автореферат диссертации по транспорту, 05.22.10, диссертация на тему:Снижение выбросов вредных веществ с отработавшими газами автомобилей с дизельными двигателями

РГЗ СО

ИТШШРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЯ ИНСТИТУТ

и 1 о ..» * - -

На правах рукописи Герасимов Александр Терентьевич

СНИЖЕНИЕ ВЫБРОСОВ ВРЕДНЫХ ВЕЩЕСТВ С ОТРАБОТАЕШИМИ ГАЗАШ АВТОМОБИЛЕЙ С ДкЗЕЛЫШШ ДВИГАТИШШ

Специальность 05.22.10 - Эксплуатация автомобильного

транспорта

Автореферат диссертации на соискание ученой степей* кандидата технических наук -

Санкт-Петербург 1993 г.

Работа выполнена на кафедре " Техническая эксплуатация и ремонт автокобилей " автодорожного факультета Санхт-Детер -бургского инженерно-строительного института.

Научный руководитель: доктор технических наук,

профессор М.А.Масино . Научный консультант: кандидат технических наук,

доцент О.В.Гладков

Официальные оппоненты: доктор технических наук,

профессор Л.И.Крепо кандидат технических наук Г.М.Левкин

Ведущая организация: ТПСТО " Спецтранс "

Защита состоится Марта 1993 г. в часов

на заседании специализированного оовета К 063.31.04. в Санкт -Петербургском инженерно-строительном институте по адресу : 198103, Санкт-Петербург, ул. Курдяндская. 2/5, ауд. 340.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института.

Автореферат разослан «16 " Марта 1993 г.

Ученый секретарь специализированного совета кандидат технических наук, доцент

П.Д.Алексеенко

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность теш. Диссертационная работа посвящена решению актуальных задач по защита окружающей сродн от вредных выбро -сов с отработавшими газами автомобилей.

В настоящее время автомобильный транспорт наряду с промыш -ленностыэ является главным виновником значительного загрязне -ния атмосферы. Особу® опасность для человека представляют вредные вещества канцерогенной группы - полициклкческае ароматические углеводороды и нитрозосоедгнения. Вредные вещества этой грушш имеют свойство накапливаться в организма человека, вызывая злокачественные новообразования.

Как показывает практика, эффективность систем общеобменной вентиляции в помещениях для ремонта и стоянка автомобилей низка в связи со значительными их размерами и черезвычайной рас -средоточенностью выбросов вредных веществ с отработавшими га -зама автомобилей. Поэтому особенно остро встает вопрос о защите воздушной,среды в указанных помещениях от загрязнений отработавшими газами автомобилей. Основное поступление вредных веществ происходит здесь при въезда.выэздв и маневрировании ав -томобилей, а также при прогреве двигателя.

Повышенные концентрации вредных веществ в атмосфере рабочих мест вкзьшшот ухудшение здоровья работающих и приводят к с ни -гэшао производительности их груда.

Цель шботы. Исследованмо концентрации вредных веществ, в особенности канцерогенной группы,, в отработавших газах автомобилей с дазельнкиа двигателями и разработка мероприятий и устройств, направленных на защиту от нях воздушной среда.

Поставленная цель соответствует основным положениям Кош -лексной научнк-техничвсдеой программы " Человек и окружающая _ среда. Проблемы охраны природа."

Научная новизна. 1. Получены математические модели зависимости концентрации вредных веществ, в частности канцерогенной группы, в отработавших газах от эффективной мощности к частоты вращения коленчатого вала двигателя.

2. Разработан расчетно-аналитический метод определения коли -чества выбросов вредных веществ с отработавшими газами авто -мобилей.

3. Определено и проанализировано влияние влажности водо-топ -ливиой эмульсии на концентрация вредных веществ, в частности канцерогенной группы, в отработавших газах двигателей ЯШ-236

___к ЯЮ-238.______ _____________•_______

Практическая значимость работы. Исследования количествен -ных характеристик и динамики изменения концентраций вредных веществ, в частности канцерогенной группы, в отработавших газах дизельных двигателей позволили разработать мероприятия к устройства для снижения токсичности автомобилей. Предложенный расчетно-аналитический метод определения количества выбросов вредных веществ о отработавшими газами автомобилей позволяет оценить и выбрать оптимальный, с точки зрения влияния на ок -ружшдую среду, ре>зш движения и полную массу автотранспорт -ного средства в зависимости от дорожных услоняй.

