Система охлаждения ВАЗ-2108

Еще один путь сбережения автомобильного топлива — организация оптимальной структуры и режима работы автотранспортных предприятий. Показано, что выгодно увеличивать число автомобилей малой грузоподъемности для перевозок небольших партий грузов. Далее, на грузовых автомобилях средней и большой грузоподъемности предпочтительнее применять дизельные двигатели. Например, во Франции количество автомобилей грузоподъемностью 4—12 тс дизельными двигателями составляет 30%, грузоподъемностью свыше 12 т — 98%. В Великобритании эти цифры соответственно 53 и 35%, в нашей же стране — около 15%.

Однако наибольшие резервы улучшения  топливной экономичности автомобилей связаны с совершенствованием конструкции двигателей (главным образом систем смесеобразования) и автомобилей в целом (систем управления, аэродинамических форм и др.). Расчеты показывают, что за счет различных конструктивных мероприятий возможно дополнительное снижение расхода топлива на 20 — 25% для легковых автомобилей и на 25 — 30% для грузовых автомобилей и автобусов.

Загрязнение биосферы

Загрязнение атмосферы

Доля автотранспорта в загрязнении атмосферы в высокоавтомоби-лизированных странах составляет: воФранции - 32%, в Англии - 34%, в США — 60%. Наибольшая часть (70 — 80%) вредных веществ выбрасывается при выхлопе. Камера сгорания двигателя — это своеобразный химический реактор. В отработанных газах содержится более 200 различных химических соединений (в основном токсичных), прямо обязанных своим появлением неполному или неравномерному сгоранию топлива. Даже нейтральный азот, попадая туда из атмосферы, превращается в ядовитые оксиды. Основные компоненты выхлопных газов представлены в табл. 2.

По прогнозам, в 2000 г. среднесуточный пробег автотранспорта в Москве составит 69 788 тыс. маши-нокилометров, а выброс — 4779,4 т, т.е. возрастет на 58%. Как критическая оценивается ситуация во многих других городах России.

Сегодняшний уровень загрязнения центральной части города и полос вдоль отдельных магистралей по главным компонентам составляет в Москве 10 — 20 предельно допустимых концентраций (ПДК).

Диоксид углерода (С02, углекислый газ) обладает наркотическим действием, раздражающе действует на кожу и слизистую оболочку. Выбросы С02 усиливают парниковый эффект, способствуют образованию кислотных осадков, вызывающих разрушение зданий и архитектурных сооружений, закисление водоемов и другие нежелательные последствия. Двигаясь со скоростью 80 — 90 км/ч, автомобиль превращает в углекислоту такое же количество кислорода, сколько необходимо для дыхания 300 — 350 человек.

Оксщ углерода (СО, угарный газ) — ядовитый газ без цвета и  запаха, появляется в результате неполного сгорания углерода, содержащегося в моторном топливе. При вдыхании связывается с гемоглобином крови, вытесняя из нее кислород, в результате чего наступает кислородное голодание, сказывающееся прежде всего на центральной нервной системе. Высокая концентрация СО (ПДК 1 мг/м3) даже при кратковременном воздействии может вызвать смерть; небольшие дозы вызывают головокружение, головную боль, чувство усталости и замедленную реакцию. Оксид углерода — один из факторов, вызывающих болезнь сердца стенокардию, т.к. уменьшение переноса кислорода к тканям особенно пагубно для миокарда (сердечной мышцы). Повышение концентрации оксида углерода часто возникает в туннелях (до 70 ПДК), в «пробках» (до 60 ПДК), в гаражах. Известны случаи трагической гибели людей, запускающих двигатели при закрытых воротах гаража. В одноместном гараже смертельная концентрация возникает уже через 2 — 3 мин после включения стартера. В холодное время года, остановившись для ночлега на обочине, водители иногда включают двигатель для обогрева салона. Из-за проникновения оксида углерода" в салон такой ночлег может оказаться последним.

Первые шаги в борьбе с выбросами СО состоят в увеличении количества воздуха по отношению к топливу в горючей смеси бензинового двигателя (обеднение смеси), при этом происходит более полное сгорание бензина. В некоторых двигателях используется инжекция воздуха, так что СО доокисляется до С02 в выхлопных газах. В настоящее время для достижения установленного стандарта по содержанию СО выхлопные газы смешиваются с воздухом в присутствии катализатора.

Оксиды азота (NOJ образуются при  сгорании любых видов топлива  — природного газа, угля, бензина или мазута. Приблизительно 90% годового выброса в атмосферу оксидов азота вызвано сжиганием ископаемого топлива, причем половина этого количества приходится на автотранспорт. Наибольшую опасность представляет диоксид азота N02, который в присутствии водяных паров образует азотистую и азотную кислоты. Поступая в верхние слои атмосферы, диоксид азота вызывает образование кислотосодержащих облаков и кислотных осадков. Он вызывает сильное раздражение слизистых оболочек глаз, а при вдыхании — образование азотной и азотистой кислот в дыхательных путях.

