Методики определения загазованности атмосферы

Для комплексной оценки вредного влияния того или иного токсичного вещества на окружающую среду необходимо знать не только характер его воздействия, но и количество этого вещества, выделяемое при сгорании топлива. Например, самыми опасными с медицинской точки зрения являются окислы азота, но их выбрасывается с отработавшими газами примерно в 20 раз меньше, чем окиси углерода. Ниже представлены данные о количестве вредных веществ в отработавших газах бензинового двигателя.

Разумеется, во вдыхаемом воздухе также будет преобладать концентрация окиси углерода по сравнению с другими токсичными компонентами. Поэтому многими исследованиями по определению концентрации токсичных компонентов в населенных пунктах подтверждается первоочередность необходимости уменьшения в воздухе именно окиси углерода. Оценить степень влияния на человеческий организм окиси углерода можно следующим образом. Показатель влияния этого токсичного компонента

Наиболее распространенным методом исследования загрязнения окружающей среды отработавшими газами является измерение концентрации окиси углерода в атмосферном воздухе.

Существующие методики определения загазованности не позволяют дать объективную оценку роли автомобильных и дорожных факторов в загрязнении придорожной среды ввиду влияния ряда неуправляемых метеорологических и градостроительных условий (сила ветра, влажность и температура воздуха, конвекция, солнечная радиация, степень озеленения, тип застройки, уровень аэрации и др.). Неправильный учет этих факторов предопределяет значительное расхождение результатов аналогичных исследований по определению концентрации окиси углерода в зависимости от интенсивности движения.

Реальное загрязнение окружающей среды автомобилями полнее всего отображается массовым выбросом окиси углерода. Данные, характеризующие массовый выброс в зависимости от реальных дорожных условий, до последнего времени полностью отсутствовали. Дорожные условия должны в значительной степени влиять на массовый выброс окиси углерода автомобилями, так как элементы дороги определяют режим работы двигателей, от которого зависит выброс окиси углерода. Городские дорожные условия могут быть разнообразными: продольные уклоны дорог, участки с различной степенью ровности, пересечения дорог в одном и двух уровнях; движение автомобилей на отдельных участках с различной скоростью. Условия работы автомобиля в городе часто обусловливают такие режимы, как разгон, равномерное движение, торможение, работу двигателя автомобиля на минимальной частоте вращения холостого хода.

Определив режим работы двигателя на данном дорожном элементе, можно рассчитать массовый выброс по универсальным токсическим характеристикам двигателя. Универсальные токсические характеристики, как правило, представляются в виде изопараметрических линий, нанесенных на сетку с координатами: среднее эффективное давление и частота вращения и коленчатого вала. Кривые постоянных значений мощности, нанесенные в этой системе координат, представляют равносторонние гиперболы (штриховые линии).

Для определения выброса окиси углерода по упомянутым характеристикам необходимо знать частоту вращения коленчатого вала двигателя и эффективную мощность на рассматриваемом дорожном элементе.

Среднюю частоту вращения коленчатого вала можно определить по непосредственным замерам с помощью режимомера или рассчитать по скорости движения, передаточному числу трансмиссии и радиусу качения колеса.

Мощность, развиваемую двигателем при проезде дорожного элемента, можно рассчитать по уравнению мощностного баланса автомобиля. Такой способ дает приближенные результаты и его можно использовать на стадии проектирования дорожных элементов в качестве предварительной оценки.

Замеряя с помощью режимомера на исследуемом дорожном элементе положение дроссельных заслонок и частоту вращения коленчатого вала, по графикам можно определить процент использования мощности двигателя, далее по известной максимальной мощности на данном скоростном режиме вычислить развиваемую двигателем мощность и по универсальной токсической характеристике - массовый выброс окиси углерода. Такой метод позволяет определить массовый выброс и при переменных режимах движения автомобиля на данном дорожном элементе, разделив его на участки, характеризуемые постоянными или близкими к постоянным значениям мощности двигателя и частоты вращения коленчатого вала.