Анробания работы. Основные положения диссертационной работы докладывались на Всероссийской научно-практической конфе -ренции ■ Автомобиль- дорога - природная среда "7-9 апреля 19Э2 г. (г. Санкт-Петербург), на научных конференциях Санкт -

- Петербургского инженерно-строительного института в 1990... ...1992 г.г.

Публикации. По теме исследований опубликовано 4 пс ¿атннх роботы.

Объем диссертации. Диссертационная работа ¿одержат 190 страниц и состоит из введения, шести глав ж основных выводов, изложенных на 144 стршоздах; списка литературы, гх^'гах^его 212 наименований, в том число 70 на иностранных языках и приложений. В основной текст включено 16 рисунков и 12 таблиц.

ОСНОВНОЕ СОДЕРдШЩ РАБОТЫ

Первая глстз. В перво* глав о анализируется состояние вопроса « сиглении токсичности автомобилей с дизельнкт.ти двигателям. Дан аналжз состава отработаванх газов дизелышх даигатолей, характер и степень воздействия токсичных компонентов отработав лкх газов на человека з окружаюцую среду, особенностей их образования в процессе горения углеводородного тотшва.

Выполнен анализ методов и средств, использущихся для опре -деления концентрации вредных веществ в отработаьпцх газах автомобилей, а такке методов снижения выбросов средних веществ в окружающую среду. Установлено, что ккещиеся результаты по изучению состава отработавакх газов автомобилей дают достаточно полнуа картину изменений в зависимости от регшма работы двига -теля концентрации таких вредных веществ как окись углерода, углеводородов, окислы азота, саад. Аналогичных дашшх по выходу вредных веществ кшгдэрогенноЕ группк в литература практически нет. Отсутствуют тазхо Есследозакг-я по обре.зовагапэ з отработавших газах автомобилей канцерогенних «итрозосоедглюпнК. Видимо, это во многом объясняется слотаостью отбора к подготовка проб канцерогенных веществ к анализу, ограниченным количеством орга-

низаций в которых имеются высокочувствительные и селективные пркборы, позволяющие проводить анализ проб на содержание канцерогенных веществ, отсутствием отработанных методик их анализа. Делается вывод, что для снижения количества выбросов вредных веществ с отработавшащ газаш автомобилей необходимо, наряду с поддержанием технической исправности транспортных средств, использовать дополнительные устройства для снижения токсичности отработавших газов, особенно при движении автомобилей в закрытых помещениях.

Для достижения сформулированной выше цели исследований поставлены следующие задачч:

1. Разработать методику проведения исследований концентрации вредных веществ, в частности канцерогенной группы, в отработавших газах дизельного двигателя. ------ --------- 2.-Провести исследования концентрации вредных веществ в отработавших газах дизельного двигателя. .

3. Определить пути снижения выбросов вредных веществ ,в особенности канцерогенной группы, с отработавшими газами дизельного двигателя.

4. Разработать мероприятия и устройства, направленные на снижение загрязнений воздушной среды отработавшими газами.

5. Разработать- методику определения количественных выбросов вредных веществ с отработавшими газами автомобилей с дизельными двигателями.

6. Оценить экономическую эффективность от внедрения в транспортный процесс разработанных мероприятий и устройств.

Вторая глава. Во второй главе проведен теоретический анализ влияния процесса смесеобразования на содержание вредных

веществ в отработавших газах дизельных двигателей и разработана методика экспериментальных исследований концентрации вредных вецоств в отработавших газах на разных реяиках рнботы двигателя.

Для прведштя исследований создана опытно лабораторная установка, включающая стенд для 'испытания двигателей йМЗ-236 и ШЗ -238, оборудованный электротормозом типа ЯМЗ-9135-269. Стенд имеет жидкостный реостат для бесступенчатого регулирования мощности и частоты вращения асинхронной малины АК-112-4М, а такте весовое устройство для замера расхода топлива, приборы „..и определения мощности (кВт) и частоты вращения коленчатого вала 'двигателя (имн-1).

