Общие положения. Автомобильных двигателей

Автомобильных двигателей

Расчет выбросов загрязняющих веществ в выхлопных газах

Лабораторная работа № 5

Контрольные вопросы

1. Дать определение категории опасности территории.

2. Дать определение критерия качества атмосферы.

3. Основные элементы системы «атмосфера – производство – человек».

4. Основные пути изменения емкости приземного слоя атмосферы территории.

5. Прогноз и картирование территории города по экологическому благополучию городской среды.

6. Расчёт критерия качества атмосферы для случая конвективной диффузии.

7. Расчёт критерия качества атмосферы для случая молекулярной диффузии.

8. Расчёт критерия качества атмосферы для случая выпадения осадков.

Цель работы – произвести расчет массовых выбросов загрязняющих веществ автотранспортным предприятием, в состав которого входит различное количество автомобилей трёх марок.

Отработавшие газы автомобильных двигателей содержат большое количество загрязняющих атмосферу веществ, однако в настоящее время токсичность отработавших газов принято оценивать по пяти основным загрязняющим веществам, имеющим наибольший удельный вес. К этим веществам относятся: оксид углерода (СО), углеводороды (СН), оксиды азота (NO_X), твёрдые частицы (С) и диоксид серы (SO₂).

При расчете массового выброса загрязняющих веществ необходимо учитывать:

а) распределение автомобильного парка предприятия по отдельным группам транспортных средств;

б) тип двигателя транспортного средства;

в) условия эксплуатации транспортного средства;

г) численность жителей населённого пункта;

д) вид перевозок.

5.2 Расчёт годового пробега автомобилей

Годовой пробег для каждой группы автомобилей, км,

, (5.1)

где – количество автомобилей i -й группы; – коэффициент технической готовности; – среднесуточный пробег автомобилей i -й группы, км; – количество рабочих дней в году.

Все данные по расчёту годового пробега автомобилей приведены в прил. 4. В связи с тем что автомобили эксплуатируются как в населенных пунктах, так и вне их территории, годовой побег автомобилей разбивается на пробег в населённом пункте и на пробег вне населённого пункта в соответствии с долями пробега, указанными в исходных данных.

5.3 Методика расчёта выбросов основных загрязняющих веществ

Расчёт выбросов основных загрязняющих веществ ведётся отдельно по легковым, грузовым автомобилям и автобусам как при движении по территории населённых пунктов, так и при движении вне населённых пунктов. Характеристика автомобилей по маркам представлена в прил. 5.

Результаты выполненных расчётов следует оформить в виде отчёта.

5.3.1 Расчёт выбросов вредных веществ легковыми автомобилями

Массовый выброс загрязняющих веществ легковыми автомобилями с определённым рабочим объёмом двигателя при движении по территории населённых пунктов, т,

, (5.2)

где – пробеговый выброс i -го загрязняющего вещества легковым автомобилем при движении по территории населённых пунктов, г/км (табл. 5.1); – суммарный пробег легковых автомобилей по территории населённых пунктов, км; –коэффициент, учитывающий изменение выбросов загрязняющих веществ легковыми автомобилями при движении по территории населенных пунктов в зависимости от типа населенного пункта (табл. 5.2); – коэффициент, учитывающий влияние технического состояния легковых автомобилей на массовый выброс i -го загрязняющего вещества ().

Таблица 5.1

Пробеговый выброс загрязняющих веществ легковым автомобилем

по территории населённых пунктов

Рабочий объём двигателя, л	Пробеговый выброс , г/км
СО	СН	NOX	C	SO2
<1,30	11,4	2,1	1,3		0,052
1,31…1,80	13,0	2,6	1,5		0,076
1,81…3,50	14,0	2,8	2,7		0,096

Таблица 5.2

Значения коэффициента в зависимости от типа населённого пункта

Тип населенных пунктов	Коэффициент при выбросе
СО	СН	NOX	C	SO2
Города с числом жителей, чел.:
> 1 млн.	1,0	1,0	1,0		1,25
100 тыс. – 1 млн.	0,87	0,92	0,94		1,15
30 – 100 тыс.	0,7	0,79	0,81		1,05
Прочие населенные пункты	0,41	0,59	0,6		1,0

Массовый выброс загрязняющих веществ легковыми автомобилями с определённым рабочим объёмом двигателя при движении вне населённых пунктов, т,

, (5.3)

где – пробеговый выброс i -го загрязняющего вещества легковым автомобилем при движении вне населённых пунктов, г/км (табл. 5.3); – суммарный пробег легковых автомобилей при движении вне населённых пунктов, км.

