На автотранспорте

Эксплуатационные мероприятия по защите атмосферы на

Транспортном комплексе.

Эксплуатационные мероприятия по защите атмосферы

на автотранспорте

Эксплуатационные мероприятия по защите атмосферы от загрязнений направлены на поддержание в процессе эксплуатации состояния автотранспортных средств на уровне заданных экологических нормативов за счет технического контроля и высококачественного обслуживания.

В процессе эксплуатации из-за износов узлов и деталей, нарушения регулировочных параметров происходит изменение технического состояния автомобиля, которое приводит не только к ухудшению мощностных и экономических показателей, но и к повышению его отрицательного воздействия на окружающую среду. Установлено, что эксплуатационные отказы по основным агрегатам и системам автомобиля, влияющие на расход топлива и выброс токсичных веществ с отработавшими газами, распределяются следующим образом: система питания - 30%, двигатель - 28%, система зажигания - 26% и трансмиссия -16%.

В дизелях практически любая неисправность топливоподающей системы влияет на расход топлива и дымность. Например, увеличение цикловой подачи сверх номинальной на 25 % повышает дымность отработавших газов на 40 %. В результате естественного износа деталей топливной аппаратуры расход топлива к моменту исчерпания ресурса возрастает на 8–10 %, дымность – на 20-30 %.

Из приведенных данных видно, что система питания оказывает наибольшее влияние на загрязнение окружающей среды отработавшими газами. Исследования показывают, что являющиеся самым важным элементом системы питания карбюраторы, эксплуатируемые в обычных условиях, имеют значительные отклонения от параметров, установленных заводом-изготовителем.

Детальная разборка и проверка технического состояния эксплуатируемых карбюраторов свидетельствует, что в значительных пределах изменяются пропускная способность главных топливных и воздушных жиклеров, жиклеров системы холостого хода, момент открытия клапана экономайзера, уровень топлива в поплавковой камере, возникают неплотности посадки впускного клапана и клапана экономайзера.

Одна из причин увеличения пропускной способности главных топливных жиклеров - некачественная очистка топлива. Мелкие частички пыли, проходя через калиброванное отверстие жиклера, постепенно увеличивают его диаметр. Кроме того, в процессе эксплуатации увеличение калиброванного отверстия жиклеров является результатом применения для их очистки проволоки или других твердых предметов, что также приводит к изменению формы отверстий. Иногда на автотранспортных предприятиях в карбюраторы ставят жиклеры, не соответствующие данной модели, но имеющие одинаковый диаметр резьбовой части.

Уменьшение пропускной способности главных топливных жиклеров является следствием применения бензинов, имеющих повышенное содержание смол после длительного хранения. При использовании таких бензинов на стенках калиброванных отверстий жиклеров образуются смолистые отложения. В случае некачественной очистки топлива (наличие в бензине механических примесей в виде почвенной пыли, песчинок и т.д.) происходит прилипание примесей к ранее образованным отложениям и адсорбция на поверхность новых смолистых веществ.

Разборка карбюраторов при их ремонте вызывает уменьшение пропускной способности жиклеров. Обычно у главных топливных жиклеров между головкой и резьбовой частью имеется канавка для выхода резьбонарезного инструмента, ослабляющая жиклер. Толщина стенки здесь незначительна, и при увеличении момента затяжки обычной отверткой пропускная способность жиклера уменьшается вследствие пластических деформаций.

Воздушные жиклеры главной дозирующей системы являются элементами карбюраторов, от состояния которых во многом зависит качество приготавливаемой топливовоздушной смеси. Воздух, проходящий через воздушные жиклеры, служит для уменьшения разрежения у главных топливных жиклеров и эмульсирования топлива. Некачественная очистка воздуха увеличивает пропускную способность воздушных жиклеров из-за увеличения их диаметра частичками пыли, содержащейся в проходящем через жиклеры потоке воздуха. Переобеднение смеси, вызывающее обратные вспышки в карбюраторе, приводит к засмолению жиклеров и дальнейшему уменьшению их диаметра прилипающими частичками пыли из проходящего воздушного потока. В отдельных случаях наблюдается полное засорение воздушных жиклеров.