Схег.-л оцктно-лабораторной установки приведена на рьс.1. Исследуемый двигатель 1 соединен валом 2 с э.тектротор?.'0зом 3. Отбор проб отработавших газов производили из еьклопной трубы 4. Отработавшие газы из выхлопной трубы поступают в конденсатосбор-ник 5. Обеспечение необходимой тегаоратуры газов осуществлял! нагревателем 6. Температуру отобранных для анализа газов контролировали термометром 7. Далее газы через трехходовой кран пос-. тупа»? либо для анализа на содержите окиси углерода и углеводородов, либо для анализа окислов азота, лкбо для отбора проб на содертание канцерогенных бенз(а)пирена и нитрозосоедннений: нит-роздкгетилагяша и нитроздззтиламгна. Анализ отработавшх газов на содержание окиси углерода и углеводородов производили с помощью газового хроматографа 8 (попользовали отечественный газо-внй хроматограф ЛГ.!-30-1) . Необходимый обьем исследуемых газов обеспечивался устройством автоматического ввода пробы 9 в колонку газового хроматографа. Схема отбора проб отработавших газов

АНАЛИЗ ПРОДУКТОВ СГОРАНИЯ

' СО , СпНга

0—ф~Ч*Э—

ф-

Л

2

л

САйА I

•3

0

?

№ с

Рис. 1. Схема опытно-лабораторной установка ; ьредных веществ в отработавших ге

ОТБОР ПРОБ БП,НДМА,НДЭА

ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОНЦЕНТРАЦИИ Ы0,Ы02

;лл Кослсдоедк:^ коныентрьц^н ьзах. дизельнк:-: двкгателей.

э

но содер-днио окислов азота вкллчает: окислительный сосуд 10 с трехокисыо хрома и поглатитолыша сосуды 11 о '¿енилпмшюм. Применяемая схога позволяет производить отбор проб, ;._шуя окислительный сосуд 10, в данном случае окисление N0 до N02 ¡¡0 происходит. Для оценка концентрации окислов азе.а использовали га-зовкй хрог/лтогра^ ЛХМ-80-1 с пламенно-ионизационным детектором. Отбор и концентрирование проб отработавших газов на содержание канцерогенных веществ: бенз(а)пирвна, нитроздаметкламина и нит-роздиэтиламина производили на взвешанном слое сорбента (использовали окись алк/иния) с-помощь» специального устройств: 12, разработанного сотрудниками кафедры " Теплотехника и газоснабжение " Санкт-Потербургского ишсенерко-строительного института совместно с сотрудниками лаборатории биофизики НИИ онкологии км. H.H. Петрова. Для концентрирования пробы исследуемых газов на содергдшие канцерогенных нитрозосоедкнокий использовали в качестве растворптэля - хлористый метилен, а на содоргдниа бзи-з(а)пирена - бензол. Концентрированная проба в объеме 1-2 мл слызается в капсулу 13. Анализ проб на содорганиз вредных веществ канцерогенной группы производили в лаборатории биофизики НШ онкологии им. K.M. Петрова. Для оценки концентрации сани производили аспирацию отработавших газов через '¿ш>тр из каолиновой ваты 14 с последующим газ о хромат огрз фиче ским определением концентрации.

Выполнены обработка и анализ результатов эксперимента, построены объемные графики цзменеиая концентрации вредных веществ в отработавших газах: бенз'а.ишрена, китроздкметилагщна, нитроз-дкотялаг.аша, сага, окиси углерода, углеводородов, ок::слов рзота, а так.» расхода отработавших гасов к часового расхода топлива

двигателей ЯМЗ-236 и ЯМЭ-238 в зависимости от использования эффективной мощности в частоты вращения коленчатого вала двигателя.

Третья глава. В третьей главе разработан расчетно-аналитиче-ский метод определения количества выбросов вредных веществ с отработавшими газами автомобилей, приведена методика соответствующих расчетов.

При проведении численных расчетов с использованием электронно-вычислительной техники удобно иметь аналитические аналоги , приведенных во второй главе, графических зависимостей. Для получения соответствующих анали~ических зависимостей экспериментальные данные обрабатывались с использованием метода наименьших квадратов на персональном компьютера IBM PC АТ-286 с помощью специальной программы -"-В Е G В Е ", разработанной кандидатом технических наук, доцентом Котиковым Ю.Г. (кафедра " Автомобили и автомобильный транспорт " Санкт-Петербургского инженорно-строктального институт^. В результате математической обработки экспериментальных данных получены, приведенные ниже , математические модели в виде уравнений множественной регрессии, устанавливающие связь концентрации вредных веществ в отработавших газах,- а также расхода отработавших газов и часового расхода топлива с использованной относительной эффективной мощностью .(Х^ = NeAle пои) а частотой вращения коленчатого вала двигателя

