Данилова Т.В.

Иркутский национальный исследовательский технический университет, Россия

Решение проблемы выбросов автомобильным транспортом ОГ в крупных городах

Одной из основной озабоченностью по поводу проблемы экологической безопасности и выживания человечества, является необходимость самоограничения как основа гармоничного сосуществования Человека и Природы.

В нашу жизнь прочно вошел автомобильный транспорт, мы не смыслим без него свою жизнь, но он же является одним из основных источников выбросов вредных веществ, таких как: окись углерода, оксиды азота, углеводороды и частички сажи.

По данным проведенным концерном «Фольксваген», состав отработавших газов (ОГ) состоит из таких компонентов как: N₂ – азот, О₂ – кислород, Н₂О – вода, СО₂ – двуокись углерода (углекислый газ), СО – окись углерода, NO_x – оксиды азота, SO₂ – двуокись серы, НС – углеводороды, РМ – частицы сажи. Их удельный вес в общей массе ОГ зависит от вида двигателей (бензиновый или дизельный). На рис.1 представлен состав ОГ бензинового двигателя, на рис.2 состав ОГ дизельного двигателя.

Рис.1 Состав ОГ бензиновых двигателей

Рис.2 Состав ОГ дизельных двигателей

Из представленных материалов видно, что большую часть составляет азот, но рассмотрим все компоненты отработанных газов:

N₂ – азот. Азот не горюч, бесцветен и не имеет запаха. Азот входит в элементарный состав воздуха. В составе воздуха он поступает в двигатель и присутствует при сгорании топлива в нем. Основная часть поступившего в двигатель азота вновь выбрасывается в неизменном состоянии в составе ОГ, но небольшая часть вступает в реакцию кислородом, образуя оксиды (NO_x).

О₂ – кислород. Это бесцветный газ, не имеющий запаха и привкуса. Он является важнейшим компонентом воздуха. Он поступает в двигатель вместе с азотом через воздушный фильтр.

Н₂О – вода. Частично попадает в двигатель в виде содержащейся в воздухе влаги и возникает при сгорании в процессе прогрева двигателя. На эту часть ОГ не стоит обращать внимания.

СО₂ – двуокись углерода (углекислый газ). Этот бесцветный и негорючий газ возникает в результате сгорания топлива, содержащего углерод. При этом углерод соединяется с кислородом поступившего в двигатель воздуха. Этот газ попал в поле зрения общественности в связи с дискуссиями о возможных изменениях климата в результате действия парникового эффекта. Углекислый газ СО₂ уменьшает слой атмосферы, который защищает землю от ультрафиолетовых лучей, испускаемых солнцем (в результате нагрев земной поверхности должен увеличиться).

СО – окись углерода. Возникает в результате не полного сгорания содержащих углерод топлив. Он не имеет цвета и запаха, взрывоопасен и очень ядовит. Он блокирует транспорт кислорода красными тельцами крови. Способен вызвать смерть человека уже при относительно малой концентрации в воздухе. При обычных концентрациях в окружающем воздухе он относительно быстро окисляется до углекислого газа СО₂.

NO_x – оксиды азота. Являются соединениями азота N₂ и кислорода О₂ (NO, NO₂, N₂O и другие). Оксиды азота образуются при сгорании в двигателе под действием высоких температур и давлений и наличии избытка кислорода. Некоторые из оксидов азота токсичны.

SO₂ – двуокись серы. Это бесцветный негорючий газ с резким запахом. Двуокись серы вызывает заболевание дыхательных путей, однако, в ОГ ее концентрации обычно очень мала.

НС – углеводороды. Появляются в ОГ в результате неполного сгорания углеводородного топлива. Углеводороды могут проявляться в различных формах и их действие на организм различно. Некоторые раздражают органы чувств, другие вызывают развитие злокачественных опухолей.

РМ – частички сажи. Выбрасываются главным образом дизелями. Их действие на организм человека еще полностью не раскрыто. [1]

Во всех странах мира внедряются меры по снижению ОГ для улучшения экологической обстановки и повышения экологичности работы автомобильного транспорта. Основные методы, применяемые в данной области, направлены на улучшение состава топлива, усовершенствование двигателей автомобилей и т.д.

Данную проблему можно рассматривать и со сторны улично-дорожной сети (УДС), так как она является важным структурным элементом транспортной коммуникации. Решая проблему безопасности на дорогах, в нашей стране, стали устанавливать в большом количестве искусственные дорожные неровности. Именно искусственные неровности приводят к уменьшению скорости автомобиля. А как известно при снижении и наборе скорости происходит наибольший выброс ОГ. Часто искусственные неровности установлены в таких местах, где поток пешеходов не однородный (например возле учебных заведений), а интенсивность и плотность дорожного движения достаточно велики.

Один из способов решения проблемы снижения выбросов вредных веществ и обеспечения безопасность дорожного движения на таких участках, является установка светофорных объектов с вызывными устройствами.

В настоящее время условия введения светофорной сигнализации на пересечении транспортных и пешеходных потоков регламентирует ГОСТ Р 52289-2004 «Технические средства организации дорожного движения». В соответствии с этим нормативным документов условием необходимости устройства регулируемого пешеходного перехода являются:

-   интенсивность движения ТС по дороге не менее 600ед/ч (для дорог с разделительной полосой - 1000ед/ч) в обоих направлениях в течение каждого из любых 8 ч рабочего дня недели;

-   интенсивность движения пешеходов, пересекающих проезжую часть в одном, наиболее загруженном, направлении, не менее 150 пеш/ч. [2].

В зарубежной практике одним из положительных примеров, где большое внимание уделяется техническим нормативам проектирования и обустройства пешеходных переходов, является Великобритания. Именно Великобритания относиться к числу стран с наиболее низкими показателями аварийности на дорогах. Для России актуальны пешеходные переходы типа Pelican и Puffin.

Pelican crossing (Pedestrian Light Controlled Crossing)

Пешеходный переход типа Pelican оснащен кнопкой на коробке ОЖИДАНИЯ для управления перехода пешеходами. Предупредительные сигналы располагаются на противоположной стороне дороги. Время для пешеходов ограничено запрограммированным циклом.

Рис.3 пешеходный переход типа Pelican

Puffin crossing (Pedestrian User Friendly Intelligent Crossing)

Пешеходный переход типа Puffin выглядят очень подобными Pelican, но они являются - обновленной версией. Одним из основных отличий – является то, что предупредительные сигналы (красно-зеленый человек) располагаются чуть выше коробки ОЖИДАНИЯ и не с другой стороны дороги. Для вызова, пешеходы должны нажать кнопку на коробке. Перекресткам Puffin обустроены специальными датчиками, которые контролируют процесс, пока все пешеходы не пересекут дорогу.

Рис. 4 Пешеходный переход типа Puffin

Данные системы обустройства переходов актуальны при малой и средней интенсивностью пешеходных потоков.

Для начала решения проблемы вредных выбросов автомобильным транспортом и улучшения экологической обстановки, необходимо изменить технические нормы и законодательную базу в РФ. Не забывая и об экологии и безопасности дорожного движения в целом.

Литература:

1. http://www.volkswagen.ru/ru.html

2. ГОСТ Р 52289-2004 «Технические средства организации дорожного движения»

3. Силъянов В.В Теория транспортных потоков в проектировании дорог и организации движения. — М.: Транспорт, 1997.

4. Шелков Ю.Д., Романов А.Г. Методические рекомендации по регулированию пешеходного движения. - М.: ВНИИБД МВД СССР, 1977.