Файл: Н. В. Пеньшин организация транспортных услуг и безопасность транспортного процесса тамбов .pdf

303
сгорания замедляется и сопровождается большими потерями теплоты в стенке, т.е. в таких условиях выделяется меньшее количество NO
x
, а выбросы растут, когда состав смеси близок к стехиометрическому
(1 кг топлива к 15 кг воздуха).
Для дизельных двигателей состав NO
x
зависит от угла опереже- ния впрыска топлива и периода задержки воспламенения топлива.
С увеличением угла опережения впрыска топлива удлиняется период задержки воспламенения, улучшается однородность топливовоздуш- ной смеси, большее количество топлива испаряется, и при сгорании резко (в 3 раза) увеличивается температура, т.е. увеличивается количе- ство NO
x
. Кроме того, с уменьшением угла опережения впрыска топлива можно существенно снизить выделение оксидов азота, но при этом значительно ухудшаются мощностные и экономические по- казатели.
Углеводороды (С
х
H
y
) – этан, метан, бензол, ацетилен и другие токсичные элементы. ОГ содержат около 200 разных углеводородов.
В дизельных двигателях С
х
H
y
образуются в камере сгорания из-за ге- терогенной смеси, т.е. пламя гаснет в очень богатой смеси, где не хва- тает воздуха за счёт неправильной турбулентности, низкой температу- ры, плохого распыления.
ДВС выбрасывает большее количество С
х
H
y
, когда работает в ре- жиме холостого хода, за счёт плохой турбулентности и уменьшения скорости сгорания.
Дым – непрозрачный газ. Дым может быть белым, синим, чёр- ным. Цвет зависит от состояния ОГ. Белый и синий дым – это смесь капли топлива с микроскопическим количеством пара; образуется из- за неполного сгорания и последующей конденсации.
Белый дым образуется, когда двигатель находится в холодном со- стоянии, а потом исчезает из-за нагрева. Отличие белого дыма от сине- го определяется размером капли: если диаметр капли больше длины волны синего цвета, то глаз воспринимает дым как белый.
К факторам, определяющим возникновение белого и синего ды- ма, а также его запах в ОГ, относятся температура двигателя, метод образования смеси, топливные характеристики (цвет капли зависит от температуры её образования: при увеличении температуры топлива дым приобретает синий цвет, т.е. уменьшается размер капли).
Главным загрязнителем атмосферного воздуха свинцом в Россий- ской Федерации в настоящее время является автотранспорт, исполь- зующий этилированный бензин: от 70 до 87% общей эмиссии свинца по различным оценкам.

304
РbО (оксиды свинца) – возникают в ОГ карбюраторных двигате- лей, когда используется этилированный бензин, чтобы увеличить ок- тановое число для уменьшения детонации (это очень быстрое, взрыв- ное сгорание отдельных участков рабочей смеси в цилиндрах двигате- ля со скоростью распространения пламени до 3000 м/с, сопровождаю- щееся значительным повышением давления газов). При сжигании од- ной тонны этилированного бензина в атмосферу выбрасывается при- близительно 0,50...0,85 кг оксидов свинца.
По предварительным данным, проблема загрязнения окружающей среды свинцом от выбросов автотранспорта становится значимой в городах с населением свыше 100 000 человек и для локальных участ- ков вдоль автотрасс с интенсивным движением. Радикальный метод борьбы с загрязнением окружающей среды свинцом – отказ от исполь- зования этилированных бензинов.
Шумовое воздействие. Шум, создаваемый автомобилями и трак- торами, вызывает раздражение у 36% населения, находящегося дома, и у 20% – на улице.
Известно, что даже весьма низкие уровни акустических воздейст- вий в условиях нарастающей психоэмоциональной напряжённости и интеллектуализации трудовых процессов обуславливают преждевре- менное утомление и приводят к снижению производительности труда, способствуют повышению заболеваемости самого разнообразного характера.
Шум – это беспорядочное сочетание звуков различной частоты и силы. Источниками шума являются колеблющиеся тела. Шум мо- жет быть постоянным и прерываемым, а также широкополосным, импульсным. Постоянным считается шум, уровень которого меняет- ся в течение определённого времени не более чем на 5 дБ. Шум оди- ночного автомобиля и автотранспортного потока является непосто- янным и оценивается эквивалентным уровнем звука L
экв
. Эквива- лентный уровень звука непостоянного шума равен уровню звука по- стоянного шума, который оказывает на человека такое же воздейст- вие, как и постоянный шум. Шум неблагоприятно влияет на работо- способность человека. Под действием шума увеличивается скрытый период двигательной реакции, снижается зрительное восприятие, ослабевает сумеречное зрение, нарушается координация движений и функций вестибулярного аппарата, наступает преждевременное утомление.
Вредное воздействие шума возрастает при увеличении его гром- кости, частоты и информативности.

