС устанавливают ограничения (за некоторым исключением, практически полный запрет) на использование в составе электрооборудования и электроники тех же 4 тяжелых металлов, а также таких вредных веществ как РВВ (полиброминатбифенил) и PBDE (полиброминатдифенилэфир).

В странах Евросоюза уже введен дополнительный экологический налог на топлива, и сейчас обсуждаются проекты новых законов, согласно которым будут изменены оплата регистрации автомобиля (registration tax) и ежегодный налог за пользование автомобилем > (annual circulation tax), которые станут учитывать выбросы СО2 [57]. Следует отметить, что установленная перспективная норма в 140 г/км эмиссии СО2 распространяется не только на вновь проходящие одобрение типа новые модели автомобилей, а является средним нормативом. За расчет берется среднее арифметическое по всем зарегистрированным новым автомобилям, изготовленным конкретным производителем и проданным в странах ЕС за текущий год. Эмиссия СО2 в 140 г/км соответствует среднему расходу топлива в 5,9 л/100км для бензинового двигателя.

Известно, что практически все автопроизводители Европы и США входят а Ассоциацию АСЕА, производители легковых автомобилей Японии входят в Ассоциацию JAMA, производители легковых автомобилей Кореи входят в Ассоциацию КАМА, поэтому установленные перспективные цели являются обязательными практически для всех легковых автомобилей, которые будут продаваться на рынках Евросоюза в будущем.

В Германии и других странах ЕС реализуется активная реклама, ориентирующая покупателей делать выбор в пользу более экологичных автомобилей, а также автопроизводителей, имеющих лучшие показатели аудиторской оценки системы экологического менеджмента и экологической политики. Ежегодно в Германии публикуется экологический рейтинг для всех легковых автомобилей, продаваемых на немецком рынке [8285].

Ведущие промышленные страны формулируют все более жесткие требования к производителям продукции с целью минимизации негативного воздействия на природу на протяжении полного жизненного цикла товара, включая все процессы его производства, распространения, потребления и завершающей утилизации. Разработчики и изготовители автомобилей оказались под прессом новых экологических требований и обязаны учитывать вопросы защиты окружающей среды и обеспечения экологической безопасности автомобилей еще на стадии проектирования новых моделей.

Реализация принятых международных соглашений, и в первую очередь, решений Монреальского протокола 1987 г. по сокращению эмиссии фреонов, разрушающих озоновый t слой планеты, и Киотского протокола 1997 г. по снижению выбросов парниковых газов для всех стран мира, являются конкретными шагами для защиты окружающей среды в соответствии с принципами устойчивого развития, сформулированными во всемирной декларации в Рио де Жанейро. Киотский протокол юридически обязывает страны ограничить и снизить поступление парниковых газов в атмосферу. Ограничение коснулось выбросов шести парниковых газов: СО2, N2O, СН4, HFC, PFC, SF6. Причем последние 5 газов пересчитываются в так называемый "СО2 - эквивалент", и их выбросы измеряются уже в килограммах СО2. Согласно протоколу, страны должны в целом к 2008-2012 годам сократить свои выбросы парниковых газов не менее, чем на 5 % от уровня 1990 года. Для развитых стран определен более высокий процент сокращения. Например, для стран ЕС он составляет 8 % [86].

Киотский протокол - первый международный документ, использующий рыночный механизм для решения глобальных проблем. В самом протоколе нет ограничений или запретов на какие-либо виды производственной деятельности. Каждая страна сама решает, как именно снижать или ограничивать выбросы своей промышленности. Кроме того, каждая страна имеет право, в случае затруднений с выполнением требований протокола, покупать необходимые ей квоты (в тоннах углекислого газа) на выбросы парниковых газов у любой другой страны, согласной их продать. В конце 2004 года Россия ратифицировала Киотский протокол, и все его решения в 2005 г вступили в силу. Безусловно, это соглашение затрагивает автомобилестроительную отрасль, устанавливая целевые задачи поэтапного снижения выбросов парниковых газов при производстве автомобилей и сокращения эмиссии СОг при их эксплуатации. И уже появились в продаже легковые автомобили, имеющие средний расход потребления топлива в 3 литра на 100 км пути, что соответствует эмиссии СО2 примерно в 90 г/км. А в Европе установлены требования достичь к 2012 году для парка новых легковых автомобилей среднего значения выбросов СО2 в 120 г/км.

Но с существованием автомобилей связана еще одна не менее острая и сложная проблема. Из всех систем, с которыми людям приходится сталкиваться повседневно, системы дорожного движения являются наиболее сложными и наиболее опасными. По оценкам, ежегодно в мире в дорожных авариях погибают 1,2 млн. человек (то есть в среднем по 3300 человек ежедневно) и около 50 млн. получают травмы разной степени тяжести [48]. В 2002 г. глобальный показатель смертности в результате дорожно-транспортных происшествий составил 19 человек на 100 000 населения, 73% всех погибших - мужчины. Прогнозы показывают, что эти цифры увеличатся примерно на 65-80% за последующие 10-15 лет, если не будет проявлена решительная приверженность делу предупреждения. Все эти смерти, все эти страдания, жертвами которых в особенности становится молодежь, не обходят стороной ни одно государство.

До недавнего времени дорожно-транспортный травматизм являлся, пожалуй, наиболее игнорируемой проблемой общественного здравоохранения, для предупреждения которой требуются значительные эффективные и устойчивые усилия. Поэтому неслучайно Всемирная организация здравоохранения объявила 2004 год годом безопасности дорожного движения и впервые посвятила Всемирный день здоровья, проведенный 7 апреля 2004 года, безопасности дорожного движения.

Системы наземных видов транспорта стали важнейшим компонентом современной жизни. В результате повышения скорости транспортных связей и перевозки товаров и людей они коренным образом преобразили нынешние экономические и социальные отношения. И хотя, недавно проведенные исследования показали, что пассажиры и водители новых легковых автомобилей, изготовленных в Европе и США, подвергаются в три раза меньшему риску дорожно-транспортного травматизма, нежели пассажиры и водители автомобилей выпущенных 20 и более лет назад, совершенно очевидно, что на сегодняшний день борьба за безопасность дорожного движения - это одна из важнейших задач здравоохранения в масштабах всего мира.

Статистика показывает, что по показателям аварийности, смертности и травмоопасности автомобильный транспорт с большим отрывом лидирует среди альтернативных пассажирских перевозок : водных, воздушных и железнодорожных. По данным специалистов Великобритании при железнодорожных перевозках пассажиров используется в среднем в 2 раза меньше топлива на 1 км пути на человека, чем при автомобильных и в 5 раз меньше, чем при авиаперевозках. Безопасность железнодорожных путешествий выше в 200 раз, чем путешествий на автомобилях [87].

Печальные данные статистики дорожно-транспортных аварий и травматизма в России показывают, что страна находится по этому показателю наравне с такими азиатскими странами, как Индия, Китай, Таиланд, Индонезия и не имеет пока тенденций к улучшению. Ежегодно в результате ДТП в России погибает около 40 тысяч человек, сотни тысяч получают серьезные травмы и увечья [48]. Коэффициент смертности в результате дорожно-транспортных происшествий на 100 000 населения для России вдвое выше, чем для стран Западной Европы, притом, что количество автомобилей на тысячу жителей примерно в 4 раза меньше. Неблагополучно и соотношение числа погибших людей к общему числу, получивших травмы в результате ДТП. Если для стран ЕС такой коэффициент составляет 1/30 - 1/60, то для России он составляет 1/6.

