РОЗДІЛ 2
ЗАГАЛЬНА МЕТОДОЛОГІЯ ОЦІНЮВАННЯ ТА ВИБОРУ
СПОСОБІВ ПІДВИЩЕННЯ ЕКОЛОГІЧНОЇ БЕЗПЕКИ ДТЗ
2.1. Системний підхід як метод дослідження
Методологічною основою оцінювання та вибору способів підвищення екологічної безпеки ДТЗ є системний підхід, який все ширше використовується при проведенні досліджень як на стадії проектування, так і в процесі експлуатації транспортних засобів.
Системний підхід - це комплекс методологічних принципів і правил системних досліджень, на якому базуються загальна теорія і системний аналіз.
Загальна теорія систем [148, 149] вивчає можливі типи і види систем з характерними для них специфічними властивостями. Вивчення реальних об'єктів є конкретним додатком до загальної теорії систем, як, наприклад, теорія технічних систем.
Системний аналіз - це сукупність специфічних методів і засобів, які використовуються для підготовки і обгрунтування рішень до складних проблем, що виникають в практичній і теоретичній діяльності. В центрі методології системного аналізу знаходиться операція кількісного порівняння альтернатив, яка виконується з метою вибору альтернативи, яка підлягає реалізації [150].
Застосування системних принципів в дослідженні передбачає, в першу чергу, виділення системи із середовища як сукупності елементів, які утворюють цілісність і визначеним способом пов'язані між собою.
Основна увага в системних дослідженнях направлена на виявлення різносторонності зв'язків і відношень, які є як всередині досліджуваного об'єкту, так і в його взаємовідношеннях із зовнішнім оточенням [151]. Складність і велика кількість елементів, зв'язків і відношень об'єкту як системи обумовлює ієрархічну будову системи - упорядковану послідовність її різних компонентів і рівнів взаємозв'язку між ними.
Системні дослідження передбачають наявність дослідника та задач, які він ставить перед системою для досягнення мети, та у відповідності з ними проводить відбір елементів і відношень між ними, які необхідно враховувати при вирішенні поставлених задач.
Ідеї системного підходу успішно застосовували в дослідженнях об'єктів автомобільної техніки і транспорту такі вчені, як Кузнецов Є.С. [152], Говорущенко М.Я. і Туренко А.М. [153], Рудзінський В.В. [154], Маяк Н.М. [155], Левковець П.Р. [156], Котиков Ю.Г. [144]. Системний підхід як методологічний напрямок наукового пізнання використовувався в роботах А.Н.Островцева при побудові загальної теорії надійності автомобіля [157, 158], П.В.Аксенова при порівняльній оцінці різних транспортних засобів [159], Г.Б.Безбородової та В.Г.Галушко при дослідженні закономірностей руху автомобіля [160], А.С.Терехова при дослідженні температурного режиму агрегатів трансмісії [161], А.І.Рябчинського при дослідженні питань пасивної безпеки [162]. Значні переваги системного підходу при діагностиці технічного стану автомобіля відмічаються в роботі А.В.Серова [163].
Системний підхід при розгляданні автомобільного транспорту як споживача палива і джерела забруднення навколишнього середовища використовується в роботах В.М.Іванова і В.І.Єрохова [87], А.О.Крузе [164], Луканіна В.Н. і Ю.В.Трофименка [4, 45, 145], В.А.Максимова [165], Гащука П.М.[166], Каніло П.М. [167].
З використанням системного підходу проводились дослідження токсичності автомобілів в експлуатаційних умовах в системі "водій- автомобіль - дорога - середовище" в докторській дисертації Гутаревича Ю.Ф. [77].
Із застосуванням системотехнічних принципів розроблена теорія екологічних властивостей автомобільних ЕУ в докторській дисертації Трофименка Ю.В.[146].
Однак в попередніх дослідженнях не використовувався підхід до представлення досліджуваних систем в системних об'єктах, який побудований на виділенні основних процесів системи за цільовими функціями, визначенні основних функціональних елементів, зворотних зв'язків як параметрів управління процесами та зв'язків з середовищем.
Згідно з [150] основним критерієм віднесення елемента до системи є його участь в процесах системи, а для всебічного розгляду і аналізу елементів і взаємозв'язків між ними та дослідження властивостей виділеної системи вона повинна бути представлена в системних об'єктах.
Системні об'єкти - це вхід, процес, вихід, зворотній зв'язок і обмеження.
Функцією входу є забезпечення системи матеріалом, енергією і (або) інформацією, які поступають в процес.
Вихід є результатом процесу і може бути визначений як призначення, для досягнення якого системні об'єкти об'єднані разом.
Процес переводить вхід у вихід. Здатність переводити даний вхід у даний вихід називається властивістю даного процесу.
Призначенням зворотного зв'язку в системі є зміна процесу з метою зближення показників виходу із заданими показниками.
Обмеження системи формує модель виходу або мету функціонування системи.
В роботах автора [169-174] для оцінки впливу конструктивних факторів на екологічну безпеку ДТЗ запропоновано досліджувати систему "дорожній транспортний засіб", представлену в системних об'єктах.
2.2. Системний підхід до дослідження екологічної безпеки ДТЗ
2.2.1. Система "дорожній транспортний засіб".
Застосування системних принципів дозволило представити ДТЗ як систему, показану на рис. 2.1.
В системі виділено три основних процеси, які послідовно пов'язані між собою:
- перетворення хімічної енергії палива в теплову та механічну , тобто робочий процес ДВЗ (рівень А);
- передача енергії від ДВЗ до коліс з перетворенням параметрів руху, тобто робочий процес трансмісії ДТЗ (рівень С);
- перетворення обертального руху коліс в поступальний рух ДТЗ, тобто процес взаємодії ходової частини та кузова ДТЗ з середовищем (дорогою та повітрям) (рівень Е).
Входом системи загалом і процесу рівня А служать паливо (зв'язана хімічна енергія) і повітря , які поступають в робочий процес ДВЗ.
В результаті робочого процесу двигуна поряд з корисним виходом (механічна енергія ,як