305
Измерение шума, производимого транспортным средством, про- водится по двум методам, для транспортного средства, находящегося в движении, и для транспортного средства, находящегося в неподвиж- ном состоянии.
Испытание транспортного средства, находящегося в неподвиж- ном состоянии, проводят для установления контрольной величины, необходимой административным органам, применяющим этот метод для контроля транспортных средств, находящихся в эксплуатации. Для транспортного средства, приводимого в движение с помощью элек- тродвигателя, измерение производимого им шума должно осуществ- ляться только в движении.
Транспортные средства, максимально допустимая масса которых превышает 2800 кг, должны дополнительно подвергаться испытанию на измерение уровня шума, производимого сжатым воздухом, в непод- вижном состоянии – если соответствующее тормозное оборудование является частью транспортного средства.
Общий шум движущегося автомобиля складывается из шума, создаваемого двигателем, агрегатами, кузовом автомобиля и его со- ставными частями, шумом вспомогательного оборудования и качения шин, а также шумом от потока воздуха.
Шум в конкретном источнике порождается определёнными физи- ческими явлениями, среди которых в автомобиле наиболее характер- ными являются:
− ударное взаимодействие тел;
− трение поверхностей;
− вынужденные колебания твёрдых тел;
− вибрация деталей и узлов;
− пульсация давления в пневматических и гидравлических сис- темах.
В целом источники шума автомобиля можно разделить на меха- нические, гидромеханические, электромагнитные, аэродинамические.
Полная классификация основных источников шума автомобиля пред- ставлена на рис. 9.10.
Анализ этих источников показывает, что внешний шум имеет сложную структуру и складывается из шума отдельных источников.
Наиболее интенсивными источниками внешнего шума являются:
− структурный шум двигателя (механический и шум процесса сгорания);
− шум впуска и его системы;
− шум выпуска и его системы;
− шум трансмиссии;

306
Рис. 9.10. Классификация источников шума автомобилей
− шум качения шин (шум шин);
− шум вентилятора системы охлаждения;
− шум кузова.
Многолетними исследованиями установлено, что к основным ис- точникам шумообразования в автомобиле следует отнести двигатель внутреннего сгорания (ДВС), элементы трансмиссии, шины, аэроди- намический шум. Вторичным источником шума являются панели ку- зова. К второстепенным источникам относятся шумы навесных агрега- тов двигателя, некоторых элементов трансмиссии, электродвигателей, отопителей, обдува стекол, хлопание дверей и т.п.
Перечисленные источники генерируют механические и акустиче- ские колебания, разные по частоте и интенсивности.
Электромагнитные излучения. Работа системы зажигания авто- мобильного двигателя вызывает радио- и телепомехи. Чем выше на- пряжение в системе, тем больше сферы влияния помех. Измерителями уровня радиопомех служат квазипиковые значения напряжённости
ИСТОЧНИКИ ШУМА
Механические
Гидро- механические
Электро- магнитные
Аэро- динамические
ДВС
Шины
Корпусные детали
Трансмиссия
Подвеска
Панели
Гидротранс- форматоры
Гидромуфты
Гидронасосы
Гидромоторы
Генераторы
Впуск ДВС
Выпуск ДВС
Вентиляторы
Выпуск рессиверов
Система выпуска
Электро- моторы
Встречный поток воздуха

