Статья на тему Пути снижения токсичности выбросов автотранспорта

УДК 621.43.06.001.76

Пути снижения токсичности выбросов автотранспорта

И.Н. Лобко
Преподаватель Павлодарского нефтегазового колледжа,
г. Павлодар

Проблема, взятая за основу нашего исследования: главная экологическая проблема автомобильного транспорта - это высокая токсичность выхлопных газов. В их состав входит более 200 токсичных компонентов, в том числе таких биологически активных, как окись углерода, окислы азота, углеводороды, альдегиды, соединения свинца и многие другие. Доля оксида углерода составляет 74 процента, углеводородов - 10 процентов, оксидов азота -13,4. И так далее: сажа, диоксид серы, свинец
Цель исследования: найти оптимальное техническое решение для снижения токсичности выбросов автотранспорта, применимое в условиях города Павлодара и Павлодарской области.
В ходе исследования решались следующие задачи:
Изучение статистики по воздействию автотранспорта на окружающую среду.
Анализ возможных способов снижения вредного воздействия автомобильных выхлопов на окружающую среду.
Изучение новых технологий по снижению токсичности выхлопов, выбор оптимального решения.
Вот некоторые статистические данные:
По данным МВД РК по состоянию на 30 июля 2012 года общая численность автомобилей в Казахстане составила 3 264 400 единиц, в том числе в Павлодарской области 163 597 единиц.
Анализ рынка автотранспорта, проведенный Минтранскомом, показывает, что казахстанцы эксплуатируют 59 процентов легковых автомашин возрастом старше 12 лет, 84 процента грузовых автомобилей и 57 процентов автобусов.
В большинстве крупных городов Казахстана вклад автотранспорта в загрязнение воздушного бассейна достигает 60 процентов и более от общих объемов вредных выбросов.
Сопоставив приведенные статистические данные, можно прийти к выводу, что воздействие автомобильных выхлопных газов становится действительно экологической проблемой и требует немедленного решения.
Существует несколько выходов из этой тяжелой экологической ситуации, например, такие как:
снижение количества автомобилей (что вряд ли возможно),
переход на альтернативные виды топлива (что тоже пока не вполне реально),
изменение стандартов токсичности автомобильных выхлопов,
усовершенствование двигателей автомобилей.
Рассмотрим эти решения каждый по отдельности:
Снижение количества автомобилей вряд ли возможно, так как автомобиль на сегодняшний день является не предметом роскоши, а необходимым средством передвижения и потребуется немало усилий, чтобы убедить рядового казахстанца отказаться от личного автомобиля.
Переход на альтернативные виды топлива тоже пока не вполне реален, потому, что он невозможен без перестройки инфраструктуры автомобильного транспорта, а это требует определенных финансовых вложений и времени.
В 2014 году у нас заработают нормы Евро-5, но изменение стандартов токсичности автомобильных выхлопов не решит проблему стареющего автопарка, так как стандарт распространяется на ввозимые автомобили, а нынешний автопарк будет находиться в обращении до окончания своего жизненного цикла, что никак не улучшит экологическую ситуацию в стране.
Интересными являются разработки ученых по техническому усовершенствованию автомобилей и их двигателей для улучшения его экологичности. Например, ученые предлагают:
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] для газоразрядно-каталитической очистки газообразных выбросов;
"Зеленый ящик" (GreenBox), превращающий выхлопные газы в биотопливо;
МД-тюнинг - технология модификации дросселя и карбюратора;
Трехкомпонентный каталитический нейтрализатор (А- катализатор уменьшения вредных выхлопов, В- катализатор окисления (сгорания) вредных веществ, С- керамическая сотовая структура) – трехступенчато нейтрализует вредные выбросы.
Водородный обогатитель «Viman» - позволяет использовать газ Брауна (смесь водорода и кислорода в соотношении 2:1), , который выделяется в результате электролиза и попадая в камеру сгорания является обогатителем топлива.
Как решается проблема снижения токсичности вредных выхлопов в Павлодаре было решено узнать на примере ТОО ТФ «ТАКСОМОТОР». Все автомобили проходят контроль на токсичность на специальном стенде по установленному графику, ведется журнал выдачи талонов токсичности, в которых указывается результат проверки. На каждый автомобиль выдается талон токсических выбросов. Если токсичность превышает стандартную норму, производится регулировка карбюратора на холостом ходу. Кроме этого снижению токсичности выхлопов способствуют керамические газовые катализаторы, которые устанавливаются в глушителе заводом-изготовителем.
Недостатками такого подхода к решению проблемы, как нам кажется, являются следующие:
Прибор контроля токсичности фиксирует только содержание бензола.
Регулировка карбюратора снижает содержание вредных веществ лишь до минимального уровня, установленного стандартом, т.е. кардинально проблему не решает.
Нас заинтересовали и поэтому более детально изучены в сравнении две новейшие разработки: технология МД-тюнинга и технология "Зеленого ящика" (GreenBox).
Коротко о МД-тюнинг можно сказать следующее:
Американский инженер Рон Хаттон, основатель компании GadgetmanTechnologies LLC, сделал ряд исследований и открытий в области аэродинамики. Он запатентовал работающую технологию модификации дросселя и карбюратора (МД-тюнинг), которая позволяет увеличить мощность автомобиля, снизить расход топлива, увеличить крутящий момент и динамичность. Кроме этого снижается количество вредных веществ в выхлопе.
Как это работает:
В процессе модификации дросселя в нем протачивается несколько выверенных фасок. Благодаря этим фаскам становится возможным формирование сильного вихревого воздушного потока, вследствие чего создается перепад давления, который приводит к скачку вакуума. При таком уровне создавшегося вакуума ни одна жидкость не может оставаться в состоянии жидкости, таким образом, бензин превращается в пары бензина (другое физическое состояние). При этом мощный вихревой воздушный поток эффективнее перемешивается с парами бензина (газ с газом), как в миксере, образуя предельно гомогенную (однородную) топливно-воздушную смесь (ТВС).  Это обеспечивает более полное сгорание топлива, выработку большего количества энергии и, соответственно, большей мощности. Двигатель автомобиля становится более приемистым и быстрее набирает нужные обороты. Исчезает провал в начале движения автомобиля, педаль газа откликается на нажатие мгновенно.
Мы выделили следующие преимущества МД-тюнинга:
МД-тюнинг делается один раз на весь период эксплуатации автомобиля, не требует внимания, заливки, установки чего-то дополнительного, что может ломаться.
МД-тюнинг – это минимальное вмешательство в систему впуска, никаких вмешательств в двигатель, электронику, компьютер. Не влияет на гарантию!
После модификации автомобильные датчики инжекторных автомобилей в большинстве случаев сразу подхватывают новые данные, и машина работает в новом режиме без перенастройки.
МД-тюнинг не препятствует, он скорее, помогает получить максимум от чип-тюнинга, установки турбины, нитро, установки газобаллонного оборудования или любой другой модификации, которую вы захотите осуществить.
МД-тюнинг – это низкая стоимость модификации, он быстро окупается, не имеет негативных побочных эффектов, не доставляет неудобств.
Модификация занимает от одного до трех часов.
Результаты МД-тюнинга:
Модификация системы подготовки горючей смеси по этой технологии позволяет не только снизить в выхлопных газах уровень вредных веществ, но и повысить КПД двигателя в целом. Повышается мощность (на 5-15% в среднем), увеличивается ресурс двигателя, улучшается динамика разгона, снижается расход бензина на 10-25% в среднем (что безусловно немаловажно).
Из опыта применения:
Например, в России уже модифицированы сотни машин самых разных марок, среди которых Ford, Nissan, Mitsubishi, Chevrolet, Jaguar, Hammer, Mercedes, Opel, Toyota, Honda, Жигули, Газель, Лада, УАЗ и много-много других. Результат неизменен: снижение вредных выхлопов, увеличение динамики и мощности, снижение расхода топлива.
Следующая технология, которая была изучена подробнее – это технология «GreenBox».
Британские химики научились превращать выхлопные газы в биотопливо. Ключевым элементом новой технологии является уникальный "Зеленый ящик" (GreenBox) - особая емкость, которая может улавливать и накапливать в себе углекислый газ, закись азота и другие вредные вещества, содержащиеся в выхлопных газах автомобиля.
Отработанные газы, собранные в "Зеленом ящике", затем предлагается отправлять на специальные фабрики, где они могут быть переработаны особыми, генетически модифицированными водорослями в биодизель. Такое топливо в последствии можно использовать для заправки автобусов, грузовиков или, к примеру, тепловозов. А опорожненные "Зеленые ящики" затем вновь могли бы поступать на заправки для повторного использования.
В настоящее время этой технологией заинтересовались многие крупные автопроизводители, среди которых Toyota, GM и несколько азиатских марок. Однако пока разработчики ведут переговоры и готовятся к получению патента на свою технологию.
Преимуществом данной технологии является то, что, по словам разработчиков, в ходе испытаний GreenBox им удалось добиться снижения количества вредных веществ в выхлопных газах автомобилей на 85-95 процентов. Кроме того, по их расчетам, для того, чтобы переработать выхлопные газы всех автомобилей Великобритании, необходимо "засадить" водорослями около 1000 акров (более 4 тысяч квадратных метров). При этом на всю страну потребуется всего 10 перерабатывающих заводов. Если учесть, что в Великобритании около 37 миллионов автомобилей, что на порядок больше, чем в Казахстане, применительно к Казахстану это означает «засадить» водорослями около 400 квадратных метров и построить 1 перерабатывающий завод.
Недостатком данной технологии является то, что потребуется создание новых элементов инфраструктуры (выращивание водорослей, строительство перерабатывающих заводов, переоборудование заправочных станций).
В результате можно сделать вывод, что применение технологии МД-тюнинга является наиболее оптимальным техническим решением, которое не требует капитальных вложений в инфраструктуру и решает не только экологические проблемы.

Литература:

Материалы сайта http://www.power-center.ru
Материалы сайта [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]
Материалы сайта http://www.newchemistry.ru


































13PAGE 15






15