Таблица 5.3

Пробеговый выброс загрязняющих веществ легковым автомобилем

при движении вне населённых пунктов

Рабочий объём двигателя, л	Пробеговый выброс , г/км
СО	СН	NOX	C	SO2
<1,30	4,8	1,2	2,3		0,052
1,31…1,80	5,5	1,5	2,7		0,076
1,81…3,50	6,0	1,6	4,0		0,096

Результаты расчёта вредных выбросов легковыми автомобилями свести в таблицу, приведённую в структуре отчёта по расчетно-практической работе.

5.3.2 Расчёт выбросов вредных веществ грузовыми автомобилями

Массовый выброс загрязняющих веществ грузовыми автомобилями с определённой грузоподъёмностью и типом двигателя при движении по территории населённых пунктов, т,

, (5.4)

где – пробеговый выброс i -го загрязняющего вещества грузовыми автомобилями при движении по территории населённых пунктов в зависимости от грузоподъёмности и типа двигателя, г/км (табл. 5.4); – суммарный пробег грузовых автомобилей по территории населённых пунктов, км; – коэффициент, учитывающий изменение выброса загрязняющих веществ грузовыми автомобилями при движении по территории населённых пунктов в зависимости от типа населённого пункта (табл. 5.5); – коэффициент, учитывающий изменение пробегового выброса грузовых автомобилей от уровня использования грузоподъёмности и пробега (табл. 5.6, 5.7); –коэффициент, учитывающий влияние технического состояния грузовых автомобилей на массовый выброс i -го загрязняющего вещества в зависимости от типа двигателя; для грузовых автомобилей с бензиновыми и газовыми двигателями – ; для грузовых автомобилей с дизельными двигателями – .

Таблица 5.4

Пробеговый выброс загрязняющих веществ грузовым автомобилем

при движении по территории населённых пунктов

Грузоподъемность автомобиля или автопоезда, т	Тип двигателя	Пробеговый выброс , г/км
СО	СН	NOX	C	SO2
0,5…2,0	Б	22,0	3,4	2,6		0,13
2,1…5,0	Б	52,6	4,7	5,1		0,16
Г	26,8	2,7	5,1		0,14
Д	2,8	1,1	8,2	0,5	0,96
5,1…8,0	Б	73,2	5,5	9,2		0,19
Г	37,4	4,4	9,2		0,17
Д	3,2	1,3	11,4	0,8	1,03
8,1…16,0	Б	97,8	8,2	10,0		0,26
Д	3,9	1,6	13,4	1,0	1,28
> 16,0	Д	4,8	1,8	16,4	1,1	1,47

Примечание. Б – бензиновый, Д – дизельный, Г – газовый (сжатый газ).

Таблица 5.5

Значения коэффициента в зависимости от типа населённого пункта

Тип населенных пунктов	Коэффициент при выбросе
СО	СН	NOX	C	SO2
Б, Г	Д	Б, Г	Д	Б, Г	Д	Д	Б, Г, Д
Города с числом жителей, чел.:
> 1 млн.	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0	1,25
100 тыс. – 1 млн.	0,89	0,95	0,85	0,93	0,79	0,92	0,8	1,15
30 – 100 тыс.	0,74	0,83	0,7	0,8	0,69	0,82	0,5	1,05
Прочие населенные пункты	0,58	0,64	0,5	0,6	0,6	0,7	0,3	1,0

Таблица 5.6

Значения для грузовых автомобилей с бензиновыми

и газовыми двигателями

Загрязняющее вещество	Коэффициент использования грузоподъемности, γ	Значения в зависимости от коэффициента использования пробега β
0,4	0,5	0,6	0,7	0,8	0,9	1,0
СО	< 0,21	0,52	0,53	0,54	0,55	0,56	0,57	0,58
0,21…0,40	0,56	0,58	0,61	0,53	0,65	0,67	0,70
0,41…0,60	0,60	0,63	0,67	0,70	0,73	0,77	0,80
0,61…0,80	0,64	0,68	0,73	0,77	0,81	0,86	0,90
0,81…1,00	0,68	0,73	0,79	0,84	0,89	0,95	1,00
СН	< 0,21	0,80	0,81	0,81	0,82	0,82	0,83	0,84
0,21…0,40	0,81	0,83	0,83	0,85	0,86	0,86	0,88
0,41…0,60	0,83	0,85	0,86	0,88	0,89	0,90	0,92
0,61…0,80	0,85	0,87	0,88	0,91	0,92	0,94	0,96
0,81…1,00	0,87	0,89	0,91	0,94	0,96	0,98	1,00
NOX	< 0,21	0,48	0,50	0,51	0,52	0,53	0,54	0,56
0,21…0,40	0,53	0,56	0,58	0,60	0,62	0,64	0,67
0,41…0,60	0,57	0,61	0,64	0,68	0,71	0,74	0,78
0,61…0,80	0,62	0,67	0,71	0,76	0,80	0,84	0,89
0,81…1,00	0,67	0,72	0,78	0,83	0,89	0,94	1,00
SO2	< 0,21	1,02	1,03	1,03	1,04	1,04	1,05	1,05
0,21…0,40	1,06	1,08	1,10	1,11	1,13	1,15	1,16
0,41…0,60	1,11	1,14	1,16	1,19	1,22	1,24	1,27
0,61…0,80	1,15	1,22	1,23	1,27	1,30	1,34	1,38
0,81…1,00	1,20	1,24	1,29	1,34	1,39	1,44	1,49