В стране, где автомобили LADA, несмотря на развивающуюся экспансию иномарок, все еще составляют более половины общего парка легковых автомобилей, Волжский автозавод несет большую ответственность за безопасность и экологию выпускаемых автомобилей, в том числе и значительную долю моральной ответственности за дорожно-транспортный травматизм.

По данным, приведенным в докладе Госстандарта России, автомобильный транспорт в Российской Федерации лидирует по степени экологического ущерба во всех видах негативных воздействий на окружающую среду. Его доля составляет в загрязнении атмосферного воздуха - 71%, воздействии на климат - 68%, шуме -50% [88]. Выбросы загрязняющих веществ с отработавшими газами автомобилей в стране продолжали увеличиваться все последние годы.

В России экологическая безопасность автотранспорта традиционно оценивается с точки зрения токсичности отработавших газов, то есть рассматривается только несколько локальных экологических аспектов стадии эксплуатации автомобиля. Однако современный взгляд на автомобиль в его полном жизненном цикле требует уделять не меньшее внимание, как процессам его производства, так и завершающей стадии — утилизации и рециклингу (вторичной переработке) отслуживших автомобилей, а также анализу глобальных аспектов воздействия автомобиля на природу и человека. Более того, подробный Total Life Cycle Analysis (LCA-анализ) - должен проводиться еще на стадии проектирования и разработки нового автомобиля. В настоящее время экологическая безопасность по полному жизненному циклу является одним из основных показателей, определяющих качество и конкурентоспособность автомобилей на современных мировых рынках.

АВТОВАЗ - крупнейший в России производитель автомобилей, на долю которого приходится около 70-75% всех выпускаемых отечественной промышленностью легковых автомобилей и около 50% автомобильного парка страны. За три с половиной десятилетия завод произвел более 23 миллионов легковых автомобилей, около 60% которых до сих пор находятся в эксплуатации. Поэтому, анализ экологического влияния на окружающую среду Волжского автозавода и выпускаемых им автомобилей является очень актуальным для нашей страны [26,27,40].

Существует много способов и критериев оценки и анализа показателей экологической безопасности продукта и технологий его производства. Современный подход, сформулированный в Международных стандартах по экологическому управлению серии ISO 14000, определяет комплексное и наиболее полное рассмотрение различных экологических аспектов на основе анализа жизненного цикла продукции. LCA-анализ автомобиля включает в себя подробное рассмотрение всех основных стадий: концептирование и разработку проекта, производство, эксплуатацию, техобслуживание и завершающую утилизацию автомобиля. При выполнении такого анализа должна проводиться инвентаризация всех потребляемых энергетических и материальных ресурсов, прямых и косвенных факторов воздействия на окружающую среду, связанных с существованием автомобиля на протяжении стадий его жизненного цикла [89-93].

LCA-анализ сложный и многостадийный процесс. За последние годы в мире проводятся многочисленные конференции, а также имеется уже много публикаций, посвященных применению LCA-анализа в автомобильной промышленности. Однако подробному рассмотрению, как правило, подвергались лишь отдельные компоненты и узлы автомобилей для определения более эффективного выбора при различных альтернативных вариантах. В силу значительной сложности автомобиля как объекта рассмотрения, анализ целого автомобиля по методикам полного жизненного цикла проводился очень редко, с учетом многочисленных допущений и упрощений [73]. Чаще всего анализ проводился лишь по расходу энергии или по суммарным выбросам некоторых вредных веществ и СОг- В отечественной практике опыт применения LCA-анализа пока очень незначителен. Можно отметить работы В.А. Звонова, A.C. Теренченко, А. В. Козлова, В.Ф. Кутенева из ГНЦ НАМИ по сравнительному анализу дизельных двигателей и альтернативных топлив в полном жизненном цикле [72, 94-97].

До недавних пор ЬСА-анализ не применялся в АО «АВТОВАЗ». Именно рассмотрению всех вопросов ЬСА-анализа для автомобилей ВАЗ посвящена диссертационная работа.

Цель работы. Разработка эффективной и удобной в применении методики экологической оценки легковых автомобилей в полном жизненном цикле и проведение на ее основе сравнительного анализа экологической безопасности автомобилей ВАЗ и аналогов. Для достижения поставленной цели в данной работе решались следующие задачи :

Объекты исследований - автомобили ВАЗ и автомобили зарубежного производства (аналоги), их физико-технические и эксплуатационные характеристики, применяемые материалы и крепежные соединения, промышленное предприятие АО «АВТОВАЗ», потребляемые ресурсы, технологические процессы производства автомобилей и компонентов, а также факторы экологического воздействия на природу и человека, методы и методики их учета и интерпретации.

Анализ процессов и взаимосвязанных видов деятельности АО «АВТОВАЗ», использующих ресурсы и преобразующих входные потоки в выходные, производился на основе новых стандартов по качеству ИСО 9001 и 9004 версии 2000г, а также ИСО/ТУ 16949. Идентификация экологических аспектов деятельности АО «АВТОВАЗ», оценка и анализ их воздействия на окружающую среду производились в соответствии с методическими указаниями международных стандартов по экологическому менеджменту ИСО 14001 и 14004. Оценивание экологической эффективности предприятия производилось на основе ИСО 14031. Оценка экологического воздействия процесса производства автомобилей ВАЗ на природу и человека, а также сравнительные сопоставления экологических параметров для различных моделей автомобилей ВАЗ на стадии производства проводились по методологии Есо-indicator'99. Для автоматизации вычислений, выполнения трудоемких расчетов, ранжирования и систематизации экологических показателей применялось программное обеспечение SimaPro5, разработанное специально для целей использования методологии Eco-indicator'99.

Сравнительный анализ скорости и технологичности демонтажа деталей и узлов автомобилей ВАЗ производился на основе экспериментальных исследований и проведенной разборки автомобилей ВАЗ и автомобилей зарубежного производства на оборудовании научно-технического центра АО «АВТОВАЗ». Оценки показателей утилизации автомобилей ВАЗ и расчеты пригодности автомобильных компонентов и материалов для повторного применения и вторичной переработки производились по методике стандарта ISO-22628 и в соответствии с рекомендациями европейских директив: 2004/0053 и 2000/53/ЕС. Анализ жизненного цикла автомобилей (определение целей, инвентаризационный анализ, оценка воздействия, интерпретация результатов и выявление возможностей улучшения продукции) производился в соответствии со стандартами ИСО 14040, 14041, 14042, 14043. Сравнительная оценка экологической безопасности автомобилей ВАЗ в полном жизненном цикле и сопоставление с зарубежными аналогами проводилась на основе разработанной автором комплексной методики, учитывающей стадии производства, эксплуатации и утилизации автомобилей.

Рассчитаны коэффициенты пригодности всех выпускаемых автомобилей ВАЗ для вторичной переработки и утилизации. Для всех серийно выпускаемых автомобилей ВАЗ разработаны специализированные цветные каталоги деталей для целей разборки и утилизации, соответствующие международным требованиям. Данные каталоги используются официальными дилерами АО «АВТОВАЗ» в странах Западной Европы.

Разработаны практические рекомендации и целевые задачи для улучшения показателей экологической безопасности выпускаемых и проектируемых автомобилей ВАЗ. Проведено совершенствование системы экологического менеджмента в АО «АВТОВАЗ», разработана корпоративная нормативно-техническая и экологическая документация, позволившие обеспечить улучшение показателей экологической безопасности автомобилей ВАЗ и удовлетворить существующие отечественные, международные и национальные.экологические требования, предъявляемые к автомобилям и их производителям. Выполненные мероприятия позволили АО «АВТОВАЗ» в 2005 году успешно пройти сертификацию на соответствие международному стандарту ИСО 14001.