Альдегиды (кислотосодержащие производные  углеводородов, в частности формальдегид) — отравляющие вещества, раздражающе действующие на глаза, дыхательные пути, поражающие центральную нервную систему, почки и печень.

Углеводороды (СхНу) — не сгоревшие химические составляющие топлива. Уровень выбросов этих веществ на перекрестках и у светофоров в несколько раз больше, чем по магистрали.

Вместе с диоксидом азота  под действием солнечного света углеводороды образуют очень опасные вторичные загрязняющие вещества, вызывающие так называемый сухой туман, или фотохимический смог (англ. smog — от smoke — дым + fog — туман). Он образуется внезапно, в виде желто-зеленой мглы. Впервые такое явление наблюдалось в Лос-Анджелесе в начале 50-х гг.

При фотохимическом смоге воспаляются глаза, слизистые оболочки носа и горла, отмечаются симптомы удушья, обострение легочных и нервных заболеваний, бронхиальной астмы. Повреждаются и растения — нижние поверхности листьев приобретают бронзовый оттенок, верхние становятся пятнистыми, наступает быстрое увядание. Смог вызывает коррозию металлов, разрушение красок, резиновых и синтетических изделий, порчу одежды.

Сернистый газ (S02), растворяясь в  парах воды в атмосфере, образует аэрозоли сернистой кислоты, а в результате фотохимического окисления превращается в серный ангидрид S03. В обоих случаях в конечном итоге образуются аэрозоли серной кислоты — один из главных компонентов кислотных осадков (см. № 21/96). Длительное вдыхание повышенных концентраций действует на организм общетоксично, вызывая нарушения деятельности нервной системы.

Сажа. Окрашенность дыма отработанных газов зависит от содержания частиц сажи: чем больше сажи, тем чернее дым. Как любая мелкая пыль, сажа действует на органы дыхания, но главная опасность заключается в том, что на поверхности частиц сажи адсорбируются канцерогенные вещества.

Более экономичные и менее токсичные дизельные двигатели выбрасывают в атмосферу больше сажи. Полнее ее сжечь можно, используя катализаторы, однако те, что подходят для этого, очень дороги, а дешевые — неорганические соли металлов — не растворяются в солярке. Бензопирен - канцерогенное вещество, чрезвычайно опасное даже при малой концентрации, поскольку обладает свойством аккумулироваться в организме. В выхлопных газах содержится, помимо этого, много других канцерогенных веществ.

Соединения свинца — яды, поражающие органы и ткани организма, нервную систему, желудочно-кишечный тракт, нарушающие обменные процессы. В десятках городов России концентрация свинца в воздухе превышает норму (ПДК 0,3 мкг/м3). Опасность отравления соединениями свинца усугубляется тем, что они, как и канцерогенные вещества, не удаляются из организма, а накапливаются в нем, так же как в почве и растениях. Техногенные свинцовые аномалии почвы отмечаются на расстоянии до 100 м от автомобильных магистралей, при этом нейтрализация свинца ослаблена его слабой способностью к миграции. Во многих распространенных культурных растениях (пшенице, ячмене, картофеле, моркови) концентрации свинца могут превышать ПДК в 5— 10 раз. Следуя по звеньям биоцепи, свинец попадает в организм человека и вызывает болезни.

В атмосферу свинец попадает в основном в результате сжигания этилированного бензина. Мировой автомобильный парк ежегодно выбрасывает в атмосферу 250 тыс. т соединений свинца в виде диспергированных аэрозолей, доля России — 4 тыс. т.

В результате истирания дорожного покрытия, посыпаемого к тому же зимой песком и солью, образуется пыль, которая летом, поднимаясь в воздух, представляет опасность для здоровья людей. Применение асбестовых материалов в тормозных накладках ведет к образованию мельчайшей асбестовой пыли, очень опасной для человека.

В 1970 г. Конгресс США принял «Акт о  чистом воздухе», в котором были указаны наиболее опасные загрязняющие вещества, установлены стандарты на их содержание (уровни, которые нельзя превышать, чтобы уберечь природную среду и здоровье человека).

Прежде всего это касалось веществ типа ПАН; их выброс должен был быть сокращен на 90% к 1975 г. Автомобилестроительные концерны занялись совершенствованием автомобилей, оборудуя их множеством приспособлений для снижения содержания вредных компонентов в отработанных газах, включая компьютерный контроль. Часть технических решений представлена на рис. 8. Самое значительное из них до сих пор — каталитический преобразователь (рис. 9). Это химический катализатор, содержащий платиновые гранулы, которые вызывают окисление углеводородов до углекислого газа и воды, а также до-окисление угарного газа до углекислого.

Повсеместно было запрещено использование этилированного бензина.

Все эти меры привели к существенному снижению содержания свинца и угарного газа в атмосфере (рис. 10), но содержание оксидов азота не уменьшилось. Эта проблема оказалась достаточно сложной. Работы по созданию каталитических конвертеров, превращающих оксиды азота в газообразный азот, продолжаются.

Загрязнение атмосферы напрямую связано с расходом топлива, т.е. с режимом работы автомобильного двигателя (скоростью движения, частотой переключения скоростей, включением и выключением двигателя при остановках и поворотах), который в значительной степени определяется организацией дорожного движения и состоянием дорог.