Таблица 5.7

Значения для грузовых автомобилей с дизельными двигателями

Загрязняющее вещество	Коэффициент использования грузоподъемности, γ	Значения в зависимости от коэффициента использования пробега β
0,4	0,5	0,6	0,7	0,8	0,9	1,0
1	2	3	4	5	6	7	8	9
СО	< 0,21	0,51	0,52	0,53	0,54	0,55	0,56	0,57
0,21…0,40	0,55	0,57	0,60	0,62	0,64	0,66	0,68
0,41…0,60	0,60	0,63	0,66	0,69	0,72	0,76	0,78
0,61…0,80	0,64	0,68	0,72	0,77	0,81	0,86	0,89
0,81…1,00	0,68	0,73	0,79	0,84	0,89	0,96	1,00
СН	< 0,21	0,63	0,64	0,65	0,66	0,67	0,67	0,68
0,21…0,40	0,66	0,68	0,70	0,71	0,73	0,74	0,76
0,41…0,60	0,70	0,72	0,74	0,76	0,79	0,81	0,84
0,61…0,80	0,73	0,76	0,79	0,82	0,85	0,88	0,92
0,81…1,00	0,76	0,80	0,84	0,88	0,91	0,95	1,00
NOX	< 0,21	0,75	0,75	0,76	0,76	0,76	0,77	0,77
0,21…0,40	0,77	0,77	0,78	0,79	0,79	0,80	0,81
0,41…0,60	0,79	0,80	0,82	0,83	0,84	0,85	0,87
0,61…0,80	0,81	0,82	0,84	0,87	0,89	0,91	0,93
0,81…1,00	0,83	0,86	0,89	0,92	0,94	0,97	1,00

Окончание табл. 5.7

1	2	3	4	5	6	7	8	9
С	< 0,21	0,25	0,35	0,36	0,36	0,36	0,37	0,38
0,21…0,40	0,38	0,39	0,40	0,41	0,42	0,43	0,44
0,41…0,60	0,43	0,46	0,49	0,51	0,53	0,56	0,58
0,61…0,80	0,50	0,54	0,58	0,63	0,67	0,71	0,75
0,81…1,00	0,60	0,66	0,73	0,80	0,86	0,93	1,00
SO2	< 0,21	1,02	1,03	1,04	1,04	1,05	1,05	1,06
0,21…0,40	1,07	1,09	1,10	1,12	1,14	1,16	1,18
0,41…0,60	1,12	1,15	1,18	1,20	1,23	1,26	1,29
0,61…0,80	1,16	1,20	1,25	1,29	1,33	1,37	1,41
0,81…1,00	1,21	1,26	1,32	1,37	1,42	1,48	1,53

Массовый выброс загрязняющих веществ грузовыми автомобилями с определённой грузоподъёмностью и типом двигателя при движении вне населённых пунктов, т,

, (5.4)

где – пробеговый выброс i -го загрязняющего вещества грузовыми автомобилями при движении вне населённых пунктов в зависимости от грузоподъёмности и типа двигателя, г/км (табл. 5.8); – суммарный пробег грузовых автомобилей при движении вне населённых пунктов, км.

Таблица 5.8

Пробеговый выброс загрязняющих веществ грузовым автомобилем

при движении вне населённых пунктов.

Грузоподъемность автомобиля или автопоезда, т	Тип двигателя	Пробеговый выброс , г/км
СО	СН	NOX	C	SO2
0,5…2,0	Б	15,2	1,9	2,1		0,13
2,1…5,0	Б	26,3	2,6	4,1		0,16
Г	13,1	1,5	4,1		0,14
Д	2,5	0,8	6,9	0,1	0,96
5,1…8,0	Б	40,8	4,1	8,0		0,19
Г	20,2	2,4	8,0		0,17
Д	2,6	1,2	9,1	0,2	1,03
8,1…16,0	Б	50,5	4,5	8,5		0,26
Д	3,2	1,4	10,7	0,2	1,28
> 16,0	Д	3,6	1,5	13,1	0,3	1,47

Дата добавления: 2014-11-25