Проект станции технического обслуживания микроавтобусов

, лк.

лк.

Полученная освещенность больше, чем нормируемая.

7. Экология: токсичные компоненты выхлопных газов автомобилей

Загрязнение окружающей среды вредными выбросами автомобилей, а сегодня их колесит по дорогам Земли более миллиарда, стало одной из глобальных экологических проблеем нашего времени [25]. Учитывая нереальность (по крайней мере, в ближайшее время) замены автомобиля другим, экологически безопасным видом транспорта, следует признать, что путь решения обозначенной проблемы один - автомобиль должен стать экологически чистым.

В данном разделе дипломной работы рассмотрены в самом общем виде механизм образования вредных компонентов автомобильных выбросов, их состав, характер их воздействия на человека и меры борьбы с ними.

7.1 Компоненты вредных выбросов и механизм их образования

Количество различных элементов в отработавших автомобильных газах приближается к 300. По химическим свойствам, характеру воздействия на организм человека их можно разделить на следующие группы:

1. Нетоксичные: азот, кислород, водород, водяные пары, диоксид углерода;

2. Токсичные: оксид углерода, оксиды азота, многочисленная группа углеводородов, альдегиды, сажа.

По сути дела, токсичные вещества - продукт неполного сгорания топлива.

Как же создаются условия, приводящие к неполному сгоранию топлива, а, следовательно, и к появлению вредных веществ в отработавших газах? Известно, что топливо сгорает в камере при взаимодействии с кислородом воздуха. Этот процесс сопровождается интенсивным выделением тепла, которое преобразуется в работу. Теоретически для сгорания 1 кг бензина требуется 14,7 кг воздуха, однако на практике этого количества оказывается недостаточно. Дело в том, что воспламенение и сгорание горючей смеси длится тысячные доли секунды, и к такому быстрому процессу она недостаточно хорошо подготовлена. В смеси остаются газы от предыдущего цикла, препятствующие доступу кислорода к частицам топлива; кроме того, не удается добиться ее идеального перемешивания по объему цилиндра, особенно у непрогретого двигателя и на переходных режимах. В результате не все топливо окисляется до конечных продуктов, и для нормального протекания процесса сгорания его приходится добавлять. При средних нагрузках главное внимание обращается на экономичность, поэтому в камеру сгорания подается несколько обедненная смесь. При небольшом обогащении смеси скорость ее сгорания увеличивается, в камере развиваются более высокие температура и давление. Для максимальных нагрузок или резкого перехода с малой нагрузки на большую требуется богатая смесь. Большое количество топлива подается в цилиндры и при пуске холодного двигателя, когда горючую смесь образуют только самые легкие фракции топлива. В этих случаях из-за недостатка кислорода топливо сгорает не полностью. Двигатель хотя и развивает большую мощность, но работает не экономично и выбрасывает в атмосферу токсичные продукты неполного сгорания.

Наиболее токсичными компонентами отработавших газов бензиновых двигателей являются: оксид углерода (СО), оксиды азота (NОx), углеводороды (СnHm), а в случае применения этилированного бензина - свинец. Состав выбросов дизельных двигателей отличается от бензиновых. В дизельном двигателе происходит более полное сгорание топлива. При этом образуется меньше окиси углерода и несгоревших углеводородов. Но, вместе с этим, за счет избытка воздуха в дизеле образуется большее количество оксидов азота. Дизельные двигатели, кроме всего прочего, выбрасывают твердые частицы (сажу). Сажа, содержащаяся в выхлопе, нетоксична, но она адсорбирует на поверхности своих частиц канцерогенные углеводороды. При сгорании низкокачественного дизельного топлива, содержащего серу, образуется сернистый ангидрид.

7.2 Характер воздействия токсичных составляющих выхлопа на организм человека

Перечень элементов, входящих в состав отработавших газов, и их доля в общем объеме выхлопа представлены в таблице 15.