Уменьшение пропускной способности жиклеров объясняется отложением смол, нагара и оседающих абразивных частиц в результате попадания их через воздушный фильтр карбюратора. При неквалифицированном обслуживании карбюраторов, особенно на автомобилях старых моделей, наблюдаются случаи искривления регулирующих игл системы холостого хода, а в некоторых случаях и выдавливание от приложения чрезмерных усилий стенки карбюратора с регулирующим отверстием. Карбюраторы с такими повреждениями обычно не поддаются регулировке на соответствие ГОСТ 17.2.2.03-87.

К воздушным фильтрам двигателя предъявляются три основных требования: эффективная очистка воздуха, минимальное гидравлическое сопротивление и минимальный унос моторного масла в двигатель.

В результате эксплуатационных испытаний установлено, что 65-72% обследованных воздушных фильтров не соответствует техническим условиям по уносу масла в двигатель, а их гидравлическое сопротивление уже при наработке 50 тыс. км на 45-55% выше исходных значений, полученных для новых автомобилей. Основные дефекты, вызывающие унос масла, связаны с неравномерным размещением фильтрующего элемента по кольцевому периметру воздушного фильтра и перекосом маслоотражателя воздушного фильтра в собранном положении на двигателе.

В процессе эксплуатации на поверхности фильтрующего элемента, особенно в верхней его части, из-за уноса масла и высокой температуры на капроновых нитях появляются смолистые отложения, вызывающие увеличение гидравлического сопротивления. Промывка фильтрующего элемента в сборе неэффективна, так как в процессе проведения технического обслуживания и ремонта первоначальные параметры фильтра не восстанавливаются.

Техническое состояние и регулировочные параметры системы питания дизельных двигателей также изменяются в процессе эксплуатации. Можно отметить следующие основные нарушения в топливной аппаратуре дизельных двигателей: смещение угла опережения впрыска и угловых интервалов между впрысками по цилиндрам; повышение неравномерности подачи топлива по цилиндрам; износ прецизионных деталей насоса и форсунки; зависание иглы распылителя и закоксовывание сопловых отверстий; снижение давления начала подъема иглы вследствие приработки посадочных поверхностей иглы и корпуса распылителя, ослабляющей затяжку пружин форсунки.

В процессе эксплуатации автомобиля изменяется техническое состояние и системы зажигания. Трудности в определении неисправностей системы зажигания состоят в том, что она может быть работоспособной при выходе за установленные пределы параметров некоторых деталей и даже при наличии отказов отдельных ее элементов. Анализ неисправностей системы зажигания показывает, что в эксплуатационных условиях наибольшее количество неисправностей имеют прерыватель-распределитель и свечи зажигания. На практике на­блюдаются постепенные отказы свечей зажигания из-за нагарообразования, происходящего в результате отложения продуктов сгорания и масла на тепло­вом корпусе изолятора. В результате применения высокооктановых бензинов с антидетонационными присадками, помимо частиц углерода и сажи, на свечи откладываются соединения свинца, приводящие к освинцовыванию свечи.

Электрическая эрозия электродов при искровом разряде и газовая из-за воздействия на электроды свечи продуктов сгорания топлива вызывают увеличение зазора между электродами свечи и изменение конфигурации электродов в процессе эксплуатации.

Анализ неисправностей прерывателя-распределителя показывает, что более половины всех этих неисправностей приходится на износ контактов и неправильную регулировку зазоров между ними. Другие неисправности прерывателя-распределителя (центробежного и вакуумного автоматов опережения зажигания, крышки с токоразностной пластиной и др.) наблюдаются значительно реже.

Зазор между контактами находится в прямой зависимости от времени замкнутого состояния контактов. Постепенный механический износ подушечки рычажка прерывателя и выступов кулачка приводного валика распределителя, а также некачественная регулировка зазоров между контактами прерывателя приводит к изменению времени замкнутого состояния контактов.

В процессе эксплуатации наблюдается также отклонение угла опережения зажигания, определяющего качество работы двигателя, от рекомендуемого заводом-изготовителем (до 50%).

