CC BY
6ОБ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ БЕНЗИНОВЫХ ДВС
В. В. Евстигнеев, О. Д. Черепов
Предлагается оценивать экологическую безопасность карбюраторных ДВС как отношение текущих значений выделяемых вредных веществ с отработавшими газами к полученным при стандартных испытаниях. Отмечается необходимость исследования адаптации окружающей среды к эмиссиям и, в связи с этим, поиск оптимального воздействия на ДВС.
В народном хозяйстве широко используются бензиновые двигатели внутреннего сгорания (ДВС). Подавляющее большинство этих двигателей - карбюраторные. Кроме автомобилей они применяются для привода различных агрегатов, в ручном инструменте, культиваторах, мотоблоках и в других случаях.
Их эксплуатация во многих случаях происходит в карьерах, закрытых и плохо вентилируемых помещениях (теплицы, парники, животноводческие помещения), в непосредственной близости с биологическими объектами. В этих условиях становится особенно актуальным вопрос об их экологической безопасности.
В связи с производством и постоянно возрастающим спросом на экологически чистые продукты требования к экологической безопасности ДВС возрастают.
Максимальная безопасность может быть достигнута установкой на двигатель фильтров, полученных на базе СВС-технологий (Самораспространяющийся высокотемпературный синтез)и регулировкой.
Экологическая безопасность в отношении субъектов воздействия определяется характеристиками токсичности вредных веществ в отработавших газах (ВВ с ОГ) двигателя, характеристиками фильтра и характеристиками самого субъекта воздействия.
В настоящее время характеристики ВВ с ОГ (эмиссий) ДВС получают специальными стандартизованными испытаниями.
Для оценки воздействия на различные субъекты пользуются предельно допустимыми концентрациями вредных веществ (ПДК ВВ) Разовая и суточная ПДК ВВ для человека, животных и растений определяются по специальным методикам.
Выполняемые на основании названных характеристик расчеты являются лишь приближенными, т.к. не учитывают особенностей выделений ВВ с ОГ двигателями и характеристик ПДК.
Характеристики ВВ с ОГ ДВС не учитывают особенности состава эмиссий определяемые регулировкой, техническим состоянием, условиями эксплуатации, которые обычно отличаются от стандартных.
При испытаниях по стандартным методикам оцениваются лишь не превышение допустимой границы ВВ с ОГ по трем основным компонентам СО, СпНт, ЫОх.
Установлено влияние регулировок и других факторов (вибраций, наклонов ДВС) на изменения состава эмиссий.
Рассматриваются регулировки на максимальную мощность и экономичность, на минимальный выброс ВВ с ОГ того или другого компонента. Названные компоненты, как и другие входящие в состав эмиссий, обладают различной токсичностью и имеют каждый свою ПДК. Поэтому оценивать общую токсичность следует, учитывая вредность и количество каждого компонента.
Это можно сделать, пересчитав суммарную вредность всех компонентов, например, на СО. При этом следует учитывать, что состав эмиссий зависит от названных выше показателей: регулировки, технического состояния, условий эксплуатации. У каждого двигателя в зависимости от его конструктивных особенностей и индивидуального технического состояния состав эмиссий будет отличаться от состава полученного при стандартных испытаниях. Отношение приведенной к СО вредности в данных конкретных условиях и вредности при стандартных испытаниях в пересчете на СО характеризует совершенство двигателя с экологической точки зрения. Это отношение совместно со стандартной характеристикой эмиссий (содержание СО, СпНт, ЫОх на единицу мощности) является характеристикой экологической безопасности ДВС.
Такой подход позволяет дать более точную оценку безопасности; позволяет сопоставлять экологические характеристики разнотипных ДВС, работающих в различных эксплуатационных условиях; вести поиски наилучших конструктивных решений, планиро-
В.В. ЕВСТИГНЕЕВ, О.Д.ЧЕРЕПОВ
вать техническое обслуживание и ремонтные мероприятия.
К сожалению, не имеется достаточно полных сведений, позволяющих, например, определить оптимальную регулировку с учетом явлений сенсибилизации и десенсибилизации, при одновременности воздействия всего спектра ВВ входящих в состав эмиссий; кумуляции ВВ в растениях, почве, воде.
Представляет интерес длительность сохранения результатов воздействия и последующие явления в биологических субъектах и окружающей среде.
Воздействие ВВ с ОГ сопровождается другими физическими явлениями: шум от работы ДВС, характеризуемый определенной частотой и уровнем громкости; свет, характеризуемый спектральным составом и яркостью; состояние атмосферы, характеризуемое ее физико-химическим составом, давлением и влажностью, естественным перемешиванием.
Комплексное воздействие всех названных факторов мало изучено, представляет большой практический интерес и требует серьезных усилий со стороны специалистов
различного профиля. Одновременное воздействие всех или лишь некоторых факторов может существенно влиять на экологическую безопасность ДВС, снижая или повышая ее. Этой проблеме лишь в некоторой части (естественное перемещение слоев атмосферы, действие солнечного света) стало уделяться внимание в последние десятилетия. Другие же названные факторы не заслужено прошли мимо внимания исследователей. Наличие таких сведений позволит выполнять оптимальную регулировку ДВС, разрабатывать конструктивные мероприятия, обеспечивающие максимальную экологическую безопасность.
Рассматриваемая проблема заслуживает пристального внимания, является комплексной и требует усилий специалистов различного профиля: инженеров, биологов, физиологов, экологов. Рассматриваемый подход к решению проблемы экологической безопасности призван обратить внимание исследователей самых различных профилей на актуальность, важность и настоятельную необходимость решения назревшей комплексной проблемы о безопасности использования ДВС в народном хозяйстве.
