Статья:

Методика расчета выбросов движущегося автотранспорта

Конференция: LXIII Студенческая международная научно-практическая конференция «Молодежный научный форум»

Секция: Физико-математические науки

Выходные данные
Афанасьев И.А. Методика расчета выбросов движущегося автотранспорта // Молодежный научный форум: электр. сб. ст. по мат. LXIII междунар. студ. науч.-практ. конф. № 33(63). URL: https://nauchforum.ru/archive/MNF_interdisciplinarity/33(63).pdf (дата обращения: 25.09.2020)
Лауреаты определены. Конференция завершена
Эта статья набрала 0 голосов
Мне нравится
Дипломы
лауреатов
Сертификаты
участников
Дипломы
лауреатов
Сертификаты
участников
на печатьскачать .pdfподелиться

Методика расчета выбросов движущегося автотранспорта

Афанасьев Илья Александрович
магистрант Поволжского государственного технологического университета, РФ, г. Йошкар-Ола

 

Введение. Современный автотранспорт является наиболее агрессивным видом загрязнения окружающей среды вредными веществами. Автомобильный транспорт – это мощный источник химического (ядовитые вещества, поступающие в окружающую среду через выхлопную систему), механического, а так же шумового загрязнения. С неимоверным увеличением автомобильного парка в крупных городах загрязнение окружающей среды  интенсивно возрастает. Для уменьшения, прогнозирования и оценки воздействия автотранспортных средств на окружающую среду существуют различные методики расчетов выбросов автотранспорта.

Существующие в настоящее время нормативные методики оценки выбросов автотранспортных средств (АТС) можно разделить на две группы. По методикам первой группы испытывают новые модели АТС для получения официального утверждения конструкции.

Методики второй группы регламентируют условия испытаний АТС, находящихся в эксплуатации, при контрольных проверках, после технического обслуживания и текущего ремонта. При официальном утверждении автомобиль испытывают более тщательно, стараясь приблизить режимы испытаний к реальным режимам движения.

Это обеспечивает получение более достоверной информации об экологических качествах автомобиля, однако требует сложного оборудования и больших затрат.

Основным требованием, предъявляемым к экспресс-методам оценки токсичности отработавших газов АТС, является дешевизна и скорость проведения испытаний. К сожалению, информативность результатов таких проверок крайне низкая. Для АТС с бензиновыми двигателями, по сути, данными методами проверяют токсичность отработавших газов (ОГ) только на холостом ходу двигателя.

Весомость же данного режима при движении АТС по городу составляет 20…30% по времени и еще меньше – по массе выбросов. Остальное время занимают режимы так называемых «частичных нагрузок», когда автомобиль либо разгоняется, либо движется с постоянной скоростью. При контрольных проверках они остаются неучтенными.

В данной статье рассматривается методика второй группы.

Методика расчета. Расчет выбросов движущегося автотранспорта проводится согласно методике утвержденной приказом Госкомэкологии России N 66 [1].

Выброс i-того загрязняющего вещества (г/с) движущимся автотранспортным потоком на автодороге (или ее участке) фиксированной протяженности L (км) определяется по формуле 1:

 

 =  ··· , г/с                                                                                          (1)

 

где  г/км – удельный пробеговый выброс i-гo вредного вещества автомобилями k-й категории, определяемый по таблице 1;

х - количество категорий автомобилей;

 1/час - фактическая наибольшая интенсивность движения автомобилей k-той категории, проходящих через фиксированное сечение автодороги (или ее участка) в обоих направлениях по всем полосам движения (за 20 минут наблюдения);

 - поправочный коэффициент, учитывающий среднюю скорость движения транспортного потока (Vk, i , км/час) на выбранной автодороге (или ее участке), определяемый по таблице 2;

L, км - протяженность автодороги (или ее участка) на перегоне между перекрестками, на которых проводятся дополнительные обследования.

Удельные пробеговые выбросы загрязняющих веществ , г/км для различных категорий автомобилей представлены в таблице 1.

Таблица 1.

Удельные пробеговые выбросы загрязняющих веществ для различных категорий автомобилей

Наименование категории автомобилей

Номер категории

Выброс, г/км

СО

NOx (в перерасчете на NO2)

CH

Сажа

SO2

Формальдегид

Бенз(а)-пирен

Легковые

I

0,8

0,3

0,24

0,5·10-2

0,6·10-2

1,4·10-3

0,16·10-6

Автофургоны и микроавтобусы до 3,5 т

II

4,2

1,6

0,63

3,4·10-2

1,3·10-2

2,3·10-3

0,18·10-6

Грузовые от 3,5 до 12 т

III

4,8

5,8

1,4

0,34

2,4·10-2

0,6·10-2

0,54·10-6

Грузовые свыше 12т

IV

5,1

6,8

1,80

0,40

3,5·10-2

0,7·10-2

0,66·10-6

Автобусы свыше3,5 т

V

3,6

4,3

0,4

0,14

2,0·10-2

0,2·10-2

0,18·10-6

 

В таблице 2 указаны значения коэффициентов , учитывающих изменения количества выбрасываемых вредных веществ в зависимости от средней скорости движения.

Таблица 2.

Значения коэффициентов , учитывающих изменения количества выбрасываемых вредных веществ в зависимости от средней скорости движения

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

V

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

60

70

80

100

110

120

1,4

1,35

1,30

1,20

1,10

1,00

0,90

0,75

0,65

0,50

0,30

0,40

0,50

0,65

0,75

0,95

NOx

1,0

1,0

1,0

1,0

1,0

1,0

1,0

1,0

1,0

1,0

1,0

1,0

1,0

1,0

1,2

1,5

 

Подсчет проходящих по данному участку автодороги автотранспортных средств проводится в течение 20 минут каждого часа.

При высокой интенсивности движения (более 2 − 3 тыс. автомашин в час) подсчет проходящих автотранспортных средств проводится синхронно раздельно по каждому направлению движения (а при недостаточности числа наблюдателей − первые 20 минут − в одном направлении; следующие 20 минут − в противоположном направлении).

При использовании видеофиксации камера устанавливается на штатив в месте наблюдения за участком автодороги.

Запись проводится в течение 20 мин. 2-3 раза в течение каждого часа. Для выявления максимальной транспортной нагрузки наблюдения выполняются в часы «пик».

Для большинства городских автодорог характерна повышенная интенсивность движения в период с 7 − 8 часов до 21 − 22 часов, при этом нередко отмечается два максимума: утренний и (или) вечерний 10 (соответственно с 7 − 8 часов до 10 − 11 час и с 16 − 17 часов до 19 − 20 часов, для многих транзитных автодорог наибольшая транспортная нагрузка также характерна для дневного времени суток.

На каждой автодороге (или ее участке) фиксируются следующие параметры: - ширина проезжей части (в метрах); - количество полос движения в каждом направлении; - протяженность выбранного участка автодороги (в км) с указанием названий улиц, ограничивающих данную автодорогу (или ее участок); - средняя скорость автотранспортного потока с подразделением на три основные категории: легковые, грузовые и автобусы (в км/час) (определяется по показаниям спидометра автомобиля, движущегося в автотранспортном потоке).

 

Список литературы:
1. Приказ Госкомэкологии России от 16 февраля 1999 г. N 66 «Методика определения выбросов автотранспорта для проведения сводных расчетов загрязнения атмосферы городов».