До 5-7% общих неисправностей двигателя составляют неисправности газораспределительного механизма. При исследованиях неисправностей газораспределительного механизма установлено, что наиболее часто встречаются изменения тепловых зазоров в клапанах и неплотности их посадки. В большинстве случаев зазоры двигателей грузовых автомобилей отличаются от номинальных на 0,10-0,30 мм.

В особенно тяжелых условиях работают выпускные клапаны, посадочная поверхность которых подвергается воздействию отработавших газов, что вызывает нагревание головки клапана до 900 °С и подгорание посадочной фаски. Поэтому в процессе эксплуатации наиболее часто встречаются неплотности посадки и подгорание, а также изменение в тепловых зазорах именно выпускных клапанов.

Изменяется также состояние трансмиссии ходовой части. Увеличиваются зазоры, появляются изгибы, происходит скручивание деталей, меняется их взаимное расположение. В результате этого изменяются и такие параметры автомобиля, как угловые и линейные смещения мостов, развал, схождение, углы наклона шкворня, возрастают потери мощности в подшипниках, зубчатых зацеплениях.

Потери в ходовой части автомобиля зависят от технического состояния шин, степени затяжки подшипников ступиц колес, состояния мостов, правильной регулировки тормозных накладок. Длительная эксплуатация автомобиля при отсутствии контроля приводит к износу деталей ходовой части. Одним из важных параметров технического состояния автомобиля является схождение колес, которое устанавливается для выбора зазоров в шарнирах рулевого уп­равления и «запаса» на упругую деформацию деталей трения под действием сил сопротивления качению управляемых колес.

При отклонениях величин схождения колес от номинальных возрастает сопротивление движению, а следовательно, ухудшается накат, управляемость автомобиля, возрастают износ шин и дополнительные нагрузки на двигатель.

Давление воздуха в шинах устанавливается заводом-изготовителем для каждого типа шин. Допускается отклонение давления от нормы ± 0,01 МПа для шин легковых и ± 0,02 МПа для шин грузовых автомобилей. Давление воздуха, при котором шина имеет максимальный срок службы, должно быть определенным для данной шины. Повышение давления воздуха в шине вызывает увеличение напряжения в каркасе. При этом несколько снижаются сопротив­ление качению и расход топлива на дорогах с ровным и гладким покрытием. Однако во время движения автомобиля при повышенном давлении воздуха в шинах по неровным дорогам происходит дополнительный расход топлива, так как снижается плавность хода. Уменьшение давления воздуха в шине приводит к росту ее деформации, происходит ослабление молекулярных связей, из-за механического трения наблюдается выделение тепла и возникают до­полнительные нагрузки на двигатель и трансмиссию, что приводит к увеличе­нию расхода топлива.

I. Для поддержания экологических параметров транспортных средств в эксплуатации на допустимом уровне необходимо:

1. Проводить проверку технического состояния эксплуатируемых карбюраторов, в том числе изменение пропускной способности главных и воздушных жиклеров, жиклеров системы холостого хода, момент открытия клапана экономайзера, уровень топлива в поплавковой камере, возникновение неплотности посадки впускного клапана и клапана экономайзера.

2. В процессе эксплуатации для очистки жиклеров не применять проволоки или другие твердые предметы.

3. В карбюраторах ставить только те жиклеры, которые соответствуют данной модели.

4. Не допускать применение бензинов с содержанием механических примесей в виде пыли, песчинок и смол.

5. Для предотвращения изменений условий затяжки при монтаже жиклеров следует применять только динамометрические отвертки, соответствующие длине шлица.

6. С целью качественной очистки воздуха и увеличения пропускной способности воздушных жиклеров своевременно менять воздушные фильтры карбюратора. Проведение работ по пунктам 1- 6 в бензиновых двигателях способствует снижению уровня загрязнений на 20—30 %.

7. В дизелях систематической проверке и регулировке подлежать следующие узлы и агрегаты в топливной аппаратуре: смещение угла опережения впрыска и угловых интервалов между впрысками по цилиндрам; повышение неравномерности подачи топлива по цилиндрам; износ прецизионных деталей насоса и форсунки; зависание иглы распылителя и закоксовывание сопловых отверстий; снижение давления начала подъема иглы вследствие приработки посадочных поверхностей иглы и корпуса распылителя, ослабляющей затяжку пружин форсунки. Проведение регулировок способствует снижению уровня загрязнений на 20–30 %.