• Стандарт СТП 37.101.9753 «Охрана окружающей среды в АО «АВТОВАЗ». Общие положения».

• Инструкция «Руководящие указания, правила и рекомендации разработчикам для обеспечения рециклинга автомобилей ВАЗ».

Реализация работы. Результаты работы были использованы в АО «АВТОВАЗ» для комплексного анализа экологической безопасности автомобилей ВАЗ в полном жизненном цикле, повышения их экологических показателей, улучшения степени рециклинга и утилизации старых автомобилей, в разработке и подготовке необходимых документов на автомобили ВАЗ, экспортируемые в страны ЕС, где существуют специальные экологические законы, нормы и требования. Подготовленные решения и разработанные документы внедрены в АО «АВТОВАЗ» в виде системы стандартов, инструкций, руководящих документов, каталогов, экологических бюллетеней и отчетов, и используются официальными дилерами ВАЗ в нашей стране и за рубежом.

Аналитические расчеты и рекомендации применяются в научно - техническом центре АВТОВАЗа при разработке и проектировании новых автомобилей, взаимодействии с поставщиками материалов и комплектующих. Систематизированные выводы и обобщения легли в основу Программы учебного модуля обучения «Экологическая безопасность автомобилей в соответствии с требованиями международных стандартов» и читаемых автором в 2003-2005 гг. курсов целевого назначения в учебном центре АО «АВТОВАЗ». Соответствующая международным нормам и требованиям документация по экологической безопасности автомобилей и производства позволила АО «АВТОВАЗ» успешно участвовать в экологических рейтингах и экологических аудитах, регулярно проводимых в странах Западной Европы, что способствовало повышению имиджа ВАЗа на Западных рынках и повышению конкурентоспособности автомобилей LADA. Апробация работы

Основные положения и результаты работы докладывались на многочисленных международных и всероссийских конференциях, конгрессах, симпозиумах, семинарах (более 30). За сделанные доклады автор неоднократно награждался сертификатами и дипломами SAE-International (Международное общество инженеров автомобилестроителей) за вклад в развитие экологической безопасности автомобилей и защиты окружающей среды. Доклады автора по теме диссертации были представлены на следующих конференциях:

1. International Conference "Environment and car. Problems and their decisions" in Rimini, Италия, 1996.

2. SAE 2000 Total Life Cycle International Conference in Detroit, Michigan, США.

3. SAE 2001 World Congress in Detroit, Michigan, США.

4. 2001 International Car Recycling Workshop in Barcelona, Испания.

5. 2002 Environmental Sustainability International Conference in Graz, Австрия.

6. 2002 Automotive and Transportation Technology International Congress in Paris, Франция.

7. SAE 2003 World Congress in Detroit, Michigan, США.

8. 2003 International IBEC SAE and JSAE Conference in Chiba, Япония.

9. SAE 2004 World Congress in Detroit, Michigan, США.

10. 2004 International Automobile Recycling Congress in Geneva, Швейцария.

11. Межрегиональный семинар «Экологические проблемы предприятий автомобильной промышленности. Комплексная экологическая сертификация при производстве и эксплуатации автомобилей», Тольятти, 1995 г. (председатель оргкомитета)

12. Международный научно-практический семинар "Современный автомобиль: управление и материалы", Тольятти - Самара, 1995.

13. Семнадцатая научно-техническая конференция Ассоциации Автомобильных Инженеров России. "Экология и топливная экономичность автотранспортных средств", г. Дмитров, 1997.

14. Первая международная научно-практическая конференция "Проблемы развития автомобилестроения в России", г. Тольятти, 1995.

15. Вторая международная научно-практическая конференция "Проблемы развития автомобилестроения в России", г. Тольятти, 1996.

16. Третья международная научно-практическая конференция "Проблемы развития автомобилестроения в России", г. Тольятти, 1997.

17. Международная научно-практическая конференция "Материалы в автомобилестроении", Тольятти -Самара, 1998.

18. Четвертая международной научно-практической конференции "Проблемы развития автомобилестроения в России", г. Тольятти, 1998.

19. Межрегиональная научно-практическая конференция "Экологичность техники и технологии производственных и автотранспортных комплексов", г. Пенза, 1998.

20. Пятая международная научно-практическая конференция "Проблемы развития автомобилестроения в России", г. Тольятти, 1999.

21. Всероссийский Круглый стол "Повышение экологической безопасности производства и продукции предприятий автомобилестроения России", г. Тольятти, 1999 (член оргкомитета).

22. Четвертая международная конференция "Развитие через качество. Теория и практика", г. Тольятти, 1999.

23. Третья международная конференция "Проблемы управления и моделирования в сложных системах", г. Самара, 2001.

24. XXXVII международная научно-техническая конференция Ассоциации Автомобильных Инженеров России «Развитие аналитических исследований и конструкций АТС (грузовые, легковые автомобили и автобусы)», Москва, 2002г.

25. Международная научно-практическая конференция «Рециклинг как способ утилизации полимерной упаковки», Москва, 2003.

26. XV международная конференция «Физика прочности и пластичности материалов», г. Тольятти, 2003.

27. Вторая международная научно-практическая конференция «Материалы в автомобилестроении», г. Тольятти, 2003.

28. Вторая международная конференция «Рециклинг полимеров», Москва, 2004.

29. Международный автомобильный научный форум «Экологическая безопасность и жизненный цикл автомобиля», Москва, ГНЦ РФ НАМИ, 2004.

30. Заседания Научно-технического совета АО «АВТОВАЗ».

Публикации

По материалам диссертации автором опубликовано 50 научно-технических статей и более 25 тезисов [1-47, 191-197]. Семь статей на английском языке опубликованы в материалах и сборниках SAE-International. Две статьи опубликованы в ежегодных сборниках лучших мировых публикаций SAE-International: "Transactions Journal of Materials and Manufacturing".

Заключение диссертация на тему "Экологическая безопасность автомобилей ВАЗ в полном жизненном цикле"

Выводы

1. Пригодность отслужившего автомобиля к утилизации зависит от многих факторов. В их числе - применяемые в автомобиле материалы, удобство и быстрота операций по осушению и демонтажу, наличие в регионе достаточного количества центров приемки и демонтажа отслуживших автомобилей, развитость инфраструктуры по утилизации автомобильных компонентов, наличие разработанных и экономически эффективных технологий сортировки и вторичной переработки материалов.

2. АВТОВАЗ следует общим мировым тенденциям по защите окружающей природной среды, созданию малоотходных технологий, применению экологически безопасных и подлежащих вторичной переработке автомобильных материалов и компонентов.

• На всех автомобилях ВАЗ имеется маркировка пластмассовых деталей, соответствующая международным нормативам.

• На все серийно выпускаемые автомобили ВАЗ разработаны специализированные каталоги деталей для целей демонтажа и утилизации, другая документация, соответствующая требованиям европейских директив.

• Ведется разработка компьютерных информационных систем, предназначенных для объединения комплексной информации на автомобили ВАЗ для целей демонтажа, сортировки, рециклинга.

• Выбор материалов для новых автомобилей ВАЗ производится с учетом возможностей последующей утилизации. Предпочтение отдается материалам, для которых существуют экономически эффективные технологии вторичной переработки.

• Конструкция автомобиля разрабатывается с учетом удобства демонтажа автомобиля, полного слива всех эксплуатационных жидкостей, сортировки деталей по видам материалов.

