Войти в мой кабинет
Регистрация
ГОТОВЫЕ РАБОТЫ / ДИССЕРТАЦИЯ, ТРАНСПОРТНЫЕ СРЕДСТВА

Перспективы и проблемы внедрения грузовых электромобилей для перевозок продукции легкой промышленности с учетом имеющейся транспортной сети на примере Москвы

irina_krut2020 2850 руб. КУПИТЬ ЭТУ РАБОТУ
Страниц: 95 Заказ написания работы может стоить дешевле
Оригинальность: неизвестно После покупки вы можете повысить уникальность этой работы до 80-100% с помощью сервиса
Размещено: 18.03.2020
В настоящее время активно развиваются источники энергии, которые способны уменьшить затраты на эксплуатацию различных систем. Так же не мало важным аспектом при поиске новых энергоносителей является безопасность и минимизация ущерба окружающей среде. Одним из таких источников является электрическая энергия, которая активно популяризируется в настоящее время и внедряется в различные отрасли взамен более дорогих и экологически опасных видов топлива. В частности в автомобильной отрасли проводятся большое количество исследований, направленных на совершенствование аккумуляторных двигателей, удобство их эксплуатации, доступность электромобилей, а так же ведутся компании, направленные на массовость производства и эксплуатации подобного рода транспорта. В связи с актуальностью данного вопроса, в своей работе я рассматриваю возможность внедрения электромобилей в транспортный поток на дорогах России. В настоящее время в наше стране использование электрической тяги на транспортных средствах очень мало. В частности речь идет о использовании грузовых электромобилей на дорогах Москвы. Использование аккумуляторных двигателей в столице является принципиальным вопросом не только из-за экономической выгоды и прогрессивности данного вида энергии, но так же из-за экологичности электромобилей. Загрязненность московского воздуха становится одной из главных проблем города. Большое количество автомобилей, а так же различные промышленные объекты (очистные сооружения, которые зачастую либо отсутствуют, либо не соответствуют стандартам) выбрасывают в атмосферу колоссальные объемы вредных веществ. Дыхание таким загазованным воздухом очень вредно, а парой и опасно для жизни горожан. Чистота воздуха сильно влияет на самочувствие граждан, ухудшает их здоровье, увеличивает процент заболевших тяжелыми заболеваниями, что приводит к учащению обращения за медицинской помощью и, как следствие, увеличению затрат на здравоохранение. Предмет Предметом данной работы является непосредственно электротранспорт: внедрение более современного подвижного состава, а также замена устаревшего на более современный и экологичный. Объект Объектом работы является транспортная инфраструктура мегаполиса. Рассмотрение и поиск путей ее развития и совершенствования. Цель работы: Планирование инфраструктуры для электромобилей путем оптимизации городского пространства с учетом распространения транспортных средств с электродвигателями. Задачи: • Анализ текущего состава парка АТС, его влияние на окружающую среду; • Прогнозирование изменения парка подвижного состава по типу энергоустановки; • Выбор варианта инфраструктуры для зарядки электромобилей в Москве; • Описание имеющихся разработок, которые возможно использовать для развития инфраструктуры. Методология исследования и её обоснование Для написания магистерской диссертации предполагается использовать системный подход – совокупность общенаучных методологических принципов, в основе которых лежит рассмотрение объектов как систем. Поскольку любая система представляет собой множество разнообразных элементов, обладающих структурой и организацией, процесс массового внедрения относительно нового вида транспорта в уже существующий транспортный процесс можно рассматривать так же, как систему, разработка которой зависит от большого количества факторов. Для прогнозирования изменения структуры парка транспортных средств (ТС) на ближайшее будущее используется модельно-динамический метод, преимущество которого заключается в учете всех факторов при построении динамики развития на каждом шаге (в каждом году). Метод позволяет выбрать из всего множества возможных исходов выбрать наиболее приближенный к верному. Так же для выбора плана построения новой инфраструктуры для электрического транспорта в городе, в частности сети зарядных станций, используется метод анализа иерархий, который позволяет благодаря разделению сложной системы на составные части и присвоению им степеней важности, выбрать наиболее предпочтительный вариант