=П , мин-^КГ3): 1. Концентрация бенз(а)парена а отработав-лкх газах (мкг/м3)

У± в 1,601 + 1,5663^ - 1,857X2 + 0,301Х| + 0,8144 - 2,421X3X3 + + 0,82ixf - 0,10ix| - 0,114X^2 + 0,692Х1Х2 (1)

2. Конпонтраппя нитроздиметиламлна в отработавших газах (Ю-1- мкг/аэ )

7г =-1.601 + 2,757^ + 2,540X2 1,567Х^ - О.ЗбЗХ^ - 1,0?1Х1Х2 +• + 0,423Х^ + 0,075.<2 + 0,12 эф-, + 0,2 64X^1 {2)

3. Концентрация нитроэциэтилагшга в отработавших газах (часг/.м3) Т3 =-3,557 + 0,308.^ + 7,018X3 - З.бЗЭХ? - 3,448x1 + 0,970Х1Х2 +

+ 0,305"? + 0,509>| + 0,064Х?Х2 - 0,382Х1Х| (3)

4. Концентрация сажи в отработавших га~ах {г/ч3 )

Ул =-0.137 + 2,841Х1 - 0,002X2 + 0,531Х^ + 0,146а| - З.бШ^ +

+ 0,516^ - 0,П42:<| - 0.403Х1Х, + 1,120Х^Х| (4)

5. Концентрация окиси углерода в отработавших ж'азах (г/м3 )

т-г5 =. 5,122 + 1.717Х, - Г.,2-14X2 - 0,257^ + 2,4ЭЭх| - З.ОгбХ^ + . + 2,513Х^ - 0,237л^ - О^оОХ^ + 0,924Х1л| (5)

6. Концентрация углеводородов в отр^ботпиших газах (г/м3 )

Уб = 1,795 + 1,101X5 - г.ЗЗЗХо + 2,216а| + 1,263х| - ЗДббХ^ -

- 0,461Х^ - 0,227^ - 0,415x1x2 + 1,027X^2 ■ (6) .

7. Концентрация окислов азота в отработавших газах (г/м3)

У7 =-12,109+ 2,297Х1 +21,254X2 - 3,223Х^ -12,201а| + 3,270Х1Х2 + + 0,835Х^ + 2,304Х| - 0,гбЗХ^ - 0,881X^1 (7)

8. Расход отработавших газов двигателя Я\3-235 (1СГ^- и3/ч )

76 = 0,403 + О.ОЭОХ-,^ + 1,932X2 + 0,081Х| + 0,891х| - о.ггбх^ -

- 0,067Х^ - 0,268х| - 0,086Х|Х2 + 0,052X^1 (8)

9. Расход отработавиих газов двигателя Я1'3-233 (10~2- :л3/ч )

уд = 0,319 + о,шсх1 + з.отЦ, - о,оз4х? + о,817х| - о.сбгх^ + + 0,014Х^ - 0,268Х| - 0,134X^.^2 - О.СОЗХ^ 19)

10. Часовой расход топлива двигателя ЯМЗ-236 (Ю-1 кг/ч) У10=-1,042 + 1,332^ + 1,959X2 - 0,5Ш| - 0,879х| - 0,6181^ -

- С,018Х^ + 0,171^ + 0,667/^X2 + 0,358*^ (10)

11. Часовой расход топлива двигателя Ш3-238 (10-^ кг/ч) У^ж-0,341 - 0,873^ + 1,397X2 + 0,283^ - 0,977х| + 1,547Х1Х2 +

+ 0,613Х^ + 0,278х| - 0,079^^2 + О.ОЗО^Х^ (11)

Полученные математические модели адекватно описывают процессы изменения экологических и экономических показателей работы двигателей ЯМЗ-236 и ЯЮ-238 в зависимости от использования эффективной мощности на определенной частоте вращения коленчатого вала двигателя. Проверку адекватности модели производили по значению ? - критерия Фишера при 5% - ном уровне значимости.