• Сокращается применение экологически вредных материалов и веществ, которые могут оказывать негативное влияние на окружающую среду при утилизации отслуживших автомобилей и размещении неиспользуемых отходов на свалках.

Выполнены расчеты коэффициентов рециклинга (recyclability) и коэффициентов утилизации (recoverability) для всех автомобилей ВАЗ действующего производства. Проведены их сравнительные сопоставления. При выполнении расчетов за основу использовался международный метод в соответствии со стандартом ISO/CD 22628.

Для выполнения с 01.01.2006 требований Директивы 2000/53/ЕС в Западной Европе обеспечить коэффициенты рециклинга и утилизации в 80% и 85%, нет необходимости производить конструктивные изменения в автомобилях ВАЗ действующего производства. Достаточно составить более развернутые списки компонентов, рекомендуемых изготовителем для повторного использования и вторичной переработки, учитывающие опыт ведущих автомобилестроительных компаний и развитую инфраструктуру рециклинга в Западной Европе, а также более тщательно провести анализ состава применяемых материалов в изделиях автомобильной электрики и электроники, которые пока приходилось в большинстве случаев полностью относить к категории не утилизируемых

Для выполнения требований по рециклингу и утилизации отслуживших автомобилей ВАЗ разработана система экологического управления в АО «АВТОВАЗ», позволившая систематизированно обеспечивать выполнение установленных требований по экологической безопасности, рециклингу и утилизации автомобилей еще на стадии разработки проектов новых моделей автомобилей ВАЗ.

Заключение

Предоставляя человеку индивидуальную мобильность, автомобиль дает ему новую свободу и новые возможности совершенствования качества жизни, вместе с тем, заставляя платить за это возникновением множества новых глобальных проблем. Автомобилестроение, а также эксплуатация автомобильного транспорта в мировом масштабе оказывают глобальное воздействие на природу и человека с очень значительными последствиями. За мобильность приходится расплачиваться. Улицы и магистрали рассекают природные ландшафты, выбросы вредных веществ загрязняют атмосферу, силовые агрегаты потребляют энергию и производят шум, для производства автомобилей требуются значительные различные ресурсы, после окончания эксплуатации старые автомобили создают проблемы при утилизации. Мобильность еще долгое время будет существенно необходима человечеству, а автомобиль останется верным и надежным спутником цивилизации и очень важной составляющей современного образа жизни людей. Анализ полного жизненного цикла автомобиля и сравнение его с конкурентами и аналогами - является важным инструментом современного мирового автомобилестроения, которое, в свою очередь, является очень важным сектором современной мировой экономики и промышленности. Систематизации и анализу многочисленных факторов и аспектов данной концепции посвящена настоящая работа.

1. Проанализированы применяемые в мировой практике методы и методики экологической оценки автомобилей на разных стадиях жизненного цикла. Отмечается, что наиболее значимые отличия между разными ЬСА методиками - это пересчет различных факторов экологического воздействия в универсальный показатель количественного ущерба, наносимого человеку и окружающей среде. Показано, что полный экологический анализ всего жизненного цикла автомобиля очень труден и трудоемок. Учитывая, что необходимость осуществлять ЬСА анализ имеется еще на стадиях проектирования новых моделей автомобилей, обосновывается, что удобная для практического применения методика сравнительной оценки должна основываться на небольшом количестве ключевых параметров, собрать информацию о которых достаточно реально.

2. Разработана комплексная методика проведения расчетов и сравнительной оценки экологической безопасности автомобилей в полном жизненном цикле. Особенностью методики является то, что расчеты для каждой стадии жизненного цикла автомобиля проводились по различным методикам, наиболее эффективным именно для данной стадии, а итоговая оценка проводилась на основе учета всех стадий жизненного цикла и их весового вклада. Доказывается, что применяемые для каждой стадии полного жизненного цикла автомобиля методики экологических расчетов являются наиболее подходящими и эффективными для поставленных целей. На основании изучения многочисленных отечественных и зарубежных работ были выбраны следующие весовые коэффициенты вклада каждой из стадий в суммарное экологическое воздействие автомобиля на природу и человека: производство - 14%, эксплуатация — 82%, утилизация - 4%. Согласно разработанной методике сравнительную оценку экологической безопасности можно проводить как для автомобилей в пределах одного класса, так и сравнивать между собой легковые автомобили различных классов.

3. На стадии производства автомобилей ВАЗ расчет и анализ показателей экологической нагрузки был произведен на основе наиболее применяемой в Европе методики Есо-т(Нсаи)г'99. Автоматизированный расчет и распределение по категориям экологического воздействия выполнялся с использованием программного обеспечения SimaPro5. Для стадии эксплуатации сравнительные расчеты экологических рейтингов автомобилей ВАЗ были выполнены на основе разработанной оригинальной методики, которая основывается на технических параметрах автомобилей, легко идентифицируемых в любом автомобильном каталоге или справочнике. Методика учитывает основные факторы воздействия автомобиля на природу и организм человека, проста и удобна в применении Расчеты коэффициентов рециклинга (recyclability) и коэффициентов утилизации (recoverability) для всех автомобилей ВАЗ действующего производства были выполнены в соответствии с методикой международного стандарта ISO/CD 22628.

4. На итоговый показатель сравнительной оценки экологической безопасности автомобиля в полном жизненном цикле влияли отрицательные экологические баллы, набранные на стадии производства и положительные экологические баллы, полученные на стадиях эксплуатации и утилизации с учетом весового вклада каждой стадии. Автомобиль BA3-21103, набравший 13,5 отрицательных баллов на стадии производства, что хуже, чем для автомобилей семейства «Нива», «Классика» или «Самара», тем не менее, существенно обогнал их по набранным положительным экологическим баллам на стадии эксплуатации. Разница значений коэффициентов рециклинга внесла небольшую корректировку в суммарный показатель. В итоге в полном жизненном цикле BA3-21103, выполняющий нормы Евро-3, набрал 48 баллов, а выполняющие нормы Евро-2 : ВАЗ-21214 набрал 14,5 балла, BA3-21093 набрал 36,1 балла.

5. На основе экологического анализа стадии производства автомобилей ВАЗ установлено, что в суммарной экологической нагрузке существенное влияние оказывает потребление энергетических ресурсов (в основном -тепловая и электроэнергия), которые были получены в результате использования невозобновляемых природных ресурсов - природного газа и мазута на ТЭЦ. Сделан вывод, что для уменьшения экологической нагрузки в АО «АВТОВАЗ» первостепенное внимание необходимо уделить именно повышению эффективности расхода и потребления энергетических ресурсов, а также возможности перехода на потребление энергии от находящейся поблизости Волжской ГЭС, на которой выработка электроэнергии за счет возобновляемых ресурсов создает значительно меньшую экологическую нагрузку.

7. Отмечено, что пригодность отслужившего автомобиля к утилизации зависит от многих факторов. В их числе - применяемые в автомобиле материалы, удобство и быстрота операций по осушению и демонтажу, наличие в регионе достаточного количества центров приемки и демонтажа отслуживших автомобилей, развитость инфраструктуры по утилизации автомобильных компонентов, наличие разработанных и экономически эффективных технологий сортировки и вторичной переработки материалов. Впервые проведенные расчеты и анализы коэффициентов рециклинга и утилизации для автомобилей ВАЗ показали, что новые требования Директивы 2000/53/ЕС по утилизации отслуживших автомобилей будут выполнены за счет составления более подробного перечня компонентов, рекомендуемых изготовителем для рециклинга, учитывающего развитую инфраструктуру рециклинга компонентов и материалов в Европе, а также более тщательного анализа состава применяемых материалов в изделиях автомобильной электрики и электроники, которые пока приходилось в большинстве случаев полностью относить к категории не утилизируемых.