из предложенных. Научная новизна Научная новизна работы обусловлена высокими темпами развития грузовых и других видов транспортных средств с электрическим двигателем. Большое количество исследований, направленных на доступность и массовость электромобилей, дает все больше предпосылок к дальнейшему частичному, а позднее полному, переходу на альтернативные источники энергии взамен экологически неблагоприятных. Так же опыт некоторых развитых стран позволяет перенять опыт использования электрического транспорта на практике. Область применения Проведённая на указанную тему работа может быть использована компаниями, занимающимися реконструкцией, строительством и благоустройством городского пространства. Благодаря предложенным методам доработки улиц и заправочных станций можно подготовить город к дальнейшему развитию электротранспорта и способствовать его распространению. Так же кратко обосновывается выгода эксплуатации электрического коммерческого транспорта по сравнению с автомобилями на традиционном топливе. Полезность работы Помимо экономической выгоды использования грузовых электромобилей при развозке мелкопартионных грузов, колоссальное значение имеет экологический аспект нововведений. Замена грузовиков с ДВС на транспортные средства на электрической тяге значительно уменьшат вредные выбросы в атмосферу, что постепенно уменьшит загрязненность воздуха не только на территории Москвы, но и всей экосистемы. Так же изменения городского пространства, выраженного в доступности заправочных станций для электрического транспорта, поспособствует распространению электромобилей и среди населения. Благодаря массовой замене автомобилей с ДВС на машины с альтернативным источником энергии, с течением времени загазованность воздуха перестанет увеличеваться, а позднее даже начнет снижаться, что отразится на общей экологической ситуации, а также заболеваемости людей. Прогнозные предположения Благодаря большому интересу современного общества к альтернативным источникам энергии, ведется множество исследований, направленных на развитие, улучшение и доступность подобных технологий. С каждым годом электромобили, коммерческие и грузовые в частности, становятся дешевле, но при этом качественнее и технологичнее, что делает их конкурентоспособными с машинами, работающими на привычных видах топлива. Поскольку исследования продолжаются, электротранспорт ждет множество инноваций. Данные об иссякаемости сырья и колоссальном вреде для экологии планеты имеются уже сейчас, что предполагает дальнейший полный переход человечества на альтернативные источники энергии, в том числе и на электричество.
Введение

За последнее столетие человечество совершило невероятный скачек в развитии науки и техники. Было открыто или разработано множество видов топлива. Множество механизмов было придумано, чтобы облегчить жизнь и работу человека. Механизмы, приводившие в работу различные машины и станки, становились сложнее по конструкции, но проще в использовании. Со временем производство стало массовым, благодаря чему технологии стали дешеветь. Всеобщая доступность механических устройств не только упрощала жизнь людей, но и способствовала еще большему развитию и совершенствованию технологий. Для приведения в движения любого механизма необходим источник энергии, по-этому люди не только совершенствовали сами механизмы и двигатели, но и искали новые способы приведения их в работу. В зависимости от местности и погодных условий в разных уголках планеты было выявлено множество исчерпаемых и не исчерпаемых источников энергии. В настоящее время для каждой задачи человек нашел относительно оптимальный для своих условий и потребностей источник энергии. Однако иногда специалисты приходят к выводу, что необходимо массово менять двигательный механизм, а как следствие источник энергии в определенной неотъемлемой отрасли человеческой жизни. на протяжении многих веков человечество не может представить своего существования без какого-либо транспортного средства, которое сильно упрощает жизнь нам по сей день. Долгов время в качестве источника энергии для приведения в движение какого-либо средства передвижения была мускульная сила домашних животных. Но поскольку имело определенный запас сил, и не могло работать постоянно, удовлетворяя все потребности человека, инженеры того времени пытались создать двигатель, который позволил бы приводить в движение различные механизмы вне зависимости от физической силы человека или животного. Только в 