4.15. Расчет выбросов вредных веществ от автотранспорта

Основной вклад в загрязнение окружающей средыпри эксплуатации автотранспорта вносят вещества, выделяющиеся с выхлопными газами. Поскольку состав и количество отработавших газов зависят от марки автомобилей, условий эксплуатации и многих других факторов, экспериментально измерить массу выделяющихся загрязнений практически невозможно. Для этого пришлось бы на каждый автомобиль устанавливать комплекс газоанализаторов и проводить непрерывные измерения. Поэтому используют различные расчетные методы. Наиболее простыми в практическом применении являются следующие методы расчета массы выбросов:

1) на основе количества топлива, фактически расходуемого автомобилями;

2) исходя из выполненной транспортной работы;

3) пропорционально пробегу автомобилей.

Все эти методы не учитывают структуру парка автомобилей, их техническое состояние, условия движения и эксплуатации. Поэтому результаты расчетов не достаточно точны.

Для расчета приведенной массы годового выброса загрязнений М_гот автомашин используется уравнение (4.49). Масса m_i (в тоннах) токсичных компонентов выхлопных газов автомашин определяются в зависимости от годового пробега:

(4.49)

где m_і.пр– пробеговый выброс і-го загрязняющего вещества автомобилем (табл. 4.9), г/км;

L_г– годовой пробег одного автомобиля, км;

k_гор– коэффициент , учитывающий изменение выбросов загрязняющих веществ при движении по территории населенных пунктов (табл. 4.10);

k_iт.с.– коэффициент, учитывающий влияние технического состояния автомобиля на массовый выброс і-го загрязняющего вещества (табл. 4.11).

Масса газового выброса М_ггазообразных примесей находится суммированием масс составляющих компонентов m_i.

В настоящее время оценка токсичности двигателей внутреннего сгорания базируется на содержании отдельных примесей вредных веществ в отработавших газах. Однако, концентрации вредных компонентов в

отработавших газах (в процентах по объему, г/м³или количество частей на миллион – млн^-1) еще не характеризует токсичность двигателя. Например, концентрация оксида углерода при режиме холостого хода двигателя, как правило, наибольшая (3…5%), нообщее количествовыделяемых отработавших газов невелико.

Таблица 4.9 – Выбросы загрязняющих веществ от подвижного состава при движении в населенных пунктах

Тип автомобиля	Двигатель ^**	Пробеговый выброс mі.пр, г/км
		СО	СН	NO2	C (сажа)	SO2	Pb^*
Грузовые 2…5 т	К Д Г	52,6 2,8 26,8	4,7 1,1 2,7	5,1 8,2 5,1	0 0,5 0	0,16 0,96 0,14	0,023 0 0
Грузовые 5…8 т	К Д	73,2 3,2 37,4	5,5 1,3 4,4	9,2 11,4 9,2	0 0,8 0	0,19 1,03 0,17	0,029 0 0
Автобусы длиной 8…9,5 м	К Д	67,1 4,5	5,0 1,4	9,9 9,1	0 0,8	0,25 0,9	0,037 0
Автобусы длиной 10,5…12 м	К Д	104 4,9	7,7 1,6	10,4 10,0	0 1,0	0,32 1,23	0,047 0
Легковые с объемом двигателя 1,3…1,8 л	К	13	2,6	1,5	0	0,076	0,02–0,017
Легковые с объемом двигателя 1,9…3,5 л	К	14	2,8	2,7	0	0,096	0,014–0,031

* – расчет выбросов соединений выполняется только для регионов, где используется этилированный бензин.

** – обозначение двигателя: К – карбюраторный; Д – дизельный; Г – газовый.

Таблица 4.10 – Значения коэффициента k_горв зависимости от типа населенных пунктов для грузовых автомобилей и автобусов

Тип населенных пунктов (НП), число жителей	Коэффициент kгор
	СО		СН		NO2		C	SO2	Pb
	К, Г	Д	К, Г	Д	К, Г	Д	Д	К, Г, Д	Б
Город более 1 млн чел.	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0	1,25	1,25
Город 100 тыс…1млн чел.	0,89	0,9 5	0,8 5	0,93	0,79	0,92	0,8	1,15	1,15
Город 30…100 тыс чел.	0,74	0,8 3	0,7 0	0,80	0,69	0,82	0,5	1,05	1,05
Прочие НП	0,58	0,6 4	0,5 0	0,60	0,6	0,7	0,3	1,0	1,0

Таблица 4.11 – Значение коэффициента k_іт.с.для различных типов автомашин

Тип автомашины	Двигатель	Коэффициент kіт.с.
		СО	СН	NO2	С	SO2	Pb
Грузовые и автобусы	К Г Д	2,0 1,6	1,83 2,1	1,0 1,0	0 1,9	1,15 1,15	1,15 0
Легковые	К	1,75	1,48	1,0	0	1,15	1,15

Количество (по массе) оксида углерода, выделяемое при максимальной мощности двигателя, будет в 4–5 раз больше, чем при минимальной частоте вращения коленчатого вала двигателя. При режиме холостого хода выделяется по массе в 2,5 раза меньше оксида углерода, чем при движении со скоростью 60км/ч на подъеме с і=0,03. Однако, концентрация оксида углерода на холостом ходу в 6 раз больше, чем при движении со скоростью 60 км/ч.

Самое большое массовое количествовредных веществ с выхлопными газами выбрасывается при работе двигателя на форсированных режимах, а не в режиме холостого хода. Наиболее вредными с точки зрения токсичности выхлопных газов являются режимы разгона и торможения карбюраторных автомобилей.