8. Организована и проведена разборка всех моделей автомобилей ВАЗ действующего производства, а также зарубежных автомобилей аналогов (FIAT, OPEL, DAEWOO, RENAULT, FORD и др.) для анализа эффективности демонтажа деталей и компонентов автомобилей, удобства и скорости слива жидкостей, сравнения применяемых крепежных соединений, времени на проведение операций по демонтажу деталей, узлов, агрегатов. Показано, что экономически эффективная утилизация отслуживших автомобилей зависит от быстроты и удобства демонтажа с автомобиля основных крупных компонентов, особенно из полимерных материалов. На основе полученных результатов разработана необходимая документация для автомобилей ВАЗ, удовлетворяющая международным требованиям по демонтажу и утилизации автомобилей. Документация передана фирмам импортерам автомобилей ВАЗ, в европейские центры демонтажа и утилизации отслуживших автомобилей, экологические комитеты стран ЕС.

9. Показано, что при участии автора в АО «АВТОВАЗ» происходит непрерывное совершенствование системы экологического менеджмента предприятия, разработка корпоративной нормативно-технической, методической и экологической документации, обеспечивающей улучшение показателей экологической безопасности автомобилей ВАЗ и удовлетворение существующих и перспективных международных экологических требований. В АО «АВТОВАЗ» имеется не только экологическое управление технологическими процессами действующего производства, но и управление всем жизненным циклом автомобилей LADA - от процессов проектирования и разработки конструкции новых моделей до завершающей утилизации отслуживших автомобилей. Все это позволило АО «АВТОВАЗ» в 2005 году успешно пройти сертификацию на соответствие международному стандарту ИСО 14001.

10. Систематизированно рассмотрены многочисленные факторы экологического воздействия автомобилей на природу и человека на всех основных стадиях жизненного цикла: производство, эксплуатация, утилизация. Обоснована важность комплексного учета факторов экологического воздействия для всех стадий жизненного цикла автомобиля с целью совершенствования экологической безопасности выпускаемых и разрабатываемых автомобилей. Впервые детально проанализированы все стадии жизненного цикла автомобилей ВАЗ. Проведены сравнительные сопоставления, анализ и оценка различных моделей автомобилей ВАЗ на отдельных стадиях жизненного цикла. Улучшение технических и экологических параметров легковых автомобилей (в первую очередь, снижение расхода топлива, токсичных выбросов, шума, выполнение все более строгих нормативов Евро 3/4/5) приведет к уменьшению вклада, связанного со стадией эксплуатации автомобиля и потребует пересчета коэффициентов вклада каждой стадии жизненного цикла.

Библиография Петров, Роман Леонидович, диссертация по теме Колесные и гусеничные машины

1. J1.M. Триндкж, P.J1. Петров. Материалы в автомобиле// Автомобильная промышленность, 1998, № 6, с.ЗО.

2. P.J1. Петров. Полимерные материалы и перерабатываемость изношенных автомобилей// Автомобильная промышленность, 1998, № 7, с.28.

3. P.J1. Петров. Переработка отслуживших свой срок автомобилей// Автомобильная промышленность, 1997, №11, с.38.

4. P.J1. Петров. Виртуальный мир создает автомобили// Автомобильная промышленность, 1997, №10, с.4.

5. Р.Л. Петров. Лекарство для развития автомобилестроения в России// Автомобильная промышленность, 1998, № 4, с.35.

6. Р.Л. Петров. Сталь или алюминий?// Автомобильная промышленность, 1998, № 9, с.30.

7. Р.Л. Петров. Директива № 97/С 337/02 Совета ЕС// Автомобильная промышленность, 1999, № 1, с.38.

8. Р.Л. Петров. Метод DFA// Автомобильная промышленность, 1999, № 9, с.38.

9. Р.Л. Петров. Концепция TLC анализ полного жизненного цикла автомобиля// Автомобильная промышленность, 1999, № 10, с.35.

11. Р.Л. Петров. Германия: экологический рейтинг автомобилей// Автомобильная промышленность, 2001, №7, с.35.

12. Р.Л. Петров. Всемирный конгресс SAE// Автомобильная промышленность, 2001, № 10, с.37.

13. Р.Л. Петров. Аккредитовались лаборатории и испытательный центр// Партнеры и конкуренты. 1999, №4, с.6.

14. Р.Л. Петров. Экологически безопасная утилизация автомобилей// Менеджер Тольятти, 1999, № 2, с.62.

16. Р.Л. Петров. Экологическая безопасность автомобиля// Экологичность техники и технологии производственных и автотранспортных комплексов. Сборник материалов межрегиональной научно-практической конференции, 12-13 ноября 1998, г. Пенза, с. 23.

17. Р.Л. Петров, М.В. Васильев. Автомобиль и окружающая среда.// Проблемы развития автомобилестроения в России. Сборник избранных докладов 2-4 международных научно-практических конференций (1996-1998 гг.), г. Тольятти, 1999, с. 263.

18. Р.Л. Петров, А .Я. Гильбух. Экология и охрана окружающей среды АО «АВТОВАЗ». Информационный бюллетень. Тольятти, 1999.

19. Р.Л. Петров. Экологический рейтинг автомобилей// Наука, техника, образование г. Тольятти и Волжского региона. Межвузовский сборник научных трудов, часть 2. Тольятти: ТолПИ, 2000, с. 129.

20. Р.Л. Петров. Проблема отслуживших автомобилей. Мировой опыт и возможные решения для России// Проблемы развития автомобилестроения в России. Труды пятой международной научно-практической конференции, г. Тольятти. М. «Машиностроение», 2000, с.60.

21. P.JI. Петров. Формирование и анализ экологического рейтинга автомобилей// Проблемы развития автомобилестроения в России. Труды пятой международной научно-практической конференции, г. Тольятти. М. «Машиностроение», 2000, с.53.

22. P.JI. Петров. Формирование интегрированной системы управления экологической безопасностью для автомобилестроительной компании// Проблемы управления и моделирования в сложных системах: Труды 3 Международной конференции. Самара, 2001, с. 426.

23. P.JI. Петров. Инвентаризационный анализ факторов экологического влияния на окружающую среду при производстве автомобилей ВАЗ// "Приводная Техника"№ 5, 2002, с.2.

24. P.JI. Петров. Оценка факторов экологического влияния на окружающую среду при производстве автомобилей ВАЗ// Приводная Техника, № 6, 2002. с.22.

25. P.J1. Петров. Экология и автомобили в России: игра без правил // АИМ-Пресс, Октябрь, 2002, с.58.

26. Roman L. Petrov, Oxana N. Kabanova. Application of Life Cycle Assessment Methodology to Comparative LADA Automobiles// Proceedings of the 2000 Total Life Cycle Conference in Detroit, USA, SAE Technical paper № 2000-01-1492.

27. Roman L. Petrov. The Concept of End-of-Life Car Recycling System in Russia// Proceedings of the SAE 2001 World Congress in Detroit, USA, SAE Technical paper № 2001-01-0696.

28. Roman L. Petrov, Michael V. Vasilyev. Comparative Analysis of Dismantlability for LADA Cars// Proceedings of the 2001 Environmental Sustainability Conference in Graz, Austria, SAE Technical paper №2001-01-3755.

29. Roman L. Petrov. The Evolution of LADA Cars Recyclability// Proceedings of the Conference IBEC-2003 in Chiba, Japan, SAE Technical paper № 2003-01-2822.