18 веке появился первый автомобиль, который был способен перевозить человека за счет работы парового двигателя внешнего сгорания. И только в начале 19 века появился двигатель внутреннего сгорания. Данные изобретения преобразовывали тепловую энергию в механическую, что приводило в движение различные механизмы, в частности стали появляться первые автомобили. Источниками энергии для первых автомобилей были различные смеси, газы, уголь, водород и даже электричество. Только во второй половине 19 века для приведения к работе двигателя был использован жидкий бензин, что по сей день является самым распространенным видом топлива для всех видов транспортных средств. Первое время количество автомобилей на душу населения было очень мало из-за большой стоимости. Но постепенно по всему миру стали появляться серийные производства автомобилей, что значительно снизило их стоимость. Так же появление все большего количества различных заводов со своими технологиями повышало конкуренцию и, как следствие, делало автомобили еще более дешевыми и доступными практически каждому. В настоящее время уровень автомобилизации достиг такого уровня, что на каждого второго жителя земли приходится по одному автомобилю, а в некоторых развитых странах на каждого гражданина приходиться по 1,5 автомобиля. При этом почти 99% транспортных средств работает на бензиновом двигателе. Долгое время продукты горения нефтепродуктов при работе двигателя внутреннего сгорания никак не беспокоили население земли из-за маленького количества автомобилей и не продолжительного использования подобного вида топлива. Но с ростом автомобилизации люди не только начали осознавать экологическую проблему, но и в какой-то момент забили тревогу. Огромное количество различных продуктов от сгорания топлива привели к климатическим изменениям, ухудшению состояния здоровья различных видов животных и человека. Особенно остро стоит проблема стоит в развитых странах и больших городах. Со второй половины 20 века человечество активно борется за улучшение экологической ситуации как на отдельных участках, так и на всей планете в целом. Лидеры стран принимают международные законы, регулирующие количество вредных выбросов в атмосферу, воду и почву. Инженеры модернизируют конструкцию двигателей внутреннего сгорания, чтобы минимизировать ущерб окружающей среде. В начале 21 века одним из решений проблемы большого количества выбросов от автомобилей является переход на другой, более экологичный источник энергии. В последние годы почти все крупные автомобильные марки вкладываются в разработку именно электромобилей, поскольку видят будущее именно в этом источнике энергии. Использование электричества возможно для приведения в движение не только легковых автомобилей, но и более крупных грузовых, при чем доже особо большой грузоподъемности. Однако сформированная на протяжении множества десятилетий инфраструктура для использования транспортных средств, работающих на бензине не подходит для повсеместного использования автомобилей с новым источником энергии. В своей работе я постараюсь предложить методы для моделирования динамики развития парка подвижного состава Москвы и осуществить выбор варианта инфраструктуры для дальнейшего развития электротранспокра в столице.
Содержание

Введение 9 1 Перспективы развития электромобилей в России и мире 12 1.1 Преимущества электромобилей 12 1.2 Состав парка автомобилей на территории РФ 16 1.3 Воздействие на окружающую среду разных видов топлива 19 1.3.1 Уровень ущерба окружающей среде от АТС 19 1.3.2 Уровень экологичности электрического транспорта 30 1.4 Расчет выбросов парка одного торгового предприятия 33 2 Прогнозирование состава автомобильного парка Москвы с помощью модельно-динамического метода (МДМ) 37 2.1 Анализ сложных систем методом исследования операций 39 2.2. Пример разработки программы развития парка подвижного состава Москвы 46 3 Перспективы развития инфраструктуры города Москва для электромобилей 54 3.1 Имеющаяся инфраструктура зарядных станций для электромобилей 54 3.2 Виды зарядных станций 56 3.3 Аккумуляторные батареи 59 3.4 Постановка и решение многокритериальной задачи по планированию инфраструктуры для электромобилей 64 3.4.1 Краткие теоретические сведения 65 3.4.2 Решение поставленной задачи 68 3.5 Имеющиеся модели коммерческих и грузовых электромобилей 82 Заключение 88 Список используемых источников 89 Приложение А 91 Приложение Б 93
Список литературы