Номинальную эффективную мощность двигателя на определенной частоте вращения коленчатого вала определяли по формуле:

Ретах-ч-Уь-П „-пт

Не ном "-^---^ <12)

где Ре тах - максимальное эффективное давление в цилиндре двигателя , МПа ;

V- рабочий объем двигателя , л ;• П - частота вращения коленчатого вала двигателя, мин"3-; т" - тактнос'ж-» двигателя. , В теории эксплуатации автомобилей для вычисления нагрузки на двпгател- при задан ix дороином сопротивлении, массе автотранспортного с^дства п скорости движения обычно используют ,равнения тягового хли мощностного балансов. При у тановквшемся движении автопоезда (без учета буксования) эффективная мощность рь---одуется на преодоление следующих сопротивлении: каченго автомобиля к пр-лцепа , укло-а дорога Ыо( , воздуха N5 , тран-

смиссии Иу и .зспомогательных агрегатов N1^ :

Ыв +N«1 + +Ыва (13)

11а основе корреляционных зависимостей концентрации вредных веществ в отрабохашаих газах и расхода отработавших газов двигателей Ш.53-236 и Я'.'3-238 разработана методика расчета количества впбросов вредных веществ с отработавшими газами автомобилей.

Четвертая глава. В "^твертой главе определено и проанализировано влияние влажности водо-тошшвной эмульсии на концентрацию вредных веществ, в частности канцерогенной группы, в отработавших газах двигателей Ш,'3-236 и ЯМЗ-238.

Для исследования влияния вла'шостп водо-топлшзной эмульсии на состав отработавших газов дизельного двигателя автором разработано и изготовлено устройство для механического эмульгирования моторного топлива непосредственно на двигав эле. Экспери-монталь"че исследования проводили на двигателях ПГ.СЗ-236 и ЯМЗ--238 с помощью испытательное стенда, оборудованного электро -тормозом типа ЯМЗ-9185-26Э. Методика проведения испытаний приведена в четвертой главе диссертации. Эффект: эность сгорания водо-тошшвной эмульсии в цилиндре двигателя оценивали по выбросам с отработавшими газами сати, окиси углерода, углеводородов и бенз(а'тагана.

По результатам эксперимента* ных исследований построены графики изменения концентраций вредных веществ в отработавших газах: сажи Сс, окиси углерода Сэд , ^леводородов , бенэ-(адшрана Сцд , окислов азота С^0х , нитроздиьгатиламина , нитроздиэтиламина Сщ-од в зависимс зти от влажности водо-топ-ливной эмульсии (рис. 2.)

Из анализа экспериментальных розультатов еле,дует, что без ухудшения ь-оцност"«х и экономических показателей работы двига-

С НАМА -MKW

Г ГА NOv' м Х2.4

2,0

1,6

ц

Cr и , %?

o,e

0,5 0,4

OA 0,2

НАМА

нд ЗА

iL\

ыо *

Д

.БП

Дд

«А

Г МКГУЗ

иНДЭА.

-----: о,6

Г M»V3

1 АД 4—Гд\

ь

i

U и 1__ДГ- 1

л ! Г- - С !

кД А А ¿¿Г""*! А^ Д

" ! i i !

г т/* С СО > /н

1,6

i,-4

4 8 12 Í6 -20 W,%

.2. ¡«i.^íiti., b.'i'ï.ùi. CÏH uof' Э».улКйА fee. *.0nlfe4T¿«BUk

CSXii f"1'^ j-r^i^sft ,j-i-«еыдо^сao;> jr ,<îeno(a}-Jinp'-va v'gjj ,OKi.c.4ü;-í u30ï;t d^jj ,гл*-.)о»¿л.

Явтроздиэтнпамина с OT¿>a¿Oítü««.JÍ «-u»

телей ЯМЭ-236 и ЯМЗ-238 оптимальной величиной является влажность водо-топлквнол эмульсии равная

При стендовых моторных испытаний двигателей ШАЗ-235 и Я1СЗ--238 с устройством для приготовления и подачи водо-тошшвно'! эмульсии влажностью й% происходит относительное снижение концентрации вредних веществ в отработавших газах: бенз(а)пирена на 25% - 4% ; нитроздаметиламиаа на 20% ~ 3% ; нитроздиэтил -амина на 15% - 3% ; саяи на 40% - 5% ; окиси углерода на 15$ -- Ъ% ; углеводородов на 13/5 - 2% ; окислов азота на 305? - 2>% в зависимости от нагрузочного рекема работы двигателя.