30. P.JI. Петров. Проблемы утилизации отслуживших свой срок автомобилей// Информационно-аналитического издание "Автомобильный рынок России. Вчера, сегодня, завтра", Издательство "Семь верст", Тольятти, 2003, с.91.

31. Roman L. Petrov. Comparison of Functioning Systems of the Car and Biological Organism// Proceedings of the SAE 2004 World Congress in Detroit, Michigan, SAE Technical paper № 2004-01-0470.

32. Roman L. Petrov, and others. Comparative Ecological Analysis of Construction and Materials, Applied for Dash Fascia, Front and Rear Bumpers of Different LADA Cars// Journal of Materials & Manufacturing. SAE Transactions. USA, 2004, p. 37.

33. Roman Petrov, and others. The Analysis of Environmental Impact Factors During Production of LADA Cars at AVTOVAZ // Journal of Materials & Manufacturing. SAE Transactions. USA, 2003, p. 1026.

34. AVTOVAZ Environment Report 2003. Text and editing by Roman L. Petrov. Internet VAZ web-site, Toglliattu, 2004.

35. PJI. Петров. Пластмассы и проблема утилизации отслуживших автомобилей// Рециклинг полимеров. Труды 2 Международной конференции, Москва, 2004.

36. P.JI. Петров Экономические аспекты утилизации старых автомобилей//АВТОГРИН, № 3, 2004.

37. P.JI. Петров. Проблемы рециклинга пластмасс и утилизации отслуживших автомобилей (Часть 1)// Пластике, 2004, № 5(19).

38. P.JI. Петров. Проблемы рециклинга пластмасс и утилизации отслуживших автомобилей (Часть 2)// Пластике, 2004, № 6(20).

39. P.J1. Петров. Экономические аспекты утилизации старых автомобилей. Часть 2 //АВТОГРИН, №1,2005.

40. Организация объединенных наций (ООН). Internet: www.un.org

41. Международная организация производителей автомобилей OICA. www oica.net

42. С. Паркинсон. Законы Паркинсона. М. «Прогресс», 1989.

43. World Resources Institute: www.wri.org

44. European Automotive Industry Report 2004. ACEA. Brussels : www.acea.be53. 2005 ACEA's annual Tax Guide. Brussels: www.acea.be

45. U.S. Environmental Protection Agency (EPA): www.epa.gov

46. A.A. Ипатов. Основные направления развития отечественного автостроения на период до 2010 года // ААИ журнал ассоциации автомобильных инженеров, февраль 2002, с. 10

47. Концепция развития автомобильной промышленности России, одобренная распоряжением Правительства РФ от 16.07.02.

48. AUTO ANNUAL REPORT 2004. Verband der Automobilindustrie (VDA): www.vda.de

49. Adam Opel AG : www.opel.com59. www.vw.com60. www.toyota.com61. www.volvo.com62. www.forg.com63. www.honda.com64. www.gm.com65. www.gmeurope.com66. www.daimlerchrysler.com67. www.mazda.com68. www.nissan-global.com

50. The United Nations Environment Programme. UNEP reports : www.unep.org

51. D. Schuetzle and W. Glaze. The Automotive Industry and the Global Environment: the Next 100 Years. SAE R-263, 1999.

52. H.P. Lenz and C. Cozzarini. Emissions and Air Quality. SAE R-237, 1999.

53. B.A. Звонов, A.B. Козлов, В.Ф. Кутенев. Экологическая безопасность автомобиля в полном жизненном цикле. ГНЦ РФ «НАМИ», Москва 2001.

54. J. Sullivan, R. Williams and others, "Life Cycle Inventory of a Generic U.S. Family Sedan. Overview of Results USCAR AMP Project", SAE Technical paper № 982160, Total Life Cycle Conference, 1998.

55. S. Di Carlo, R. Serra and others. Environmental Impact of a Car. An Analysis of the Life Cycle Assessment Techniques Used for Evaluating the Environmental Impact of a Petrol Driven Car. SAE Technical paper № 982186.

56. S. G. Hentges. Data Categories, Data Quality and Allocation Procedures. SAE Technical paper № 982162.

57. Wulf-Peter Schmidt and others. Life Cycle Assessment of Lightweight and End-of-Life Scenarios for Generic Compact Class Passenger Vehicles.// The International Journal of Life Cycle Assessment 9 (6), 2004.

58. A.Levizzari and others. ECOCOST: A Software Tool That Makes Life Cycle Assessment Evaluations Available for the Business Decision Makers. SAE International -1998, P-339, SAE Technical paper № 982164.

59. B.A. Звонов. Образование загрязнений в процессах сгорания. Издательство ВУГУ, Луганск, 1998.

60. Р. Бюссиен. Автомобильный справочник в 2 томах. Москва, 1960.80. www.greenercars.com

61. Комиссия Европейских Сообществ: www.europa.eu.int/eur-Iex/

62. VCD Auto-Umweltliste 1998/1999. Verkehrsclub Deutschland

63. VCD Auto-Umweltliste 2001/2002. Verkehrsclub Deutschland

64. VCD Auto-Umweltliste 2002/2003. Verkehrsclub Deutschland

65. VCD Auto-Umweltliste 2004/2005. Verkehrsclub Deutschland

66. Киотский протокол: http://rusrec.ru/kyoto/

67. Alternative Cars in the 21st Century. SAE, Michigan, 1999.

68. Позиция Госстандарта России по вопросу обеспечения условий для введения в Российской Федерации международных требований в области экологии АТС. ААИ журнал ассоциации автомобильных инженеров, февраль 2002, с. 18.

69. Е.В. Пашков, Г.С. Фомин, Д.В. Красный. Международные стандарты ИСО 14000. Основы экологического управления. Москва: ИПК Издательство стандартов, 1997.

70. J.L. Sullivan. Modifying automotive life-cycle assesssment //Automotive Engineering International, 1998, № 7, p. 69.

71. P. Wolters, N. Brackhaus. Gasoline direct injection for European vehicle applications// AutoTechnology,2001, № 3, p.50.

72. L.B. Lave, H.L. MacLean, and and others. Environmental Input-Output Life Cycle Analysis: A Summary of Results Including A Comparison with the SETAC Approach. SAE Total Life Cycle Conference, 1998, SAE Technical paper № 982200.

73. ISO : EN ISO 14040 : Life Cycle Assessment, 1997.

74. B.A. Звонов, А.В. Козлов, A.C. Теренченко. Альтернативные топлива с учетом их полного жизненного цикла// Автомобильная промышленность, 2001, № 4, с. 10.

75. В.Ф. Кутенев, В.А. Звонов, А.В. Козлов. Комплексная оценка уровня экологической безопасности силовой установки автомобиля в жизненном цикле// Приводная техника, №9/10, 1999.

76. В.А. Звонов, А.В. Козлов, В.Ф. Кутенев. Экологическая безопасность автомобиля с учетом его полного жизненного цикла// Автомобильная промышленность, № 11, 2000.

77. В.А. Звонов, А.В. Козлов. Конструирование автомобилей с учетом требований по утилизации и рециклированию// Автомобилестроение за рубежом, № 8, 2001.

78. В. Е. Годлевский и др. Система менеджмента качества па основе ИСО/ТУ 16949-2002, ГП «Перспектива», Самара, 2002.

79. Verkehrsclub Deutschland VCD. Aktualisierung der Bewertungskriterien der VCD-Auto-Umweltliste. Eine gutachterliche Stellungnahme des IFEU, 1997.

