При эксплуатации автомобиля

6.1. Задание

6.1.1. Определить массовый выброс газообразных загрязняющих веществ (по отдельности для СО, С_mН_n и NO_х) за год всеми группами автомобилей.

6.1.2. Рассчитать уровень концентрации СО над кромкой проезжей части главной дороги и в зоне жилой застройки.

6.1.3. Определить плату за выбросы газообразных загрязняющих веществ транспортом автопредприятия.

6.1.4. Определить экономический эффект от проведения природоохранных мероприятий для автопредприятия.

6.2. Методические указания

6.2.1. Расчет массового выброса газообразных токсичных веществ при эксплуатации транспорта

В основу расчета массового выброса токсичных веществ при эксплуатации автомобильного транспорта заложен пробеговый выброс токсичных веществ средним автомобилем по отдельным группам (легковые, грузовые и автобусы) и типу используемого двигателя внутреннего сгорания (ДВС). Это позволяет определить "условный выброс", который затем необходимо корректировать в зависимости от различных природно-климатических условий, технического состояния автомобилей и с учетом выброса картерных газов и испарения топлива.

6.2.1.1. Расчет коэффициента влияния возраста парка К₁ на выброс загрязняющих веществ (ЗВ)

Коэффициент К₁ вычисляют по формуле

К₁ = а Т + в, (1)

где Т – средний возраст автомобильного парка, лет (табл. 6.1);

а, в – расчетные коэффициенты для различных ЗВ.

	СО	СmHn	NOx
а	0,053	0,033
в			1,03

6.2.1.2. Расчет коэффициента влияния режима движения К₂ на выбросы ЗВ

Коэффициент К₂ определяют по формуле

К₂ = в – а u, (2)

где u – среднетехническая скорость, км/ч (табл. 6.1);

а, в – расчетные коэффициенты для различных ЗВ.

	СО	СmHn	NOx
а	0,016	0,01
в	1,25	1,15	1,0

6.2.1.3. Расчет коэффициента влияния среднегодовой температуры воздуха К₃

К₃ рассчитывают по формуле;

К₃ = а t + в, (3)

где t – среднегодовая температура воздуха, ⁰С;

а, в – расчетные коэффициенты для различных ЗВ.

	СО	СmHn	NOx
а	0,02	0,03	0,012
в	0,4	0,4	0,75

6.2.1.4. Расчет коэффициента влияния среднегодовой влажности воздуха К₄

Используют формулу

К₄ = а В + в, (4)

где В – среднее влагосодержание воздуха, г/кг;

а, в – расчетные коэффициенты для различных ЗВ.

	СО	СmHn	NOx
а		0,047	-0,05
в		0,58	1,45

6.2.1.5. Расчет коэффициента влияния среднегодового атмосферного давления К₅

К₅ = а Р + в, (5)

где Р – среднегодовое атмосферное давление, мм. рт. ст;

а, в – расчетные коэффициенты для различных ЗВ.

	СО	СmHn	NOx
а	-0,012
в	10,1

6.2.1.6. Расчет коэффициента влияния уровня технического состояния автомобиля К₆

К₆ определяется по формуле

К₆ = а К_т + в, (6)

где К_т = 0 … 1 – коэффициент уровня технического состояния автомобиля;

а, в – расчетные коэффициенты.

	СО	СmHn	NOx
а	1,08	0,92	-0,19
в	0,71	1,08	0,99

6.2.1.7. Расчет произведения коэффициентов влияния факторов на выброс j-го вещества автомобилем i-й группы с двигателем внутреннего сгорания (ДВС) k-го типа

Величину рассчитывают по формуле

= К₁ К₂ К₃ К₄ К₅ К₆, (7)

где К₁ … К₆ – коэффициенты влияния факторов на выброс ЗВ, приведенные в формулах 1 - 6.

6.2.1.8. Расчет пробегового выброса m_ijk, г/км, j-го токсичного вещества автомобилем i-й группы с двигателем k-го типа

Используют формулу

m_ijk = а_i Т + в_i, (8)

где Т – возраст автомобиля, лет;

а_i, в_i – расчетные коэффициенты для различных ЗВ.