Таблица 15

Состав отработавших газов бензиновых двигателей и дизелей

Компоненты Отработавших газов	Концентрация, %
	Бензиновый двигатель	Дизель
Азот	74-77	74-78
Кислород	0,3-8,0	2,0-18
Водяной пар	2,0-5,5	0,5-9,0
Оксиды углерода	0,5-12	0,005-0,4
Оксиды азота	0,01-0,8	0,004-0,6
Диоксид серы	-	0,002-0,02
Углеводороды	0,2-3,0	0,01-0,3
Альдегиды	0-0,2	0,001-0,009
Сажа, г/мз	0-0,04	0,01-1,1 и более

В обычных условиях СО- бесцветный газ без запаха, он легче воздуха и поэтому может легко распространятся в атмосфере. При действии на человека СО вызывает головную боль, головокружение, быструю утомляемость, раздражительность, сонливость, боли в области сердца.

Оксид азота NO - бесцветный газ, диоксид азота NO2- газ красно-бурого цвета с характерным запахом. Оксиды азота при попадании в организм человека соединяются с водой. При этом они образуют в дыхательных путях соединения азотной и азотистой кислоты. Оксиды азота раздражающе действуют на слизистые оболочки глаз, носа, рта. Воздействие NO2 cпособствует развитию заболеваний легких.

Некоторые углеводороды СН являются сильнейшими канцерогенными веществами (например бензапирен), переносчиками которых могут быть частички сажи, содержащиеся в отработавших газах.

В скопившихся над асфальтом облаках СН и NOx под воздействием света происходят химические реакции. Разложение оксидов азота приводит к образованию озона. Вообще-то озон не стоек и быстро распадается, но только не в присутствии углеводородов (СН) - они замедляют процесс распада озона, и он активно вступает в реакции с частичками влаги и другими соединениями. Образуется стойкое облако мутного смога. Озон разъедает глаза и легкие, а выбросы NОх участвуют в формировании кислотных дождей.

В случае применения этилированных бензинов около 50% свинца осаждается в виде нагара на деталях двигателя и в выхлопной трубе, остаток уходит в атмосферу. Свинец присутствует в отработавших газах в виде мельчайших частиц размером 1-5 мкм, которые долго сохраняются в атмосфере. Концентрация свинца в атмосфере придорожной полосы в 2-20 раз больше, чем в других местах. Присутствие свинца в воздухе вызывает серьезные поражения органов пищеварения, центральной и периферической нервной системы. Воздействие свинца на кровь проявляется в снижении количества гемоглобина и разрушении эритроцитов.

Существенное влияние токсичные составляющие автомобильного выхлопа оказывают на сердечнососудистую систему человека (см. таблицу 16).

Таблица 16

Зависимость заболеваний сердечнососудистой системы от содержании

вредных веществ в воздухе

Заболевание	Вредные вещества, %
	СО	NxOy	N2	SO2
Инфаркт миокарда	32,8	3	0,8	6,8
Гипертоническая болезнь	28,3	5,6	2,3	4,2
Сердечнососудистая недостаточность	12,2	10,1	15,3	15,0
Ишемическая болезнь сердца	20,7	13,4	1,2	8,2

Поступающие в атмосферу оксиды азота сохраняются в течении 3-4 дней. В результате фотохимических реакций к солнечному свету оксида азота образуется диоксид азота NO2, который вместе с углеводородами является причиной образования токсических туманов, называемых смогами. Выбросы CO2 являются причиной выпадения сернокислотных осадков, способствующих закислению почвы и воды. Содержание углекислого газа воздухе не нормируется. Продолжительность существования CO2 в атмосфере 4 года. Возрастание концентрации окиси углерода опасно возникновением парникового эффекта, который приводит к возрастанию температуры воздуха у поверхности земли.

7.3 Нормирование содержания токсических веществ в выбросах автомобиля

Все возрастающее и все более очевидное отрицательное воздействие отработавших газов автомобилей на окружающую среду и человека вызвали необходимость законодательного ограничения содержащихся в них токсических компонентов. Первыми это сделали правительства США и Японии, следом за ними такого рода ограничения были введены в Европе (см. таблицу 17).

Таблица 17

Предельно допустимое содержание вредных веществ в отработавших

газах (Европейский стандарт), г/км

Стандарт	Бензиновые двигатели	Дизели
	CO	CH	NOx	Твердые частицы	CO	CH+NOx	Твердые частицы
Евро II (1996)	2,2	0,5 суммарно	-	1	0,9	0,1
Евро III (2000)	2,3	0,2	0,15	-	0,64	0,56	0,05
Евро IV (2005)	1	0,1	0,08	-	0,5	0,3	0,025
Евро V (2010)	1	0.075	0,06	0,005	0,5	0,25	0,005

Выхлоп автомобиля ГАЗель в настоящее время соответствует стандарту Евро III.

