Основные направления повышения экологической безопасности автомобилей

Воздействие вибраций можно  рассматривать по аналогии с шумом в двух аспектах: воздействие на водителя и пассажиров автомобиля и воздействие на окружающие объекты. По способу передачи на человека различают общую и локальную вибрации. Общая вибрация передается через опорные поверхности на тело сидящего или стоящего человека и вызывает сотрясение всего организма; локальная вибрация передается через руки человека. Водитель автомобиля одновременно подвергается воздействию общей и локальной вибрации, а пассажир и пешеход, находящийся рядом с проезжей частью, - общей. Оценка плавности хода связана с наличием частотной и амплитудной чувствительности различных органов человека, особенно при экстремальных ускорениях во время движения автомобиля.

Нормы общей вибрации установлены  в октавных диапазонах со среднегеометрическими частотами 2; 4; 8; 16; 31,5; 63 Гц, а локальной вибрации - 16; 32;63; 125; 250; 500; 1000 Гц. В автомобиле вибрации низкой частоты возникают при взаимодействии колес с дорогой, и параметры колебаний являются случайными. Уровень вибрации в основном определяется скоростью движения, ровностью дорожного покрытия, конструктивными особенностями подвески автомобиля и его техническим состоянием. Колебания автомобиля по всем параметрам близки к параметрам колебаний отдельных органов человека, поэтому вибрация оказывает отрицательное влияние на те органы человека, частоты колебаний которых совпадают с частотой вибрации автомобиля.

При проектировании подвески автомобиля стараются обеспечить такую плавность

хода, при которой уровни вибрации не превышают порога снижения комфортности или порога производительности труда, а частота колебаний кузова находится в диапазоне 1,5... 2,5 Гц.

Наименьший уровень вибрации, источником которой является взаимодействие колес с дорогой, наблюдается при размещении водителя и пассажиров внутри автомобиля на площади, ограниченной колесной базой. Такое размещение принято практически для всех легковых автомобилей. Для водителей грузовых автомобилей с компоновкой кабины над двигателем и автобусов вагонного типа необходимо применение сиденья с подрессориванием.

Вибрации, возникающие при  движении автомобиля, не только воздействуют на водителя и пассажиров, но и передаются через дорожное покрытие в окружающее пространство. Исследования показывают, что они могут превышать допустимый для человека уровень на удалении от проезжей части до 10м. Для предотвращения воздействия вибрации на организм человека применяются различные виброгасительные и демпфирующие устройства (амортизаторы, демпферы, рессоры, пружины и т.д.).

1.3. Выделение тепла.

В промышленных центрах и  крупных городах атмосфера подвергается тепловому загрязнению в связи  с тем, что в атмосферу поступают  вещества с более высокой температурой, чем окружающий воздух,  из труб промышленных предприятий, выхлопных труб двигателей внутреннего сгорания.

1.4. Электромагнитное излучение.

Природа электромагнитного  излучения связана с вихревыми  электрическими и магнитными полями. Их общее поле условились называть электромагнитным. Электромагнитное поле проявляется в работе всех электротехнических приборов и установок.

Основной источник электромагнитных излучений — система зажигания автомобиля и, в первую очередь, свечи, распределитель, высоковольтные провода. Приборы системы зажигания и электрооборудование автомобилей являются первичными излучателями электромагнитных волн, а элементы кузова, детали моторного отсека, капот, крылья, решетка радиатора - вторичными. Автомобиль является маломощным источником электромагнитного излучения, однако проблема электромагнитного излучения существует, она стала более актуальной в условиях быстрого развития транспорта, в том числе электромобилей. Электромагнитные поля с высокой плотностью энергии оказывают вредное воздействие непосредственно на организм человека. Вредное

воздействие электромагнитных излучений на человека связано с  переносом их энергии. Степень воздействия определяется количеством энергии электромагнитных излучений в зависимости от частоты или длины волны.

1.5. Загрязнение окружающей среды при изготовлении и утилизации шин и покрышек.

Выделяющиеся из автомобильных шин химические вещества,  твердые продукты истирания протектора негативно влияют на окружающую среду, здоровье людей. Высокая экологическая опасность шин обусловлена, с одной стороны, токсическими свойствами применяемых при их изготовлении материалов и содержащихся в них примесей,  а с другой стороны -  свойствами более ста видов химических веществ, выделяющихся в воздушную и водную    среды    при    эксплуатации,   обслуживании,  ремонте  и  хранении   шин.

          В табл. 3.  дан перечень основных  групп таких веществ,  причем  каждая группа содержит более десяти различных соединений,  включая их изомеры и производные.  В числе химических веществ,  выделяющихся из шинных резин    продукты деструкции каучуков и    токсичные    химические соединения.                  

Таблица 3.  

Токсичные соединения, образующиеся при эксплуатации шин                                                    

Наименование группы  опасности	Число  веществ	Класс
Бензапирены	14-15	1-3
Нитроамины	3-4	1-3
Аминыалифатические и ароматические	5-8	2-3
Углеводородыалкилароматические	20-25	2-3
Углеводороды  серосодержащие	5-8	2-3
Углеводородыгалогенсодержащие	3-5	2-3
Фенолы	1-3	2
Альдегидыи кетоныалифатические	10-15	2-4
Спиртыи кислотыалифатические	3-6	2-4
Эфиры алкилароматические	3-6	2-4
Олигомеры	1-3	2-4
Углеводородыциклоалифатические	15-20	3-4
Углеводородыалифатические насыщенные	25-30	4
Другие соединения	5-10	2-4

 

углеводороды -  бензол,  ксилол,  стирол,  толуол;  канцерогены -  алифатические амины;

канцерогены - сероуглерод, формальдегид, фенолы; диоксиды серы и  азота, углеводороды неароматического ряда аналогичные  углеводородам,  содержащимся в выхлопных газах двигателя как продукты неполного сгорания топлива. 