8. В эксплуатационных условиях проверять состояние свечей зажигания и неисправно­сти прерыватель-распределитель, и при необходимости их заменять.

9. При выявлении перерасхода топлива проверять состоянии тепловых зазоров га­зораспределительного механизма в клапанах и неплотности их посадки и особенно выпускных клапанов.

10. Систематически проводить обследования ходовой части автомобиля, в том числе угловые и линейные смещения мостов, развал, схождение, углы наклона шкворнях, техническое состояние шин, степень затяжки подшипников ступиц колес, правильной регулировки тормозных накладок и др.

11. Особое место уделяется оптимальной регулировке системы холостого хода карбюратора, которая достигается только при рациональном положении как винтов состава смеси, так и винта упора дроссельной заслонки. Рациональным положением винтов состава смеси следует считать такое, при котором в отработавших газах наблюдается минимальное содержание углеводородов, достигаемое, как правило, при наибольшем увеличении частоты вращения коленчатого вала, так как при этом наблюдается наилучшее соотношение смеси топливо - воздух, а значит, и минимальный расход топлива. Увеличение содержания углеводородов при повышенном содержании оксида углерода свидетельствует о недостатке кислорода для сгорания топливовоздушной смеси. Очень низкое содержание оксида углерода (0,1 -0,4%) в отработавших газах при повышенном содержании углеводородов по отношению к оптимальному свидетельствует о том, что в отдельных цилиндрах из-за переобеднения смеси происходят пропуски воспламенения топливовоздушной смеси. Это в свою очередь вызывает увеличение расхода топлива.

Учитывая изложенное, можно рекомендовать следующую методику регулировки системы холостого хода карбюратора на оптимальный состав смеси. Перед регулировкой необходимо: проверить действие привода воздушной заслонки карбюратора и полноту ее открытия; установить зонд газоанализатора в выхлопную трубу автомобиля; подключить к системе зажигания электронный тахометр; установить с помощью упорного винта минимальную частоту вращения коленчатого вала на холостом ходу, рекомендуемую в заводской инструкции по эксплуатации автомобиля (n_мин), и дать двигателю поработать на этом режиме не меньше 30 с.

Регулировка системы холостого хода на однокамерных и двухкамерных карбюраторах с последовательным открытием дроссельных заслонок проводится в такой последовательности:

- после установления минимальной частоты вращения коленчатого вала на холостом ходу регулировочным винтом, вращая его в ту или другую сторону, добиваются заметного увеличения частоты вращения коленчатого вала, а при наличии газоанализатора на содержание углеводородов в отработавших газах - наименьшего их содержания;

- винтом упора дросселя снова устанавливают минимальную частоту вращения, рекомендуемую заводом-изготовителем; если после этой операции содержание СО в отработавших газах окажется больше нормы, необходимо, заворачивая регулировочный винт состава смеси, обеднить смесь и уменьшить содержание СО до нормы;

- устанавливают с помощью тахометра повышенную частоту вращения коленчатого вала на холостом ходу и дают двигателю поработать на этом режиме не менее 30 с. Повышенное содержание оксида углерода и углеводородов на данном режиме указывает на неисправность главной дозирующей системы питания, только углеводородов - системы зажигания.

Регулировка системы холостого хода двухкамерного карбюратора с параллельным открытием дроссельной заслонки проводится аналогично, с регулировкой каждой из камер в отдельности.

После окончания регулировки необходимо убедиться в отсутствии провалов в работе двигателя, медленно открывая дроссельную заслонку карбюратора до того момента, пока частота вращения коленчатого вала не возрастет до половины номинальной. Затем следует резко нажать на педаль дроссельной заслонки и, отпустив ее, вновь убедиться в отсутствии провалов.

II. Необходим периодический контроль содержания токсических веществ в отработавших газов транспортных средств с использованием диагностирования.

Содержание окиси углерода в выхлопных газах может изменяться от 0,1 до 8 и более. В России и других странах содержание окиси углерода принято в качестве индикатора загрязнения воздуха автомобилями, так как метод определения СО относительно прост, а коли­чество выделяемых автомобилями жидких и твердых несгоревших продуктов пропорционально концентрации окиси углерода в выхлопных газах.