Пятая глава. В пятой главе рассмотрен вопрос очистки отработавших газов при движении автомобилей в закрытых помещениях (ремонтных зонах и закрытых стоянках). Установлено, что одним из основных средств, обеспечивающих эффективное снижение выбросов вредных веществ, является физико-химическая обработка отработавших газов. Системы каталитической нейтрализации вредных веществ, применяемые как дополнительное оборудование, позволяет без изменений в конструкции двигателя существенно снизит* выбросы вредных веществ, в частности канцерогенной группы. Анализ научно-технической и патентной литературы показал, что для очистки отработавших газов автомобилей широко используются нейтрализаторы с платиновыми катализаторами. Однако катализаторы на основе благородных металлов имеют высокую стоимость и недоступны автотранспортным предприятиям. Кроме того отечественная промышленность не может в настоящее время обеспечить в достаточном количестве нейтрализаторами отработавших газов все автотранспортные предприятия. Для очистки отработавших газов при движении автомобилей в ремонтных зонах и закрытых стоянках иоино использовать более доступные для автотранспорт-

них предприятий оксидные катализаторы. При этом учитывается, что скорость движения автомобилей в указанных помещениях ограничена 5-10 км/ч , используется небольшой даппазон натру- . зек на двигатель - в основном холостой ход и небольшие нагрузки при средней частоте вращения коленчатого вала.

Наш разработана конструкция устройства для очистки отработавших газов с использованием отечественного низкотемпературного катализатора, состоящего из трех основных компонен -тов: активной двуокиси марганца МпС^ (55-63£ по массе)', окиси квди СиО (15-22:* по массе) и бентонитовой глины (7-1552 по массе).

Методика ьспытаний устройства для очистки отработавших газов автомобилей приведена в пятой главе диссертационно!; работы. Результаты лабораторных ксштаниЯ устройства на двнгате-ле да3-т238 показали устойчивую работу двигателя и отсутствие в помещении запаха отработавших газов. Пород подглючекком устройства, катализатор разогревали до температура 120°С для повышения эффективности очистки. После подключения устройства

к выхлопной трубе температура катализатора подкралась до 250

»

-300°С. Для контроля за из:гененкягл! температуры катализатора устройства в реактор устанавливали термопара типа ТЖ (хромель - капель). Результаты анализа очаденных 07работавших газов на реккме работы двигателя с нагрузкой 10!? от ко'д;палыгоК моц.'юс-ть при частоте враиеккя коленчатого вала 1530 кш показали э^окщ-'нуи очастк-у отработает;* газов: от сап. на ЮТ? ; бон-з(а)а;рена, ,:1.тр0з;$.:.'зт1;лаи,шар нитроздасгала:к:на, описи углерода, углеводородов -• остаются только слог;; ; г:о!;ор..'ан1:о окислов азота сшивается с' 0,574 г/;*:0 до 0,321 г/м4, то есть на 44,".

};::одро1Ш0 устройства в автотранспортном для оч;;-

сткл отработавших газов при движении автомобилей в рзмонтной зоне позволяет сократить простои автомобилей в ожидании ремонта за счет возможности заезда в ретонтную зону, не нарушая экологических условий в помещении.

Ыостая глава. В шестой главе приведена методика расчета зко-иомической эффективности от внедрения в автотранспортных предприятиях разработанных устройств и выполнен расчет экономической э:уфективности от внедрения устройства для приготовления и подачи водо-топливной эмульсии в дизельный двигатель и устройства для очистки отработавших газов при движении {автомобилей в ремонтных зонах и закрытой стоянке.

Экономическая опенка от внедрения устройств произведена в ценах 198£ года (год изготовления разработанных устройств) в соответствии о действующими методиками:

1. Временная типовая методика определения экономической эффективности осуществления природоохранных мероприятий и оценки экономического ущерба, причиняемого народному хозяйству загрязнением окружающей среды.. - И.: Экономика, 1986.

2. методика (основные положения) определения экономической эффективности использования в народном хозяйстве новой техники, изобретений и рационализаторских предложений. - К.: ВНИИПИД986.

Экономический эффект от внедрения средозащитных мероприятий определяли на основе сопоставления результата и затрат на изготовление и внедрение разработанных устройств. Величину предотвращенного экономического ущерба от загрязнения среды определяли как разность между расчетными величинами ущерба, который имел место до осуществления рассматриваемого мероприятия и остаточного ущерба после проведения этого мероприятия.

Экономический эффект от внедрения разработанных устройств в

автотранспортном предприятии составил: устройства для приготовления и подачи водо-топливной эмульсии в дизельный двигатель - 1748,1 рублей в год на один автомобиль ; устройства для очистки отработавших газов Ьри движении автомобилей в помещении ремонтной зоны и закрытой стоянки - 2312,5 рублей в год на пять автомобилей.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Проведены исследования концентрации вредных веществ, в частности канцерогенной группы, в отработавших газах при работе дизельного двигателя на разных нагрузочных режимах на созданной опытно-экспериментальной установке по разработанной методике.