80. ISO/CD 22628 ISO/TC22 N 2260, Road vehicles recyclability and recoverability - Calculation method,2002.

81. Directive 2000/53/EC, Official Journal of the European Communities (L 269/34, 21.10.2000). Директива 2000/53/EC Европейского парламента и Совета от 18 сентября 2000 года об отслуживших свой срок автомобилях.

82. Paul Hsieh. Combining reliability tools and simultaneous engineering // Automotive Engineering International, 1998, N8, p. 66.

83. D. Miller, Y. Park. Simulation analysis of an automotive assembly operation // Automotive Engineering International, 1998, N 11, p. 112.

84. C.Kaniut, H. Cetiner, J.Franzeck. Life Cycle Assessment of a Complete Car The Mercedes-Benz Approach // SAE Total Life Cycle Conference, 1997, Part 1, p. 55.

85. California Air Resources Board (CARB). California standards, www.fueleconomy.gov

86. Nils de Caluwe. Ecotools manual A comprehensive review of Design for Environment tools. Manchester Metropolitan University United Kingdom, 1997. http://sunl.mpce.stu.mmu.ac.uk

87. Постановление 2003/138/EC Европейского парламента и Совета от 27 февраля 2003 года о маркировке компонентов и материалов автомобиля.

88. International Dismantling Information System (IDIS Plant), Version 2.0.8. IDIS 2 Consortium, April 2003.109.www.globalreporting.org

89. Mark Goedkoop and others, "The Eco-indicator 99. Manual for Designers and Final Report", Pre Consultants B.V. Amersfoort, the Netherlands, 2000: WWW.PRE.NLlll.SimaPro 5.0 Demo Manual. Pre Consultants B.V. Amersfoort, the Netherlands, 2001 : WWW.PRE.NL

90. Mark J. Goedkoop and others. Product Service systems, Ecological and Economic Basics. The Netherlands, 1999.

91. C.H. Богданов, M.M. Буренков, И.Е. Иванов. Автомобильные двигатели. М. "Машиностроение", 1987.

92. С. Amann. The stretch for better passenger car fuel economy. Part 1 // Automotive Engineering International, 1998, N 2, p. 305.

93. C. Amann. The stretch for better passenger car fuel economy. Part 2 // Automotive Engineering International, 1998, N 3, p. 71.

94. Е.И. Павлова, IO.B. Буралев. Экология транспорта. Москва «Транспорт», 1998.

95. Mobility 2030: Meeting the challenges to sustainability. Sustainable Mobility Project. Report 2004. World Business Council on Sustainable Development's (WBCSD's). www.wbcsd.org

96. Гидрометцентр России, www.hydromet.ruwww.meteorf.ru

97. В.Р. Битюкова, A.A. Попов. Тенденции атмосферного загрязнения в городах России // Экология и промышленность России, февраль 2004, с.4.

98. А.Н. Гусейнов. Урбоэкологическое районирование территории Российской Федерации// Экология и промышленность России, январь 1998, с.4.

99. И.Д. Свистова, Т.А. Девятова и др. Биомониторинг зоны влияния автомагистрали «Дон»// Экология и промышленность России, ноябрь 2003, с.37.

100. Ю.В. Трофименко. Экологические проблемы при эксплуатации автомобильного транспорта// Экология и промышленность России, апрель, 2002, с.24.

101. Перечень и коды веществ, загрязняющих атмосферный воздух. С.-Петербург: НИИ Атмосфера Минэкологии России, 1995.

102. ГОСТ Р 51206-98. Содержание вредных веществ в воздухе салона и кабины.

103. Проблемы и методы обеспечения экологической безопасности автотранспортного комплекса московского региона. Под редакцией Е.С. Кузнецова, Г.И. Маршалкина. МАДИ, Москва, 1998.

104. С.Г. Зубриський, С.А. Фомочкин. К вопросу об уровне безопасности автомобильного парка Российской Федерации// ААИ журнал ассоциации автомобильных инженеров, февраль 2002, с. 32.

105. Я.Д. Вишняков, A.B. Зозуля. Природоохранная программа снижения вредного воздействия автомобильного транспорта на воздушный бассейн Москвы// Экология и промышленность России, ноябрь 2003, с.41.

106. М.В. Короткое, Е.В. Бондаренко. Пробег и экологическая безопасность автомобиля// Автомобильная промышленность, 2003, № 5, с.8.

107. М.В. Короткое. Ранжирование автомобилей разных марок с позиций экологической безопасности// Автомобильная промышленность, 2003, № 1, с. 17.

108. A.A. Филиппов, Е.В. Бондаренко, М.В. Короткое,. Оценка экологической опасности автомобиля, работающего на разных видах топлива// Автомобильная промышленность, 2004, № 4, с.29.

109. W. М. Kreucher. Economic, Environmental and Energy Life-Cycle lnventoiy of Automotive Fuels. SAE Technical paper № 982218.

110. Study compares emission from low-emission diesel and natural gas school buses. Navistar International Corporation: www.dieselnet.com.

111. C.M. Найман. Образование производственных отходов в жизненном цикле дороги// Экология и промышленность России, август 2004, с.35.

112. Методика оценки технического уровня легковых автомобилей И 37. 001. 017-75 с изменениями 1980г. Минавтопром, Москва, НАМИ, 1983.

113. Ю.В. Трофименко, Т.Ю. Григорьева, И.А. Авенариус. Оценка экологической безопасности легкового автомобиля// Экология и промышленность России, июль 2004, с. 18.

114. В.П. Хортов. Новый взгляд на экологическую опасность АТС// Автомобильная промышленность, 2000, № 6, с.22.

115. А.Г. Шмидт, A.A. Токарев. Государственное регулирование топливной экономичности АТС// Автомобильная промышленность, 2000, № 6, с.З.

116. R. Eberle, Н. Frabze. Modelling the Use Phase of Passenger Cars in LCI. № 982179.

117. И.П. Мацаренко. Новые бортовые источники энергии// Приводная Техника, №4, 2001, с.41.

118. Нормативные данные по предельно допустимым уровням загрязнения вредными веществами объектов окружающей среды. Справочный материал. Санкт-Петербург 1994г. (Дополнение 1. Санкт-Петербург, 1997 г.)

119. A.B. Васильев. Снижение шума транспортных потоков в условиях современного города// Экология и промышленность России, июнь 2004, с. 37.

120. Временная типовая методика определения экономической эффективности осуществления природоохранных мероприятий и оценки экологического ущерба, причиняемого народному хозяйству загрязнением окружающей среды. Москва,: Экономика, 1986.

121. Временная методика определения предотвращенного экологического ущерба. Москва, 1999.

122. Fuel Economy Guide. MODEL YEAR 2005. U.S. Environmental Protection Agency (EPA). www.fueleconomy.gov

123. Fiscal Year 2004 Annual Report. U.S. Environmental Protection Agency, www.epa.gov

124. Environmental Report 2000/2001. Adam Opel AG: www.opel.com

125. ACEA's C02 Commitment. European Automobile Manufacturers Association (ACEA). Brussels: www.acea.be

126. Monitoring of ACEA's Commitment on C02 Emission Reductions from Passenger Cars. Final Report 05.09.2003. Brussels: www.acea.be

127. European Automotive Industiy Report-2004. ACEA. Brussels: www.acea.be150.1nitiativen fur die Umwelt. Eine Dokumentation der Adam Opel AG, 1996.

128. Volkswagen Recycling. Volkswagen AG. Wolfsburg, 1991.

129. A. Vyas. An assessment of electric vehicle life cycle costs to consumers // Total Life Cycle. Conference SAE, 1998, p. 161.