При частых сменах режима работы загазованность воздуха увеличивается в 2 раза и более, особенно у светофоров, в автомобильных пробках (в Токио, например, регулировщики работают в кислородных масках), расход топлива возрастает. В режиме разгона на третьей передаче расход топлива в 1,5 — 2 раза больше оптимального, на второй передаче — в 2 — 4 раза, на первой передаче — в 5— 10 раз.

В некоторых странах для ускорения движения сооружают грандиозные дорогостоящие системы скоростных автомобильных трасс. В Японии, например, такие автострады нередко подняты на мощных железобетонных столбах на высоту 20 — 25 м, иногда переброшены прямо через крыши домов. Эти смелые инженерные решения позволяют разрешить транспортные проблемы города лишь на время: «собрав» движение с улиц, могучие коммуникационные каналы вскоре вновь оказываются переполненными.

Загрязнение почвы В нашей стране сеть ремонтных служб развита  плохо. Значительная часть личных автомобилей  размещается во дворах жилых домов, на зеленых газонах и площадках отдыха, владельцы производят ремонт и техническое обслуживание своими силами (в особенности смену масла и мойку), не заботясь об очистке стоков. Впрочем, и в автохозяйствах с очисткой стоков ситуация неблагополучна.

Неблагоприятное влияние на флору  и фауну

Рост числа автомобилей сопровождается ростом дорожной сети. Магистральные междугородние дороги нередко преграждают традиционные пути миграции, в результате чего на автодорогах гибнут тысячи крупных и сотни тысяч мелких животных.

Наконец, прежде дикая природа была относительно недоступна. Личный автомобиль снял этот барьер, а поведение многих людей, да еще на автомобиле, который зачастую не мешает отремонтировать, поменять масло, а заодно и помыть, мягко говоря, далеко не безупречно с экологической точки зрения.

Шумовое загрязнение

Городской шум стал одним из наиболее значимых экологических факторов в  России. Шум, поступающий с автомагистралей через окна непрерывно, изо дня в день и из ночи в ночь, во много раз превышает санитарные нормы, составляющие

84 дБ для легковых автомобилей  и

85 — 92 дБ для грузовых автомобилей  и автобусов.

Воздействие звуковой волны на ухо  связано с изменением давления в  среде при ее прохождении. Шумовую нагрузку оценивают чаще всего в децибелах, т.е. через логарифм отношения давлений. 1 дБ — уровень звукового давления р, для которого 20 lg (р/р0) = 1, где р0 = 2 • 10~5 Па — пороговое звуковое давление. Увеличение уровня шума на 10 дБ соответствует увеличению звуковой энергии примерно в 10 раз, на 20 дБ — в 100 раз и т.д. Одна машина, прогреваемая поутру под вашим окном, создает в комнате шум 75 дБ, шум в поезде метрополитена — около 80 дБ, на магистральных улицах со средней интенсивностью движения 2 — 3 тыс. транспортных единиц в час — 90 — 95 дБ. Воздействие шума в 150 дБ чревато потерей слуха*.

Раздражающее действие шума зависит  не только от объективной физической характеристики, но и от психологического состояния субъекта. Например, шум собственного автомобиля, работающего без глушителя, и шум чужого автомобиля воспринимаются по-разному. Шум в вагоне метрополитена воспринимается относительно легко, но такой же шум в жилом помещении абсолютно невыносим.

Достоверно установлено: городской шум, источником которого в основном является автотранспорт, повышает заболеваемость, сокращает продолжительность жизни (по данным австрийских исследователей, на 8—12 лет]. Чрезмерный шум может стать причиной нервного истощения, психической угнетенности, вегетативного невроза, язвенной болезни, расстройств эндокринной и сердечно-сосудистой систем. Шум мешает работать и отдыхать, снижает производительность труда. Наиболее чувствительны к действию шума пожилые люди и работники умственного труда. Однако, как правило, на фактор шума не обращают внимания. В России до сих пор нет экологического мониторинга на шумовые загрязнения, хотя этот вид загрязнения следует «уравнять в правах» с химическими загрязнениями атмосферы и водоемов. В Москве, С.-Петербурге и других крупных городах по-прежнему возводят жилые дома на расстоянии 20 м от проезжей части магистралей со среднесуточным потоком 2 —4 тыс. автомашин в час, не реализуется программа мероприятий по защите от шума квартир, зданий и целых жилых районов, а также подавления шума источника (сравните шумность любой нашей машины и значительно более мощных «Вольво» или «БМВ»).

Такая программа должна экономически стимулировать комплекс шумозащитных мер: увеличение расстояния между источником шума и защищаемым объектом.

 

 

7. Список используемой  литературы.

 

1. ВАЗ 2106-03. Руководство по эксплуатации, техобслуживанию и ремонту: — Москва, Третий Рим, 2006 г.- 172 с.

 

2. ВАЗ 2108i-09i. Руководство по эксплуатации, техническому обслуживанию и ремонту: — Москва, Третий Рим, 2006 г.- 178 с.