На автомобильном транспорте диагностическое оборудование для контроля технического состояния и регулировки автомобилей включает диагностические стенды для грузовых автомобилей и автобусов, стенды обкатки и испытания двигателей, стенды для проверки форсунок, измерительные приборы для контроля электрооборудования и др.

Измерения содержания загрязняющих веществ в отработавших газах бензиновых двигателей проводят с помощью газоанализаторов. Дымность отработавших газов дизелей определяют с помощью различных приборов замера дымности.

Контроль токсичности проводят в транспортных организациях процессе технического обслуживания. Однако их обеспеченность аппаратурой контроля токсичности крайне низка. Для легковых автомобилей в городах организуют посты экологического экспресс-контроля и экспресс-сервиса.

III. Определенное значение в минимизации выбросов в атмосферу имеет состояние некоторых индикаторов работы различных узлов автомобиля, в том числе:

- контрольной лампы зарядки аккумуляторной батареи. Эта лампа загорается при прекращении зарядки аккумулятора. Надо аккуратно перестроиться в правый ряд, остановиться и заглушить двигатель. Теперь проверьте натяжку приводного ремня, разъемы на генераторе и предохранитель CHARGE. Если все нормально, поезжайте дальше.

- индикатора тормозной системы. Лампа загорается при зажатом ручном тормозе, при низком уровне тормозной жидкости в бачке главного тормозного цилиндра и при исчезновении вакуума (у некоторых дизельных двигателей). Если загорелась эта лампочка, надо аккуратно перестроиться в правый ряд и остановиться.

Если в бачке нет тормозной жидкости, долейте ее. Если у вас с собой нет этой жидкости, то долейте хотя бы воды (лучше мыльной), и сразу же, потихоньку отправляйтесь в мастерскую, помня о том, что тормозов у вас почти нет, так как ручной тормоз для торможения автомобиля неэффективен.

- контрольной лампы низкого уровня топлива. Лампочка предупреждает, что топлива осталось очень мало. При ее загорании, если стрелочный прибор подтверждает, что в баке пусто, следует двигаться к ближайшей заправке. В зависимости от комплектации автомобиля топлива может хватить на 40-60 км пути по хорошей дороге. На склонах или при поворотах лампа может загораться из-за колебаний топлива в баке.

- контрольной лампы низкого давления масла в двигателе. Эта лампочка загорается при снижении давления масла в системе смазки двигателя, но на некоторых автомобилях и при снижении уровня масла в картере двигателя. Необходимо остановить двигатель и проверить уровень масла в двигателе, при необходимости.

- индикатор повышенной температуры охлаждающей жидкости двигателя. Если лампочка перегрева двигателя загорелась, то действия водителя должны быть следующими. Перестроиться, выбрать место и остановиться. Заглушить двигатель и пощупать радиатор. Если он холодный, то, скорее всего, неисправен термостат. Если чуть теплый - значит, или радиатор забит грязью, или неисправна помпа. Кстати, проверьте натяжку ее приводного ремня. Дайте двигателю остыть.

- индикатор низкого уровня масла в двигателе. Лампочка загорается при низком уровне масла в двигателе. Остановитесь, заглушите двигатель и проверьте уровень масла в нем. Если уровень нормальный, можно продолжать движение, запланировав посещение СТО, а если уровень масла ниже нижней метки, то, в крайнем случае, можно доехать до дома, не раскручивая двигатель более 3000 об/мин и поглядывая на лампочку аварийного снижения давления масла.

- индикатор воздушной заслонки. Эта лампочка включится, когда вы закроете воздушную заслонку в карбюраторе для облегчения пуска и прогрева холодного двигателя. После прогрева двигателя кнопку воздушной заслонки надо утопить, т.е. открыть заслонку, при этом лампочка должна погаснуть (примерно на половине автомобилей с ручным управлением воздушной заслонкой после прогрева двигателя кнопка утопится сама, и лампочка погаснет). При горящей лампочке, если с "электричеством" все в порядке, можно двигаться, но при этом будет повышенный расход топлива

- индикатор засорения воздушного фильтра. Загорается при засорении воздушного фильтра. Движение можно продолжать, но будет наблюдаться повышенный расход топлива и снижение мощности, особенно на больших оборотах. Фильтр необходимо продуть сжатым воздухом или заменить его.