Типы автомобилей	СО	СmHn	NOx
а	в	а	в	а	в
Легковые автомобили			0,08	0,4	0,1	1,5
Грузовые автомобили и автобусы с бензиновыми ДВС			0,2	4,5	0,3	5,5
Грузовые автомобили и автобусы с дизельными ДВС	0,5		0,05	1,0	0,3

6.2.1.9. Расчет массового выброса газообразных ЗВ

Массовый выброс ЗВ по отдельности для СО, С_mH_n и NO_x всеми группами автомобилей за год m_j рассчитывают по формуле

, (9)

где N_ik – количество автомобилей в группе с ДВС к-го типа;

l_ik – средний пробег автомобиля, км.

6.2.2. Расчет уровня концентрации СО на высоте 1,5 м над кромкой проезжей части главной дороги, мг/м³

Для расчета используют формулу:

СО= (7,33 + 0,026Na)в₁в₂в₃, (10)

где Na – приведенная часовая интенсивность движения автомобилей с

бензиновыми ДВС, авт./ ч;

в₁ – коэффициент, учитывающий влияние транспортного потока и его среднетехническую скорость (табл. 6.2);

в₂ – коэффициент, учитывающий влияние продольного уклона

дороги a;

a, %	< 10	10-30	30-50	50-70
в2		1,02	1,04	1,06

в₃ – коэффициент, учитывающий ожидаемое снижение токсичности автомобильных выбросов благодаря улучшению конструкции и методов их эксплуатации (после 2000 г. в₃ = 0,11).

6.2.3. Расчет концентрации СО в зоне жилой застройки

Концентрацию СО, мг/м³, в зоне жилой застройки в точке, удаленной от проезжей части дороги на 30 м, вычисляют по формуле

СО_{30 =} 0,5 СО– 0,1 (11)

где СО – концентрация СО под кромкой проезжей части главной дороги, мг/м³. В случае превышения ПДК_СО следует дать рекомендации по нормализации концентрации СО в жилой зоне (ПДК_СО для жилой зоны 3 мг/м³).

6.2.4. Расчет платы за выбросы газообразных ЗВ в атмосферу автотранспортом

В данной работе предлагается рассчитать плату за загрязнение атмосферы двумя способами: с учетом данных по расходу топлива, и, считая, что данные по расходу топлива отсутствуют. Для расчетов используют формулы 1 –4, приведенные в разделе 4. При этом количество

i-го вида топлива, израсходованного автомобилями c ДВС k-го типа за отчетный период Т_i , тонн рассчитывается

Т_i= 10^-3(V_i ρ_i) N_ik (12)

где V_i – объем топлива i-го вида, израсходованного 1 автомобилем за отчетный период, л;

ρ_i– плотность топлива i-го вида, израсходованного автомобилем за отчетный период, кг/л.

Нормативы платы за выбросы в атмосферный воздух автомобилями загрязняющих веществ по видам используемого топлива приведены в табл. 6.3. Нормативы платы за нормативные и сверхнормативные выбросы в атмосферу вредных веществ по типам транспортных средств приведены в табл. 6.4., значения коэффициента К_э, учитывающего экологические факторы (состояние атмосферного воздуха) по территориям экономических районов Российской Федерации приведены в табл. 6.5.

6.2.5. Расчет экономического эффекта проведения

атмосферозащитных мероприятий для автопредприятия

Для снижения токсичных выбросов автотранспортом проводят работу по повышению уровня технического состояния автопарка, тщательную регулировку ДВС, оснащают автомобили каталитическими нейтрализаторами, применяют присадки к топливу.

Для автопредприятия эффектом проведения данных мероприятий является снижение платы, вносимой в региональный экологический фонд.

Считаем, что после проведения природоохранных мероприятий все автомобили фирмы соответствуют требованиям стандартов на состав отработавших газов.

Тогда экономический эффект (Э) равен

Э = П – П^К, (21)

где П^К – корректированная плата после проведения природоохранных мероприятий.

В данной задаче плата за загрязнение рассчитывается двумя способами, поэтому и экономический эффект рассчитывается дважды.

Экономический эффект при расчете платы с учетом данных по расходу топлива считать в предположении, что после проведения природоохранных мероприятий все автомобили фирмы соответствуют требованиям стандартов на состав отработавших газов, т.е. корректированная плата П^к = П_н. При расчете платы за загрязнение по типам транспортных средств считать, что для легковых автомобилей после проведения природоохранных мероприятий П^к = П_н, для грузовых автомобилей необходимо учесть изменение ставки платы за допустимые выбросы после оснащения автомобилей, ранее не соответствовавших требованиям стандартов на состав отработавших газов, каталитическими нейтрализаторами отработавших газов.

6.3. Исходные данные