130. A. Patyk. Life cycle comparison of the environmental impacts of conventional and electric vehicles under European Conditions//Total Life Cycle. Conference SAE, 1998, p. 173.

131. И.П. Ксеневич, Д.Б. Изосимов. Современные проблемы прикладной механики наземных тягово-транспортных систем, (часть 5)// Приводная Техника, № 6, 2002, с.2.

132. Directive 2003/30/ЕС, of the European Parliament and of the Council of 8 May 2003 on the promotion of the use of biofuels or other renewable fuels for transport.

133. S. Birch. Hard cell //Automotive Engineering International, 1999, N 4, p. 42.

134. S. Birch. Fuel cells //Automotive Engineering International, 1998, N 12, p. 56.

135. И.П. Мацаренко. Новые бортовые источники энергии// Приводная Техника, №4, 2001, с.41.

136. BOSCH Environmental Report 2003.

137. Е.А. Захаров, В.А. Звонов, Г.Н. Злотин, Ю.В. Иванов. Моделирование образования оксидов азота в цилиндре ДВС при локальном расслоении топливовоздушной смеси// Приводная Техника, №4, 2001, с.56.

138. Friction Reduction a Design Contribution to Fuel Economy. AutoTechnology, №3, 2003.

139. A.J1. Карунин, C.B. Бахмутов, В.В. Селифонов. Пути уменьшения токсичности и улучшения топливной экономичности городских автомобилей// ААИ журнал ассоциации автомобильных инженеров, февраль 2002, с. 38.

140. А.Н. Москалкж, Ж.Ю. Моисеенко. Управление надежностью автомобиля// Приводная Техника, №4, 2001, с.27.

141. LADAONLINE информационное издание: www. LADAONLINE.RU

142. АСЕА Noise Event 2002. Brussels: www.acea.be

143. World Resources 2002-2004. Decisions for the Earth: Balance, voice, and power. United Nations Environment Programme. World Resources Institute, 2003: www.wri.org

144. World Resources 2000-2001. People and Ecosystems: The Fraying Web of Life Environment Programme. World Resources Institute, 2001: www.wri.org

145. The London Metal Exchange Limited. Average Official and Settlement Prices: www.lme.com

146. Richard T. Paul. A Monitoring Report on Automobile Recycling in North America // 2003 International Car Recycling Congress in Geneva.

147. Richard T. Paul, Dennis Chung, and David Raney. Actuale Recyclability of Selected Honda Vehicle // SAE-2004 World Congress in Detroit. SAE Paper 2004-01-0246.

148. S.D. Farrington. Designing for recycling.// Automotive Engineering International, 1997, N8, p. 46

149. K.Graser, R. Hoock. Optimizing plastic parts for recycling.// Automotive Engineering International, 1996, N5, p. 121

150. A. Darmanin and J. Morgan, "Instrument Panel Offal and Substrate Recycling Process", SAE Paper 930035, Automobile Life Cycle Tools and Recycling Technologies, SP-966, 1993.

151. Kami Buchholz. Wheels in motion for material changes.// Automotive Engineering International, 1999, №8, p. 61

152. Пути развития российского автопрома// Журнал автомобильных инженеров. №4,2005, с.7„

153. Автомобильный рынок России 2005. Информационно-аналитическое издание. Издательство "Семь верст", Тольятти, 2005, 191с.

154. Безопасность России. Экологическая диагностика: Энциклопедия/ под редакцией В.В. Клюева. «Машиностроение», Москва 2000. 496с.

155. Современные методы анализа и оборудование в санитарно-гигиенических исследованиях. Под редакцией Г.Г. Онищенко и Н.В. Шестопалова. ФГУП «Интерсэн», Москва 1999. 496с.

156. Э.И. Слепян, С.В. Рыженко. Как беречь природу в 21 веке// Экология и промышленность России, май 2005, с.9

157. И.В. Кузнецов. Экологические характеристики автомобиля «Волга»// Экология и промышленность России, май 2005, с.25.

158. Н.А. Ермашева, М.П. Огнетова и др. Исследование влияния нефтехранилища на загрязнение геологической среды// Экология и промышленность России, декабрь 2004, с.32.

159. С.Н. Поляков, С.В. Лушников и др. Устранение последствий масштабного разлива нефтепродуктов на территории нефтехранилища угольного разреза// Экология и промышленность России, март 2005, с.31.

160. Е.Н. Спирин, Н.С. Елугачева и др. Переработка смазочных материалов при эксплуатации транспортных машин// Экология и промышленность России, январь 2005, с.12.

161. B.C. Петросян. Глобальная экологическая проблема/ Экология и промышленность России, июнь 2005, с.19.

162. Д.П. Мозговой. Поведение диких животных как показатель антропогенного изменения природы в окресностях промышленного мегаполиса// Экология и промышленность России, июнь 2005, с.24.

163. Т.В. Кочкешова, О.А. Миронов, H.JI. Коробова. Влияние автотранспорта на некоторые породы деревьев южного урала//Экология и промышленность России, июнь 2005, с.ЗО.

164. Н.В. Смирнова, Л.В. Шведова, А.В. Невский. Влияние свинца и кадмия на фитотоксичность почвы// Экология и промышленность России, апрель 2005, с.32.

165. А.В. Васильев. Анализ шумовых характеристик селитебной территории г. Тольятти// Экология и промышленность России, апрель 2005, с. 20.

166. В.Е. Емельянов. Решение экологических проблем автотранспорта// Экология и промышленность России, апрель 2005, с. 36.

167. Н. В. Лобанова. Проблема вредных выбросов транспорта в атмосферу// Безопасность, технологии, управление. Научные доклады и статьи 1 международной конференции. Тольятти, 2005. Часть 1, с. 144.

168. PJI. Петров. Экологическое давление Европы// «АИМ-Пресс», №9 (49), 2005, с. 32.

169. P.JI. Петров. АВТОВАЗ отвечает на экологические требования Европы// LADA Новости. Информационное издание, лето 2005, с.20.

170. P.JI. Петров. Экология без границ// Волжский автостроитель, № 126, 2005.

171. P.J1. Петров. Экологический аудит АВТОВАЗа//Волжский автостроитель, № 130, 2005.

172. P.JI. Петров. О глобальности автомобилестроения// Волжский автостроитель, № 171, 2005.

173. P.J1. Петров. Экономические аспекты утилизации старых автомобилей. Европейский опыт (часть 3) // АВТОГРИН, №3, 2005, с. 7.

174. P.J1. Петров. Автомобили на топливных элементах. Насколько реальны ближайшие перспективы.// Волжский автостроитель, № 6, 2006.

175. Ипатов А.А., Минкин И.М. Автомобили с комбинированными энергетическими установками // Автомобили и двигатели: Сб.науч. тр. НАМИ. Москва, 2002, с.З.

176. Автомобильные дороги в экологических системах/ Д.Н.Кавтарадзе, Л.Ф.Николаева, Е.Б.Поршнева, Н.В.Флорова. Москва: ЧеРо, 1999,240 с.

177. Директива 2005/64/ЕС Европейского парламента и Европейского Совета от 26.10.2005 по отипованию транспортных средств касательно их повторного использования, переработки и утилизации, а также внесения поправок в Директиву Европейского совета 70/156/ЕЕС.

178. Обзор политики Российской Федерации в области регулирования химических веществ. Центр «Экология-Согласие»: http://accord.cis.lead.org

179. Стратегическая программа внедрения приоритетных автомобильных технологий и технологий защиты окружающей среды в Японии до 2025 г.//Automotive Engineering International, 2001, N8, p. 46.

Похожие работы

Транспортное, горное и строительное машиностроение
05.05.00