Токсические свойства проявляют все перечисленные химические соединения,  которые входят в список приоритетных токсикантов, утвержденный Международной организацией по исследованию рака (IARC).                  

           Как показывают результаты химического  анализа вклад шин в выделение  полициклических ароматических углеводородов (ПАУ) даже более значителен (55-60%), чем выхлопных газов. ПАУ не отличаются высокой летучестью или растворимостью в воде, но их миграции в окружающую среду способствует воздействие повышенных температур, возникающих в материалах шины  при  эксплуатации.  Кроме того,  ПАУ способны взаимодействовать с другими выделяющимися веществами с образованием нитро-ПАУ,  хлор-ПАУ (диоксины),  гидро-ПАУ.  

Шинная пыль,  образующаяся при износе протектора,  при попадании  в легкие вызывает аллергические реакции,  бронхиальную астму,  а при контакте со слизистой оболочкой и кожным покровом - конъюнктивит, ринит, крапивницу

Вышедшие из эксплуатации изношенные шины являются источником длительного загрязнения окружающей среды:

• шины не подвергаются биологическому разложению;

• они огнеопасны и в  случае возгорания,  погасить их достаточно трудно,  а при

горении    в воздух выбрасываются вредные продукты сгорания и в том числе

канцерогены;

• при складировании они  служат идеальным местом для размножения  грызунов и

кровососущих       насекомых, переносчиков инфекционных заболеваний.

• утилизация    отработавших  шин  одна    из    самых    наболевших   экологических проблем нашего времени.  При сжигании шин образуется широкая гамма токсичных соединений, представленная в табл. 3., кроме того образуются такие вредны вещества, как монооксид и диоксид углерода, окислысерыи  азота, сажа и др.  

           Выброшенные на свалку или  закопанные шины разлагаются  в естественных условиях не менее ста лет. Контакт шин с дождевыми осадками и грунтовыми водами приводит к вымыванию целого ряда токсичных органических соединений: дифениламина, дибутилфталата, фенантрена и прочих канцерогенных соединений.  Из многомиллионного количества изношенных шин только 23% шин находят применение  при сжигании с целью получения энергии, механическом и криогенном измельчении, пиролизе и  т. д.,  остальные 77%  никак не утилизируется,  ввиду отсутствия рентабельного способа утилизации.  Изношенные шины образуются и накапливаются в автохозяйствах,

промышленных предприятиях,  предприятиях шиномонтажа и автосервиса,  а также в частном секторе.  Во многих индустриальных странах имеются методы и программы,  нацеленные на поддержку сбора и переработки отработанных покрышек. В большинстве случаев оплачивается сам факт утилизации автомобильных шин из расчёта 50 – 400 € за тонну. В нашей стране такая практика не нашла распространения и проблема утилизации изношенных шин в России усугубляется отсутствием организованного их сбора.

         Отработавшая шина представляет  собой ценное вторичное сырье,  содержащее резину, технический  углерод и высококачественный  металл.  Экономически эффективная  переработка автомобильных шин позволит не только решить экологические проблемы,  но и обеспечить высокую рентабельность перерабатывающих производств.

1.6. Загрязнение окружающей среды при изготовлении горючих веществ.

При переработке нефти  в атмосферу поступают углеводороды, диоксид серы, оксид углерода, оксиды азота. 
При производстве образуется значительное количество сточных вод, насыщенных нефтепродуктами, различными взвешенными веществами, сульфатами, сульфидами, хлоридами, щелочами, едким натром, фенолами, сернокислым аммонием (в ряде процессов). Накопленный в результате очистки стоков нефтешлам, а также нефтешлам от других технологических процессов является весомым загрязнителем почвенного покрова.

Размещение предприятий нефтеперерабатывающей  промышленности, которая является одним  из крупнейших водопотребителей, вблизи водоемов или на территории крупных городов создает опасность для водных объектов и оказывает отрицательное воздействие на экологическую обстановку городов, что требует принятия дополнительных природоохранных мер. Многие нефтеперерабатывающие заводы содержат на своем балансе сооружения, используемые для очистки не только промышленных, но и коммунальных сточных вод, вследствие чего на предприятиях скапливается в больших объемах биологически активный ил, процесс утилизации которого является природоохранной проблемой отрасли.

Основными загрязняющими веществами, выбрасываемы в воздух, являются углеводороды и летучие органические соединения, диоксид серы, оксид углерода и  оксиды азота. Среди других проблем  можно выделить образование большого кол-ва отходов производства (кислые гудроны, стоки синтетических жирных кислот, сернистощелочные стоки, отработанные отбеливающие земли)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Основные направления  повышения экологической безопасности  автомобилей.

 

Транспорт - важное условие  функционирования общественного производства и жизни людей. Пассажиропотоки  в городах растут быстрее, чем  население городов. Большую долю всего объема транспортных перевозок  выполняет промышленный транспорт, в составе которого 30-35% перевозок  совершают железные дороги, около 60 % автомобили, а остающиеся 5-10% - трубопроводы, транспортеры, речной и морской флот.

Автомобиль в настоящее  время стал, чуть ли не основным средством  транспорта для подавляющего большинства  человечества. Но он же, к сожалению, и главный глобальный загрязнитель окружающей среды.

Специальные правительственные  органы многих промышленно развитых стран проводят всестороннее изучение экологических и других проблем и формулирует систему норм, ограничений, требований и стимулов к производителям и потребителям продукции. Это делается с целью минимизации негативного воздействия на природу.