1. Луканин В.Н., Гуджоян О.П., Ефремов А.В. Имитационное моделирование и принятие решений в задачах автомобильно-дорожного комплекса: Учебное пособие. – М.: ИНФРА-М, 2001. – 345с. 2. Саати Т. Принятие решений. Метод анализа иерархий. – М.: Радио и связь, 1993. 3. Макарьин Р.И., Пугин Б.И. Расчет выбросов вредных веществ в обработавших газах автомобильных двигателей. – Архангельск: Издательство АГТУ, 2004 4. Семёнов В.В., Ермаков А.В. Исторический анализ моделирования транспортных процессов и транспортной инфраструктуры // Препринты ИПМ им. М.В. Келдыша. 2015. № 3. 5. «Транспортная стратегия Российской Федерации на период до 2030» URL:http://www.consultant.ru/document/cons_doc_LAW_82617/12dbe84ab7402c41a061dee3399c090bf6932cc3/ (дата обращения: 04.05.2019) 6. Основные экологические нормативные показатели URL:https://ru-ecology.info/post/102712102220026/ (дата обращения: 11.05.2019) 7. Загрязнение автотранспортом окружающей среды URL:https://ustroistvo-avtomobilya.ru/sistemy-snizheniya-toksichnosti/zagryaznenie-avtotransportom-okruzhayushhej-sredy/ (дата обращения: 01.06.2019) 8. Состояние окружающей среды Московского региона URL: http://www.ecomos.ru/kadr22/sostojanieZagrOSmesiac.asp (дата обращения: 01.06.2019) 9. Нормативы загрязнения атмосферного воздуха URL: http://www.dpioos.ru/eco/ru/specifications (дата обращения: 03.06.2019) 10. Объем выбросов вредных(загрязняющих) веществ в атмосферный воздух от автомобильного транспорта URL: https://fedstat.ru/indicator/42723 (дата обращения: 01.06.2019) 11. How green are electric cars? URL: https://www.theguardian.com/football/ng-interactive/2017/dec/25/how-green-are-electric-cars (дата обращения: 23.05.2019) 12. Электротранспорт: история, виды, инфраструктура и перспективы развития URL: https://akbinfo.ru/e-transport/jelektrotransport.html#i-4 (дата обращения: 27.05.2019) 13. Электрические грузовики: новые модели и перспективы электротранспорта URL: http://www.autotruck-press.ru/articles/3770/ (дата обращения: 06.06.2019) 14. Автостат. Аналитическое агентство URL: https://www.autostat.ru/ (дата обращения: 10.06.2019) 15. Premiere for Volvo Trucks’ First All-Electric Truck URL: https://www.volvotrucks.co.uk/en-gb/news/press-releases/2018/apr/pressrelease-180412.html (дата обращения: 16.05.2019) 16. MERCEDES-BENZ тестирует свои новые электрические фургоны ESPRINTER URL: https://electromobili.ru/novosti/mercedes-benz-testiruet-svoi-novye-elektricheskie-furgony-esprinter (дата обращения: 01.05.2019) 17. Volkswagen plans 22 million electric vehicles in ten years URL: https://www.volkswagen-newsroom.com/en/press-releases/volkswagen-plans-22-million-electric-vehicles-in-ten-years-4750 (дата обращения: 04.06.2019) 18. Выгоден ли электромобиль URL: https://efut.ru/a/161-pljusy-i-minusy-jelektromobilej.html (дата обращения: 11.06.2019) 19. Зезюлинская А.В. Типы аккумуляторных батарей для электромобилей // Форум молодых ученых ISSN 2500-4050 – 2019. - № 6(34) 20. Зезюлинская А.В. Преимущества и перспективы электромобиля // Форум молодых ученых ISSN 2500-4050 – 2019. - № 6(34)
Отрывок из работы

1 Перспективы развития электромобилей в России и мире 1.1 Преимущества электромобилей Электромобиль – это транспортное средство, ведущее колесо которого приводится в движение от электромотора, который питается от встроенной аккумуляторной батарей. Впервые использовали электричество для приведения в движение автомобиля еще до начала использования бензина в начале 80-х годов19 века. Но данный вид энергии не выдержал конкуренции с бензиновым двигателем внутреннего сгорания, поскольку для питания двигателя, мощность которого 20 киловатт в течение 1 часа, необходим был свинцовый аккумулятор, масса которого 1 тонна. Вернулись к данному источнику энергии только после возникновения серьёзных проблем с экологией. Так же одной из причин возврата к электромобилям является истощаемость нефтяных ресурсов, в то время как электрическая энергия имеет такое количество способов ее получения, что ее можно отнести ее к неиссякаемой, а так же ее добыча не наносит такого вреда природе, как добыча нефтепродуктов. Использование электричества имеет как массу преимуществ перед двигателем внутреннего сгорания, так и некоторые недостатки. Например, одним из главных преимуществ электромобиля является более дешевое топливо. Зачастую цена на нефть постоянно растет, поскольку не только увеличивается стоимость добычи, поскольку верхние слои литосферы уже истощены, а добраться до более глубоких хранилищ полезного