РОЗДІЛ 2
МЕТОДИКИ ТЕОРЕТИЧНИХ та ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНИХ
ДОСЛІДЖЕНЬ ЕКОЛОГІЧНИХ ХАРАКТЕРИСТИК АВТОМОБІЛЯ
2.1. Обґрунтування вибору об'єкта і предмета досліджень
Основна мета досліджень – покращення екологічних показників дизельних
автомобілів вітчизняного виробництва. При цьому автомобіль повинен відповідати
вимогам конкретних міжнародних або національних стандартів, а також мати задану
стабільність його екологічних показників в експлуатації.
Світовий досвід нормування вмісту шкідливих речовин у ВГ показує, що жорсткість
вимог нормативно-технічної документації в даній галузі, в першу чергу
поширюється на нові автомобілі.
В Україні виробництво дизельних автомобілів зосереджене в м. Кременчуці
(великовантажні автомобілі КрАЗ) та в м. Львові (автобуси ЛАЗ). Крім того, в
останній час з’являються автоскладальні заводи, які теж є потенційними
виробниками дизельних автомобілів.
Великовантажні автомобілі КрАЗ використовуються не тільки для перевезення
вантажів, але і як шасі, на базі яких монтується спеціалізоване устаткування.
Автомобілі КрАЗ часто використовуються для виконання робіт у містах, де
особливо важливе значення має вирішення проблеми зменшення забруднення довкілля
шкідливими викидами автомобілів.
Обладнання дизельних автомобілів новими КН ВГ забезпечує виконання вимог
міжнародних стандартів у галузі екологічної безпеки на початку експлуатації.
Однак у процесі експлуатації автомобіля його екологічні показники швидко
погіршуються, і вимоги стандартів не виконуються.
Отже, необхідно провести теоретичні та експериментальні дослідження в напрямку
покращення екологічних показників, виявити причини їх швидкого погіршення в
експлуатації та розробити методи підвищення стабільності екологічних показників
дизельного автомобіля, обладнаного КН.
На основі вищевикладеного визначилися об’єкт і предмет досліджень.
Об'єкт дослідження - дизельний вантажний автомобіль, обладнаний КН.
Предмет дослідження - закономірності зміни екологічних показників автомобіля в
експлуатації.
2.2. Методи теоретичних досліджень
2.2.1. Загальна оцінка екологічних характеристик автомобіля. Для оцінки
екологічних характеристик автомобіля застосовуються різні показники. Найбільше
поширення одержала оцінка концентрацій шкідливих викидів Ci у ВГ в об’ємних
одиницях наявності i-го компонента в певному об’ємі ВГ.
При визначенні об’ємних концентрацій використовуються відносні (безрозмірні)
показники в частках на одиницю об’єму Сiоб , у відсотках Сi % та кількістю
молів компонента в одному мільйоні молів газу Сi млн-1 .
Співвідношення між ними наступні [19]:
. (2.1)
Широко використовуються також масові концентрації контрольованих компонентів в
одиницях об’єму газу (г/м3, або мг/л). Масові концентрації Сiм легко визначити
за відомими об’ємними концентраціями [19]
, (2.2)
де мі - молярна маса i-го компонента, кг/кмоль;
22,4 – об’єм одного кіломоля газу при стандартних умовах, м3/кмоль.
Масову витрату i-го компонента Gi визначають за її масовими концентраціями і
об’ємній витраті ВГ
, (2.3)
де QВГ - витрата ВГ.
Помноживши масову витрату на час t, одержимо сумарні викиди i-го компонента Мi
. (2.4)
На практиці також широко використовуються питомі показники:
масові викиди на одиницю ефективної потужності двигуна,
, (2.5)
та масові викиди на одиницю пройденого шляху, г/км
, (2.6)
де S – пройдений шлях, км.
Для оцінки екологічних характеристик автомобіля зручніше використовувати
показники, подібні до показників, що використовуються для оцінки паливної
економічності автомобіля [19] і визначити їх розрахунковим шляхом аналогічно
визначенню витрати палива автомобілем [95].
Розглянуті показники використовуються для оцінки екологічних характеристик
автомобіля та їх нормування національними та міжнародними стандартами.
2.2.2. Оцінні показники очисних характеристик нейтралізатора. Для оцінки
очисних властивостей нейтралізатора найбільше поширення отримала ступінь
очищення нейтралізатора.
Ступінь очищення i-го компонента ВГ визначається за формулою [3]
, (2.7)
де , - вміст шкідливого компонента відповідно на вході і на виході
нейтралізатора.
Поряд з відносним показником ступеня очищення, використовується ступінь
очищення, яку виражають у відсотках, помноживши праву частину формули (2.7) на
100 %.
Часто зручніше для оцінки очисних властивостей нейтралізатора використовувати
коефіцієнт очищення.
Коефіцієнт очищення показує у скільки разів відбувається зменшення концентрацій
розглянутого компонента у ВГ на виході з нейтралізатора у порівнянні з його
концентраціями на вході
. (2.8)
Виникає потреба і у використанні зворотної величини , зокрема, при дуже малих
концентраціях на виході з нейтралізатора, і його часто зручніше використовувати
у рівняннях зв’язку екологічних показників на виході з КН по відношенню до
показників на вході:
. (2.9)
Провівши прості перетворення, одержимо взаємозв’язок розглянутих показників:
, (2.10)
. (2.11)
2.2.3. Оцінні показники стабільності екологічних характеристик автомобіля,
обладнаного КН. Використовуючи раніше наведені оцінні показники, можливо
визначити
- Київ+380960830922