7.4 Пути снижения токсичности выхлопов автомобилей

В настоящее время разрабатываются и внедряются мероприятия по снижению загрязнения атмосферы выбросами автомобильных двигателей, по следующим направлениям:

1. Усовершенствование конструкций двигателей и повышение качества изготовления;

2. Поиск новых видов топлива, применение различных присадок к нему;

3. Создание энергосиловых установок для автомобилей, выбрасывающих меньшее количество вредных веществ;

4. Разработка устройств, снижающих содержание вредных компонентов в отработавших газах.

При этом, как показала практика, наиболее перспективным и реальным является последнее направление, включающее в себя следующие группы способов:

- Окисление отработавших газов путем подачи к ним дополнительного воздуха в термических реакторах

Термический реактор представляет собой теплоизолированный объем со специальной организацией течения отходящих газов, устанавливаемый в выпускной системе двигателя и осуществляющий термическое доокисление токсичных компонентов за счет собственного тепла отходящих газов. Термическая нейтрализация не зависит от вида сжигаемого топлива, наличия присадок и позволяет использовать в двигателях этилированный бензин. Повысить температуру отработавших газов в реакторе можно, уменьшив теплопотери применением проставок-экранов, теплоизоляцией корпуса реактора, использованием тепла реакции окисления, а также кратковременным уменьшением угла опережения зажигания. Реакторы особенно эффективны на режимах богатой смеси при больших нагрузках, не выходят из строя со временем, однако не дают полного окисления СО и СН и не восстанавливают NOx, поэтому применяются как дополнительные устройства перед каталитическим нейтрализатором.

- Поглощение токсичных компонентов жидкостью в жидкостных нейтрализаторах

Этот способ не получил широкого распространения из-за малой эффективности и необходимости частой замены жидкости.

- Применение каталитических нейтрализаторов и сажевых фильтров (на автомобилях с дизельными двигателями)

В настоящее время наиболее наиболее разрабатываемое направление.

7.5 Устройство и принцип работы каталитических нейтрализаторов

Современные каталитические нейтрализаторы - это трехкомпонентные каталитические нейтрализаторы.

Трехкомпонентный каталитический нейтрализатор представляет собой корпус из нержавеющей стали, включенный в систему выпуска до глушителя. В корпусе располагается блок носителя с многочисленными продольными порами, покрытыми тончайшим слоем вещества катализатора, которое само не вступает в химические реакции, но ускоряет их течение.

Наилучшим и самым стойким к воздействию сернистых соединений, которые образуются при сгорании содержащейся в бензине серы, является платина. На долю катализаторов приходится до 60% себестоимости устройства. Именно благодаря им происходят необходимые химические реакции - окисление монооксида углерода (СО) и несгоревших углеводородов (СН), а также сокращение количества окиси азота (NOx). В трехкомпонентном нейтрализаторе платина и палладий вызывают окисление СО и СН, а родий ”борется” с NOx.

Носителем катализатора в нейтрализаторе служит спецкерамика - монолит со множеством продольных сот-ячеек, на которые нанесена специальная шероховатая подложка (рис. 22). Это позволяет максимально увеличить эффективную площадь контакта каталитического покрытия с выхлопными газами - до величин около 20 тыс. м2. При этом вес благородных металлов, нанесенных на подложку на этой огромной площади, составляет всего 2-3 грамма. Керамика выдерживает температуру до 800-850 єС.

Еще большую температуру могут выдержать тончайшие металлические соты, что очень важно. Соты нейтрализатора Metalit, изображенные на рисунке 23, сделаны из тонкостенного (толщиной всего 0,04 мм, а не 0,15 мм, как у керамики) листа хромоалюминиевой стали, для лучшей адгезии каталитического слоя легированной редкоземельным металлом иттрием. Такой нейтрализатор выдерживает пиковые температуры до 1300єС.

Упрощенно ход реакций в нейтрализаторе выглядит так:

CH+O2 -> CO2+H2O; NO+CO -> N2+CO2;

CO+O2 -> CO2; NO+H2 -> N2+H2O.