ископаемого становиться все дороже, но и стоимость такого сырья стратегической важности сильно зависит от геополитической ситуации. В дальнейшем, с уменьшением мировых запасом нефти, ее стоимость так же будет увеличиваться. А поскольку бензина расходуется большое количество, но увеличение стоимости топлив сильно отразится на расходах потребителя. В это время электроэнергия является более дешевым видом топлива. Добыча электрической энергии имеет столько разновидностей, что в любой климатической зоне с любым климатом есть свой способ добычи, что делает производство электричества повсеместным и сокращает затраты на транспортировку, а значит снижает себестоимость. А развитие технологий постоянно совершенствует методы добычи, что так же благоприятно влияет на цену на электроэнергию. Так же добыча электрической энергии приносит значительно меньший урон окружающей среде, а использование ее при эксплуатации электромобилей вообще снижает негативное действие такого транспортного средства на экологию практически до нуля. Помимо всего прочего, в настоящее время доступ к электричеству имеет почти 100 процентов населения земли, что сильно способствует развитию электромобилей. В то время как топливо для электромобилей подразумевает значительную экономию средств, в настоящее время сами электромобили стоят значительно дороже автомобилей с двигателями внутреннего сгорания. Все крупнейшие автомобильные концерны имеют свои разработки в области развития электромобилей, а некоторые даже запустили серийное производство легковых машин на электрической тяге. Так же производятся автомобили с гибридным двигателем, где аккумулятор работает с дизельным двигателем, что в совокупности позволяет сократить количество вредных выбросов от данной единицы техники. Так же многие автомобильные бренды работают над грузовыми автомобилями, работающими на электричестве, различной грузоподъёмности. Первые серийные электрогрузовики ожидаются на рынке в 2019 году. Замена двигателя внутреннего сгорания на машинах больного тоннажа особенно важно, поскольку именно от таких крупногабаритных автомобилей поступает значительная часть выбросов и сжигается больше всего горючего. Поскольку массовое производство электромобилей по всему миру только набирает обороты, в ближайшие годы можно ожидать значительного удешевления, а значит и всеобщей доступности и распространения, электромобилей, как и любой новой технологии. Еще одним преимуществом электромобиля является значительное снижение уровня шума. Из-за отсутствия двигателя внутреннего сгорания, работа которого сопровождается не только выбросами переработанных нефтепродуктов, но и значительным шумовым загрязнением. Особенно эта большая проблема для больших городов, где уровень шума очень высок, что плохо влияет на качество жизни и здоровье горожан. Так же шум дорог распространяется на большие расстояния от дороги и нарушает привычную жизнедеятельность диких животных. По сравнению с бензиновыми двигателями, электродвигатель позволяет машине совершить более плавный и быстрый разгон с места. Так же электромобиль имеет значительно больший коэффициент полезного действия, примерно 90-95%, в то время как у бензинового двигателя КПД составляет 20-40%. Из-за различий в принципе работы двигателей, электромобиль не нуждается в радиаторе и других системах охлаждения, что позволяет уменьшить лобовое сопротивление. Первые электромобили – это транспортные средства с высокой технической оснащенностью. Поскольку все работает на электронике, автомобиль является очень простым в эксплуатации и техническом обслуживании. Так же такие машины проходят все тестирования на ряду со всеми остальными представителями легкового транспорта, и по результатам имеют высокую степень безопасности. Так, например, электромобиль Tesla Model S в 2013 году получил наивысший рейтинг безопасности из всех автомобилей, когда-либо протестированных в США. Так же благодаря своей конструкции электромобиль имеет меньше узлов и деталей, что повышает надежность, уменьшает риск мелких поломок и уменьшает затраты на ремонт и обслуживание. Одним из главных недостатков электромобилей является высокая цена аккумуляторной батареи при невысокой энергоёмкости. Сравнительно невысокий запас хода у электромобиля возвращает нас во времена использования вьючных животных, которые в какой-то момент устают (разряжаются) и им необходимо время для отдыха (зарядки). Если массовое производство батарей позволяют снизить их стоимость, но с ёмкостью