2. В результате экспериментальных испытаний двигателей ЯМЭ-236 и ЯКЗ-238 составлены графики изменения концентрации вредных веществ, в частности канцерогенной группы, в отработавших газах в зависимости от нагрузки на двигатель и частоты вращения коленчатого вала.

3. В отработавших газах двигателей ЯМЭ-236 и ЯМЭ-238 установлены, в зависимости от режима работы двигателя, следующие концен-трациж вредных веществ канцерогенной группы: бенз(а]пирена от 0,243 до 1,032 мкг/м3 ; нитроздиметиламина от 3,54 до 10,85мкг/ы3 нитроздаэтиламина от 1,33 до 4,65 мкг/м3.

4. Установлено, что увеличение концентрации канцерогенных no.ii-циклпческнх ароматических углеводородов в отработавших газах двигателей Я1/3-236 и №."3-238 зависит от качества смесеобразования и полноты сгорания топлива в цилиндре двигателя, а канцерогенных нитрозосоеднненпК - от количества окислов азота, образующиеся в нпжшдре двигателя и времени отводимого на протекание роакт;!' в камере сгорания.

5. В результате математической обработки экспериментальных данных по специальной программе на ЭВМ получены математические модели в виде уравнений регрессии, связывание количество выбросов с отработавшими газами по всем компонентам, в том числе канцерогенных бенз(а)пирена к нитрозосоединений, а также расхода отработавших газов, с использованной относительной мощностью к частотой вращения коленчатого вала двигателя.

6. Разработана методика расчета количества выбросов вредных веществ о отработавшими газами на установившемся режиме движения автомобиля, которая позволяет оценить к выбрать оптимальный, о точки зрения влияния на окружающую среду, режим движения и полную массу автотранспортного средства в зависимости от дорожных условий.

7. В результате специальных исследований влияния влажности водо -топливной эмульсии, подаваемой в двигатель, установлено, что для двигателей Я.13-236 и ЯМЭ-238 оптимальной является восьмипроцентная влажность. При влажности 8% снижаются концентрации вредных веществ канцерогенно? группы в отработавших газах в следующих количествах: бенз(а^шрена на 25%, нитроздиметиламина на 20$, ннтроз'диэтилашна на 152», при этом также снижаются концентрации: сажи на 40%, окиси углерода на 15$, углеводородов на 13%, окислов азота на ЗОЯ. Снижение выбросов вредных веществ происходит без ухудшения мощностных и экономических показателей работы двигателя.

8. Спроектировано и изготовлено устройство для приготовления и подачи водо—топливной эмульсии в дизельный-двигатель, позволяющее при его использовании на автомобиле КрАЗ-256Б1 с прицепом 2сп-8 сократить выбросы.с отработавшими газами вредных веществ канцерогенной группы за год от одного автомобиля: бенз(а)плрена

на 21,3 мг; нжтроздиметжлашша на 693,8 иг ; нитроздиэтмл -амина на 206,4 иг, а также сократить выбросы: сажи на 11,9 кг; окиси углерода на 21,1 кг ; углеводородов на 11,3 кг ; окислов азота на 218,9 кг.

9. Разработано и изготовлено устройство для очистки отработавших тагов при движении автомобилей в закрытых помещениях, позволяющее при движении автомобиля КрАЗ-256Б1 в ремонтных зонах х закрытых стоянках сократить выбросы вредных веществ канцерогенной группы в окружающую среду за год от одного автомобиля: бенз(а)пирена на 13,85 мг ; квтроздаметнламина на 238,13 мг ; нитроздиэтилашна на 86,76 мг , а также сократить выбросы: саки на 1,5 кг ; окиси углерода на 32,4 кг ; углеводородов на 15,0 кг ; окислов азота на 13,7 кг.

10. Экономический эффект от внедрения разработанных устройств в автотранспортном предприятии в цонах 1989 года, составляет: устройства для приготовления и подачи водо-топливной эмульсии

в дизельный двигатель - 1748,1 рублей в год на один автомобиль; устройства для очистки отработавших газов при движении автомобилей в закрытых помещениях - 2312,5 рублеР в год на пять ав-

«

томобилей.