В результате токсичные соединения CO, CH и NOx окисляются или восстанавливаются до углекислого газа СО2, азота N2 и воды Н2О (рис. 24).

технический обслуживание микроавтобус каталитический нейтрализатор

8 Расчет финансово-экономических показателей бизнес-плана по внедрению приспособления для перемешивания и перекачки красок из бочек

Трудоемкость замены элемента кузова:

до внедрения Т1 = 143,4 чел.-мин = 2,39 чел.-ч;

после внедрения Т2 = 78 чел.-ч = 1,3 чел.ч.

Принимаем что в год производится 91 замена элемента кузова, т. е. 1 замену элемента кузова через 3 дня.

Годовая трудоемкость работ по замене элемента кузова составляет:

до внедрения: чел.-ч; (8.1)

после внедрения: чел.-ч.

Зарплата ремонтных рабочих:

, (8.2)

где СIV = 375 тенге - повременно-премиальная зарплата слесаря 4 разряда;

1,8 - коэффициент, учитывающий дополнительную зарплату (доплата, премии);

до внедрения: тенге;

после внедрения: тенге.

Затраты на ТО и ТР

, (8.3)

где С - стоимость устройства.

тенге.

до внедрения: тг;

после внедрения: тг.

Затраты на КР устройства:

, (8.4)

где 3.9 - норма затрат на капитальный ремонт устройства, %;

до внедрения: тг

после внедрения: тг.

Амортизационные отчисления на полное восстановление устройства:

, (8.5)

где 12,3 - норма годовых амортизационных отчислений на полное восстановление устройства, %;

до внедрения: тг

после внедрения: тг.

Маркетинговые затраты:

,

до внедрения: тг;

после внедрения: тг.

Эксплуатационные затраты:

, (8.6)

до внедрения: тг.

после внедрения: тг

Годовая экономия эксплуатационных затрат (годовой экономический эффект):

. (8.7)

тг.

Сопутствующие капитальные затраты:

, (8.8)

где SОБ - площадь, занимаемая устройством;

КПР - коэффициент, учитывающий площадь проездов, проходов и т.д.;

СЗД - стоимость переоборудования 1 м2 здания СТО.

до внедрения: тг.

после внедрения: тг.

Общая сумма капитальных вложений:

.

до внедрения: , тг.

после внедрения: тг.

Дополнительные капитальные вложения на внедрение приспособления для перемешивания и перекачки красок из бочек:

 тг.

Потенциальные риски:

. (8.9)

.

Срок окупаемости дополнительных капитальных вложений:

(8.10)

.

Коэффициент эффективности капитальных вложений:

. (7.12)

Финансово-экономические показатели бизнес-плана по внедрению приспособления для перемешивания и перекачки красок из бочек приведены в таблице 18.

Таблица 18

ФЭП бизнес-плана по внедрению приспособления для перемешивания

и перекачки красок из бочек.

Показатели	До внедрения	После внедрения
Трудоемкость, чел.-ч Количество обслуживаемых автомобилей в год, ед. Годовая трудоемкость, чел.-ч Зарплата ремонтных рабочих, тг Затраты на ТО и ТР устройства, тг Затраты на КР устройства, тг Амортизационные отчисления на полное восстановление устройства, тг Маркетинговые затраты, тг Итого эксплуатационных затрат, тг Потенциальные риски, тг Годовая экономия эксплуатационных затрат, тг Годовой экономический эффект, тг Капитальные вложения, тг	2,39 91 217,5 146813 - - - - 146813 - - - -	1,3 91 118,3 79853 2400 936 2952 8614,1 94755,1 854,9 52057,9 52057,9 24000

Заключение

Цели дипломного проектирования достигнуты. На основе анализа информации о структуре, технологическом процессе, используемом оборудовании и методах расчетов, почерпнутой из литературных источников и натурных наблюдений, а также - практической оценки надежности автомобилей ГАЗель, выполнен технологический проект городской комплексной специализированной СТОА, в рамках которого:

произведен расчет годового объема работ;

определено необходимое число работников различных категорий;

выполнен расчет числа технологических постов и автомобиле-мест;

выполнен расчет площадей производственных помещений и автостоянок;

разработаны планы - генеральный и отдельных производственных зон и участков;

подобрано необходимое технологическое оборудование.