аккумуляторов разработки появляются не так быстро, как хотелось бы. В настоящее время электромобиль с большим запасом хода имеет батарею массой несколько десятков, а то и сотен, килограмм, что значительно утяжеляет конструкцию машины. Так же аккумулятору большой ёмкости необходимо больше времени на зарядку. Работа над увеличением скорости зарядки уже сократило время в несколько раз. Но все равно для решения этой проблемы используются гибридные автомобили. Довольно часто встречаются транспортные средства, которые совмещают в своей конструкции аккумулятор и дизельный двигатель: в первую очередь автомобиль осуществляет движение за счет накопленного электричества, а при разряде аккумулятора и отсутствии возможности его подзарядить, движение продолжается за счет сжигания дизельного топлива. Такое решение позволяет решить проблему с маленькой ёмкостью батареи и невозможностью ее подзарядки, при этом уменьшить негативное влияние двигателя, сжигающего топливо на окружающую среду. Так же современные аккумуляторы имеют срок службы от 3 до 10 лет, и нуждаются в специализированной утилизации, но не везде есть необходимые условия для такого вида отходов. Проблемы могут возникнуть и в северных странах, поскольку низкие температуры уменьшают ёмкость аккумулятора до 40% при и так не высоком запасе хода. Поскольку электромобили начали развивать только недавно, даже у развитых стран нет нужной инфраструктуры для электромобилей, как есть для обычных автомобилей с ДВС. В Америке и Европе в настоящее время активно развивается сеть зарядных станций для электромобилей, чтобы их использование стало распространяться с большей скоростью. Инфраструктуру развивают не только в городах, но и решаются задачи по возможности использования электромобилей для междугородних путешествий и транспортировки грузов на большие расстояния. В настоящее время на территории Москвы начала появляться сеть зарядных станций, которые используются для подзарядки городского общественного транспорта. Но для того, чтобы электромобили заняли значительную долю от всего московского транспорта, имеющихся мощностей недостаточно. В своей работе я бы хотела предложить возможный вариант планирования городского пространства, в котором использование электромобилей было бы намного комфортнее. 1.2 Состав парка автомобилей на территории РФ Россия находится в топ-15 стран по количеству автомобилей среди стран мира. Уровень автомобилизации растет с каждым годом и по последним данным составляет 390 единиц на 1000 человек. Всего парк составляет 57,5 млн. транспортных средств. Отметим, что здесь, помимо легковых и грузовых автомобилей, LCV и автобусов, учитываются еще мотоциклы и прицепы (вместе с полуприцепами). За последние 10 лет парк транспортных средств в России вырос на 33%. Основной рост составила доля легковых автомобилей, которая составляет более 75% от всего парка. В абсолютном выражении парк личного автотранспорта составляет 43,5 млн. экземпляров. Грузовые автомобили и выделенные в отдельную группу согласно международной классификации коммерческие автомобили LCV количественно увеличили свое присутствие, но в процентном соотношении их доля уменьшилась. Грузовых автомобилей и LCV 3,76 млн. экземпляров, что составляет 6,5%. Доля коммерческих легковых автомобилей (до 3,5 т) растет и составляет сейчас 4,11 млн. штук, а это 7,2% от общего парка. Рисунок 1.1 - Состав Российского автопарка в 2019 году Согласно исследованиям, на начало 2019 года нормам токсичности EURO-2 технически не удовлетворяет 29,2 % от всех легковых автомобилей и 52,7 % грузовых и коммерческих автомобилей. В тоже время нормам EURO-5 и выше соответствуют 16,4% парка легковых автомобилей и только 14,6% от всего парка грузовых и коммерческих автомобилей. Что касается парка грузовых и коммерческих автомобилей – он довольно старый. 