1) Принимая, что в году 252 рабочих дня, определяем расчётное время работы каждого тепловоза в различных режимах.

Как уже было замечено ранее 45,6 % времени тепловоз работает в режиме холостого хода; 39,8 % – при нагрузке, составляющей 25 % Ре_н, 12,9 % – при нагрузке 50 % Ре_н; 1,2 % – при нагрузке 75 % Ре_н и 0,5 % – при номинальной нагрузке Ре_н.

Если принять, что суммарное время работы тепловозов в сутки равно 22,5 ч, общая продолжительность работы за год составит:

R = 22,5 · 252 = 5670 ч/год.

Тогда время работы в каждом режиме равно:

τ_х.х.  = 5670 · 0,456 = 2585,5 ч/год; τ _0,25Рен = 5670 · 0,398 = 2256,7 ч/год;

τ _0,5Рен = 5670 · 0,129 = 731,4 ч/год; τ_0,75Рен = 5670 · 0,012 = 68,0 ч/год;

τ_Рен = 5670 · 0,005 = 28,4 ч/год.

Итого: 5670 ч/год.

2) Определяем годовые выбросы оксида углерода одной секцией по формуле:

М^СО = Σg^CO_j,k · τ_k, (9.24)

где g^CO_j,k  – удельные выбросы оксида углерода в разных режимах, определяемые по таблице 9.3 и равные для тепловоза ЧМЭ3:

• для Ре_х.х. – 0,6 кг/ч;

• для 25 % Ре_н – 0,53 кг/ч;

• для 50 % Ре_н – 2,06 кг/ч;

• для 75 % Ре_н – 4,3 кг/ч;

• для Ре_н – 6,37 кг/ч.

Тогда: М^СО = 0,6 · 2585,5 + 0,53 · 2256,7 + 2,06 · 731,4 + 4,3 · 68 +

+ 6,37 · 28,4 = 4727,4 кг/год или 4,73 т/год.

3) Аналогичным образом определяем годовые выбросы диоксида азота одной секцией тепловоза:

М^NO2 = 3,9 · 2585,5 + 9,8 · 2256,7 + 10,6 · 731,4 + 12,4 · 68 +

+ 11,7 · 28,4 =42297,4кг/год или 42,30 т/год.

4) Определяем годовые выбросы сернистого ангидрида одной секцией тепловоза:

М^SO2 = 0,27 · 2585,5 + 1,18 · 2256,7 + 2,76 · 731,4 + 3,11 · 68 +

+ 3,17 · 28,4 = 5681,2 кг/год, или 5,68 т/год.

5) Определяем годовые выбросы сажи одной секцией тепловоза:

М^с = 0,004 · 2585,5 + 0,095 · 2256,7 + 0,31 · 731,4 + 0,31 · 68 +

+ 0,36 · 28,4 = 482,8 кг/год, или 0,48 т/год.

6) Определяем годовые выбросы оксида углерода 9 тепловозами:

М^СО_Σ = 9 · 4,73 = 42,57 т/год.

7) Определяем годовые выбросы диоксида азота 9 тепловозами:

М^NO2_Σ = 9 · 42,3 = 380,7 т/год.

8) Определяем годовые выбросы сернистого ангидрида 9 тепловозами

М^SО2_Σ = 9 · 5,68 = 51,12 т/год.

9) Определяем годовые выбросы сажи 9 тепловозами:

М^с_Σ = 9 · 0,48 = 4,32 т/год.

Все вычисления сводим в таблицу 9.5.

Таблица 9.5 – Выбросы загрязняющих веществ тепловозами

Загрязняющее вещество	Годовые выбросы, т/год
Оксид углерода	42,57
Диоксид азота	380,7
Сернистый ангидрид	51,12
Сажа	4,32
Всего	478,71

Большое влияние на массовый состав выбросов оказывают режим эксплуатации тепловозов, исправность систем дизельных двигателей, своевременность проведения регулировки.

Высокое содержание вредных примесей в отработавших газах дизелей при работе в режиме холостого хода обусловлено не только плохим смешиванием топлива с воздухом, но и сгорания топлива при более низких температурах.

Одним из мероприятий по снижению выбросов в окружающую среду является уменьшение работы тепловоза в режиме холостого хода, повышения стабильного режима работы.

В дизельных двигателях тепловозов на увеличение расходов топлива и состава выхлопных газов влияют неисправности:

• уменьшение давления впрыска;

• покрытие иглы форсунки смолистыми отложениями;

• закоксование сопел распылителей;

• износ плунжерных пар топливных насосов;

• засорение воздухоочистителя;

• изменение угла впрыска;

• понижение температуры охлаждающей жидкости;

• износ деталей топливного насоса;

• износ деталей газораспределения и шатунно-кривошипного механизма.