307
поля радиопомех в децибелах относительно 1 мкВ/м, создаваемых ав- тотранспортными средствами во всей нормируемой полосе частот.
Допустимые значения напряжённости поля радиопомех для всех автотранспортных средств равны: 34 дБ – в полосе частот от 30 до
75 МГц; 45 дБ – в полосе частот от 400 до 1000 МГц; в полосе частот от 75 до 400 МГц напряжённость поля радиопомех рассчитывается.
На уровень радиопомех оказывают влияние конструктивные осо- бенности автотранспортных средств:
1) различия в степени сжатия по цилиндрам двигателя;
2) использование пластмассовых или металлических деталей для изготовления крыш, крыльев, обивки кузова, воздушных фильтров;
3) размеры, форма и расположение воздушных фильтров;
4) расположение распределителя и катушки зажигания на двига- теле или в моторном отделении;
5) размеры и формы моторного отделения и размещение высоко- вольтных проводов;
6) различия в зазорах между левым и правым передними колёса- ми и моторным отделением;
7) расположение рулевого управления (правое или левое), оказы- вающее влияние на компоновку автомобиля;
8) наличие на автотранспортном средстве вспомогательных дви- гателей.
Указанные особенности следует учитывать при компоновочных работах, поскольку они могут оказать влияние на уровень радиопомех.
Экспериментальный «безопасный» автомобиль. Дорожно-транс- портные происшествия приносят очень много травматизма, не говоря уже о гибели людей. Сейчас стали проявляться прототипы машин, ко- торые не несут угрозу жизни. ISAVE YOU – это один из первых абсо- лютно безопасных автомобилей. Японская компания Humanix спроек- тировала автомобиль с огромным количеством подушек безопасности, которые находятся как изнутри, так и снаружи, а корпус этого элек- тромобиля одет в специальный безопасный слой, состоящий из ткани и губки. При столкновениях он будет хорошо амортизировать, защищая от всевозможных травм находящихся в нём людей и принимать изна- чальную форму, которая может меняться в момент столкновения.
Весьма актуально создание экологически безопасного автомоби- ля, не причиняющего вреда окружающей среде, в связи с постоянно ухудшающейся экологической обстановкой по всей земле в глобаль- ном масштабе. Но помимо экологической безопасности новое транс- портное средство должно соответствовать современным требованиям,

308
а именно, быть динамичным, удобным, надёжным и при этом не доро- гим. Эти проблемы приходится решать производителям, создающим экологически безопасный автомобиль, к сожалению, оптимального решения пока ещё не найдено.
Сегодня концепция экологичных технологий в автомобилестрое- нии развивается в следующих направлениях.
Применение в новых автомобилях электродвигателей. Электро- мобили – это не новое изобретение, они давно известны, но по многим параметрам уступают обычной технике, работающей на двигателях внутреннего сгорания и дизельных двигателях, прежде всего по мощ- ности, хотя они абсолютно безопасны для окружающей среды. Из той же категории автомобили, источником питания для которых являются солнечные батареи, но они имеют те же недостатки что и электромо- били, получающие энергию от аккумуляторов.
Приоритетным направлением развития экологичного автомобиля является создание так называемых гибридных двигателей, когда мало- мощный двигатель внутреннего сгорания заставляет работать генера- тор, который вырабатывает энергию для электромотора, приводящего в движение колёса. Или же другой вариант, когда одну ось приводит в движение обычный двигатель, а при возрастании нагрузки другая ось начинает работать за счёт электромотора. Сейчас такие автомобили уже выпускаются серийно, хотя особой популярностью они не поль- зуются.
Сегодня ведутся работы и по разработке сверхэкономичных ма- лолитражных машин, лидером в этой области является концерн
Volkswagen. Уже начат выпуск модели под названием Lupo. Это очень экономичная машина, расходующая менее трёх литров дизтоплива на
100 км.
Создан экспериментальный образец автомобиля Volkswagen с расходом топлива меньше одноного литра на 100 км. Машина рассчи- тана на двух человек и может развить скорость до 120 км/ч.
Разработка новых экономичных и экологически безопасных дви- гателей продолжается, так что скоро возможно появится принципи- ально новый экологически безопасный автомобиль.
Вопросы для самопроверки
1. Определение послеаварийной безопасности. Требования по- слеаварийной безопасности к конструкции автомобиля.

309
2. Основные направления совершенствования противопожарных устройств. Устройства для эвакуации пассажиров. Гидробезопасность.
3. Что относится к экологической опасности?
4. Сформулируйте негативные воздействия автомобильного транспорта на окружающую среду.
5. Назовите основные вредные выбросы автомобильного транс- порта в атмосферу.
6. Шум автомобилей и радиопомехи, создаваемые автомобилями.
Источники шума.Электромагнитные излучения.
7. Концепция экологичных технологий в автомобилестроении.