62,9% грузовых и 45% коммерческих автомобилей находятся в возрасте от 15 лет, отсюда такие низкие экологические стандарты. Всего лишь 4,4% соответствуют нормам EURO-5 и выше. Средний возраст грузовиков в России достигает 19 лет. Сегмент коммерческих автомобилей же моложе – средний возраст там составляет 13,7 лет. В Москве находится крупнейший региональный парк в России. Коммерческой техники там числится 282,5 тыс. единиц. Это составляет 6,9% от общего парка. Грузовой техники там числится более 167 тыс. единиц. Учитывая очень большой процент автомобилей, не соответствующих экологическим нормам, данный сегмент парка оказывает значительную нагрузку на окружающую среду. Средний возраст автомобилей в Москве составляет 10,3 лет. Так же более половины парка грузовых и коммерческих автомобилей произведены отечественными марками, где техника выходит с конвейера с эксплуатационными нормами токсичных выбросов ниже, чем у иномарок. Состав парка Москвы по нормам токсичности в целом значительно лучше, чем по России, однако из-за большого количества автомобилей автомобилей концентрация вредных веществ в столице крайне высока. Рисунок 1.2 - Доли автопарка России и Москвы по нормам токсичности Так же Москва занимает лидирующую позицию по количеству электрокаров, динамики развития этого вида транспортных средств и перспективам развития инфраструктуры для электротранспорта. 1.3 Воздействие на окружающую среду разных видов топлива Основной предпосылкой для стремительного развития электротранспорта служит большое количество токсичных выбросов от автотранспорта. Борьба с транспортом, который имеет двигатель низкого экологического класса ведется повсеместно, в частности в Москве и Санкт-Петербурге готовятся законопроекты о введении на территории городов экологических зон, в которые будет действовать запрет на въезд транспортным средствам с низким уровнем экологического класса, нарушение которого будет облагаться. Так же всячески поощряется приобретение автомобилей с двигателями высокого экологического класса, а также с электродвигателем. В Транспортной стратегии России до 2030 года одной из главных целей является снижение негативного воздействия транспорта на окружающую среду. Воздействия на окружающую среду автомобиля с двигателем внутреннего сгорания и электромобилем колоссальная. В данной главе предлагается сравнить экологические показатели двух видов топлива при эксплуатации автомобиля. 1.3.1 Уровень ущерба окружающей среде от АТС Автомобильный транспорт наиболее агрессивен в сравнении с другими видами транспорта по отношению к окружающей среде. Он является мощным источником ее химического (поставляет в окружающую среду громадное коли­чество ядовитых веществ), шумового и механического загрязнения. Следует подчеркнуть, что с увеличением автомобильного парка уровень вредного воз­действия автотранспорта на окружающую среду интенсивно возрастает. Так, если в начале 70-х годов ученые-гигиенисты определили долю загрязнений, вносимых в атмосферу автомобильным транспортом, в среднем равной 13%, то в настоящее время она достигла уже 50% и продолжает расти. А для горо­дов и промышленных центров доля автотранспорта в общем объеме загрязне­ний значительно выше и доходит до 70% и более, что создает серьезную эко­логическую проблему, сопровождающую урбанизацию. Таблица 1.1 - Ориентировочный состав отработавших газов автомобильного двигателя Вещество Бензиновый двигатель Дизельный двигатель Азот, N % объема 74…77 76…78 Кислород, О2 0,2…8 2…18 Пары воды, Н2О 3,0…13,5 0,5…10 Углекислый газ, СО2 5,0…12 1…12 Углеводороды, СН 0,2…3 0,01…0,5 Оксид углерода, СО 0,1…10 0,01…0,3 Оксид азота, NOx 0…0,6 0,005…0,2 Оксиды серы мг/м3 0…0,003 0…0,015 Сажа 0…100 0…20000 Бенз(а)пирен 0…25 0…10 Соединения свинца 0…60 - Как видно из таблицы 1.1, состав отработавших газов рассматриваемых типов двигателей существенно различается прежде всего по концентрации продуктов неполного сгорания – оксида углерода, углеводородов, оксидов азота и сажи. К токсичным компонентам отработавших газов относятся: • оксид углерода • углеводороды • оксиды азота • оксиды серы • альдегиды • сажа • бенз(а)пирен • соединения свинца Согласно классификафии опасности вредных веществ установлены стандартом ГОСТ 12.1.007-76 "Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности" по степени воздействия на организм вредные вещества подразделяются на четыре класса опасности: 1-й – вещества чрезвычайно опасные; 2-й – вещества высокоопасные; 3-й – вещества умеренно опасные; 4-й – вещества малоопасные. ПДК - предельная допустимая концентрация загрязняющего вещества в атмосферном воздухе. Оксид серы SO2 Класс опасности - 3? ПДК - 0,2 мг/м3? Бесцветный газ с характерным резким запахом. Токсичен.? В лёгких случаях отравления сернистым ангидридом появляются кашель, насморк,? слезотечение, чувство сухости в горле, осиплость, боль в груди; при острых отравлениях средней тяжести, кроме того, головная боль, головокружение, общая слабость, боль в подложечной области; при осмотре — признаки химического ожога слизистых оболочек дыхательных путей. Длительное воздействие сернистого ангидрида может вызвать хроническое?