В конструкторской части проекта выполнена разработка устройства для перемешивания и перекачки красок из бочек. В этой части:

дано описание конструкции и принципа действия устройства;

выполнены расчеты по выбору насоса и приводного двигателя, массы противовеса.

В экономической части проекта выполнен расчет эффективности внедрения разработанного устройства, который показал, что годовой экономический эффект составляет около 52000 тысяч тенге при сроке окупаемости около десяти месяцев.

Кроме того в дипломном проекте рассмотрены вопросы охраны труда и техники безопасности на автосервисе, а также вопросы защиты окружающей среды от вредного воздействия автомобильных выхлопов.

Список использованной литературы

1. Сайт комитета дорожной полиции МВД республики Казахстан http://www.zholpolice.kz/ru/statistics/quantitatively/

2. Сайт http://ru.wikipedia.org/wiki/ГАЗель

3. Сайт http://auto.autovek.ru/gazel/dvigatel/

4. Техническая эксплуатация автомобилей: Учебник для вузов. - Под ред. Краморенко Г.В. - М.: Транспорт, 1983.- 488с.

5. ТИ 37.102.01199.00012 Технология технического обслуживания автомобилей ГАЗЕЛЬ «ГАЗ-3302» и модификаций. - Н.Новгород: ГАЗавтотехобслуживание, 1994 г. - 175 с.

6. Малкин В.С. Техническая эксплуатация автомобилей: Теоретические и практические аспекты. - М.: Изд-во «Академия», 2007. - 288 с.

7. Пархоменко В.И. Проектирование предприятий автомобильного транспорта. - Павлодар: Изд-во «КЕРЕКУ», 2007. - 148 с.

8. Фастовцев Г.Ф. Автотехобслуживание.- М.: Машиностроение, 1985.-256с.

9. Клебанов Б.В. Проектирование производственных участков авторемонтных предприятий. - М.: Транспорт, 1983

10. ОНТП-01-91. Общесоюзные нормы технологического проектирования предприятий автомобильного транспорта. - М.: Гипроавтотранс, 1991. - 184 с.

11. Напольский Г.М. Техническое проектирование автотранспортных предприятий и станций технического обслуживания. -М.: Транспорт, 1993. - 271 с.

12. Технологическое проектирование автотранспортных предприятий и СТО/ Пханида В.Е, Охинько В.А, Бычков В.П, и др.- Воронеж: Изд-во ВГУ, 1989. - 296с.

13. СНиП 11-93-74. Предприятия по обслуживанию автомобилей. М.: Госстрой, 1975. - 17 с.

14. Табель технологического оборудования и специализированного инструмента для АТП, АТО и БЦТО.- М.: ЦБНТИ, 1983.-98с.

15. Калявин В.П. Основы теории надежности и диагностики. - СПб: Элмор, 1998. - 172 с.

16. Дмитриенко В.М. Технологические процессы технического обслуживания, ремонта и диагностирования подвижного состава автотранспортных средств: в 2 ч. - Пермь: Изд-во Пермского ГТУ, 2002. - Ч.1. - 160 с; Ч.2. - 102 с.

17. Сайт ttp://www.netzsch.ru/

18. Лихачев В.Л. Электродвигатели асинхронные. - М.: Изд-во Солон, 2004. - 303 с.

19. Гидравлика, гидромашины и гидроприводы: / Т.М. Башта, С.С. Руднев, Б.Б. Некрасов и др..- М.: Машиностроение, 1982. - 423с.

20. Гейер В.Г., Дулин В.С., Заря А.Н. Гидравлика и гидропривод. - М.: Недра, 1991. - 334 с.

21. Кодекс Республики Казахстан от 15 мая 2007 года N 251. - "Казахстанская правда" от 22 мая 2007 года N 76

22. Салов А.И. Охрана труда на предприятиях автомобильного транспорта. - М.: Транспорт, 1985.-281с.

23. Типовые инструкции по охране труда для основных профессий и видов работ на автомобильном транспорте.- Алматы: Товарищество специалистов охраны труда Республики Казахстан, 2003. - 159 с.

24. Правила пожарной безопасности в Республике Казахстан. - Алматы, 2006. - 184 с.

25. Графкина М.В., Михайлов В.А., Иванов К.С. Экология и экологическая безопасность автомобиля. - Издательство: Форум , 2009. - 320 с.

Размещено на Allbest.ru

...