- индикатор наличия воды в топливном фильтре (дизельные двигатели). Лампочка загорается (в автомобилях с дизельным двигателем) при заполнении топливного фильтра водой выше определенного уровня. При загорании лампочки немедленно принять вправо и, выбрав место, остановиться и слить из фильтра-отстойника скопившуюся там ВОДУ. Если этого не сделать, вода может попасть в топливный насос высокого давления (ТНВД) и вывести его из строя (скорее всего, оборвет плунжер), после чего двигатель надолго попадет в ремонт.

- индикатор перегрева катализатора. Эта лампочка означает перегрев выхлопных газов. Если она загорелась, надо снизить нагрузку на двигатель (меньше давить на педаль газа) и, может быть, перейти на более низкую передачу. Иначе прогорят сначала выпускные клапаны, а потом поршни. А может быть и наоборот. На практике эта лампочка загорается при буксировании другого автомобиля, при езде с большой скоростью (более 180 км/час) на подъем и при неисправности двигателя (позднее зажигание). Может она загореться и оттого, что вы добавили в топливо какую-нибудь присадку.

- индикатор системы облегчения запуска (дизельные двигатели). При загорании лампочка информирует о том, что разогреваются свечи накаливания. Когда (через некоторое время, зависящее от температуры двигателя), лампочка погаснет или сменит цвет с желтого на зеленый, можно заводить двигатель. Выключение лампочки не означает, что прекратился разогрев свечей накаливания, напряжение на которые на большинстве машин подается даже после запуска двигателя, а означает лишь то, что блок управления "решил", что свечи разогрелись достаточно, пора запускать двигатель. На практике же зачастую двигатель гораздо лучше запускается не сразу после отключения лампочки, а, например, секунд 5-6 спустя.

- индикатор "CHECK ENGINE" ("проверь двигатель"). Указывает на неисправность в системе управления двигателем. Двигатель при этом может работать в "аварийном" режиме, при этом его характеристики не соответствуют техническим требованиям (напрмиер, расход топлива). Прежде всего следует считать коды неисправности.

- индикаторы работы системы турбонаддува. Зеленый индикатор загорается при достижении номинального давления наддува. Желтый индикатор загорается при превышении допустимого давления наддува, в этом случае необходимо сбросить газ и дать двигателю поработать при минимальной нагрузке.

IV. Контроль качеств применяемых топлив. В настоящее время действуют стационарные и передвижные лаборатории, которые проводят проверки качества топлива по экологическим показателям на лицензируемых АЗС.

V. Улучшение экологических характеристик моторных топлив. Присадки к топливу получили широкое распространение для улучшения параметров работы двигателя и его экологических показателей. Для решения экологических задач разработаны присадки, интенсифицирующие горение, антидымные и многофункциональные. Присадки добавляют в производимое топливо на нефтеперерабатывающих заводах.

1. Присадки–интенсификаторы горения (кислородосодержащие) повышают цетановое число и уменьшают количество светлого дыма, появляющегося при работе холодного дизеля. В качестве присадок могут использоваться метилацетат, ацетонпероксид, этилнитрат, изоамилнитрат и др. Их целесообразно добавлять к дизельному топливу с низким цетановым числом.

2. Антидымные присадки применяют для уменьшения темного дыма (сажи). В их состав входят растворимые в топливе соединения бария, кальция, железа. В настоящее время к применению допущены отечественные присадки ЭФАП-Б и зарубежные Lubrizol-8288. Их введение в топливо в концентрации 0,1–0,2 % способствует снижению дымности отработавших газов на 30–50 % при одновременном сокращении эмиссии бенз-а-пирена в 2–3 раза. На выделение дизелями оксида углерода и оксидов азота эти присадки практически не влияют.

3. Многофункциональные присадки при их добавлении к топливу в количестве 1 % позволяют достичь экономии дизельного топлива до 10 % и сократить выбросы оксидов углерода на 20 %, оксидов азота – на 10–15 %.

Дата добавления: 2015-07-20