отравление. Оно проявляется атрофическим Ринитом, поражением зубов, часто обостряющимся токсическим бронхитом с приступами удушья. Возможны поражение печени, системы крови, развитие пневмосклероза. Диоксид серы образуется при использовании резервных видов топлива предприятиями теплоэнергетического комплекса (мазут, уголь, газ низкого качества) и выбросов дизельного автотранспорта. Оксиды азота NOX Класс опасности - 2? ПДКNO – 0,06 мг/м3 ПДКNOx – 0,1 мг/м3 При высоких концентрациях бурый газ с удушливым запахом. Действует как острый?раздражитель. Однако при тех концентрациях, которые присутствуют в атмосфере, NO2 является скорее потенциальным раздражителем и только потенциально ее можно сравнивать с хроническими легочными заболеваниями. Под воздействием солнечной радиации и при наличии несгоревших углеводородов окислы?азота вступают в реакции с образованием фотохимического смога. Часто различные окислы азота, которые образуются при сгорании любых видов?топлива, объединяют в одну группу "NOx". Однако наибольшую опасность представляет именно двуокись азота NO2 ? Оксид углерода СО (угарный газ) Класс опасности - 4? ПДК – 3 мг/м3? Газ без цвета и запаха. Токсичен. При острых отравлениях головная боль, головокружение, тошнота, слабость, одышка, учащенный пульс. Возможна потеря сознания, судороги, кома, нарушение кровообращения и дыхания. Углерода окись образуется в результате неполного сгорания углерода в топливе. В частности при горении углерода или соединений на его основе (например, бензина) в условиях недостатка кислорода. Образующийся при этом монооксид углерода, вследствие своей ядовитости, вызывает физиологические расстройства («угар») и даже смерть, отсюда и одно из тназваний — «угарный газ» Основным антропогенным источником CO в настоящее время служат выхлопные газы?двигателей внутреннего сгорания автомобилей. Оксид углерода образуется при сгорании углеводородного топлива в двигателях внутреннего сгорания при недостаточных температурах или плохой настройке системы подачи воздуха. СО2 не токсичен, но поглощает испускаемые Землёй инфракрасные лучи и является одним из?парниковых газов, вследствие чего принимает участие в процессе глобального потепления Бензпирен, бенз(а)пирен Класс опасности - 1? ПДКсс - 0,000001 мг/м3? Образуется при сгорании углеводородного жидкого, твёрдого и газообразного?топлива (в меньшей степени ри сгорании газообразного). Может появиться в дымовых газах при сжигании любого топлива с недостатком кислорода в отдельных зонах горения. Бенз(а)пирен является наиболее типичным химическим канцерогеном окружающей среды, он опасен для человека даже при малой концентрации, поскольку обладает свойством биоаккумуляции. Будучи химически сравнительно устойчивым, бенз(а)пирен может долго мигрировать из одних объектов в другие. В результате многие объекты и процессы окружающей среды, сами не обладающие способностью синтезировать бенз(а)пирен, становятся его вторичными источниками. Бенз(а)пирен оказывает также мутагенное действие. Сажа Класс опасности - 3? ПДКсс - 0,05 мг/м3? Дисперсный углеродный продукт неполнго сгорания. Сажевые частицы не?взаимодействуют с кислородом воздуха и поэтому удаля¬ются только за счет коагуляции и осаждения, которые идут очень медленно. Поэтому, для сохранения чистоты окружающей среды нужен очень жесткий контроль за выбросами сажи. Канцеpоген, способствует возникновению pака кожи. Свинец и его соединения (кроме тетраэтилсвинца) Класс опасности - 1? ПДКсс - 0,0003 мг/м3? Свинец, содержащийся в бензине, после сгорания топлива выбрасывается с выхлопными газами, загрязняя воздух, оседает на растительности и почве. Ядовит, воздействует на центpальную неpвную систему, даже малые дозы свинца вызывают у детей отставание в pазвитии интеллекта. Свинец влияет на нервную систему человека, что приводит к снижению? интеллекта, вызывает изменение физической активности, координации?слуха, воздействует на сердечно-сосудистую систему, приводя к заболеванию?сердца. Возможны и смеpтельные отpавления.
Не смогли найти подходящую работу?
Вы можете заказать учебную работу от 100 рублей у наших авторов.
Оформите заказ и авторы начнут откликаться уже через 5 мин!
Похожие работы
Диссертация, Транспортные средства, 98 страниц
2940 руб.
Служба поддержки сервиса
+7(499)346-70-08
Принимаем к оплате
Способы оплаты
© «Препод24»

Все права защищены

Разработка движка сайта

/slider/1.jpg /slider/2.jpg /slider/3.jpg /slider/4.jpg /slider/5.jpg