« Предыдущий выпуск | Архив | Следующий выпуск »
*******************************************************************
* П Р О Б Л Е М Ы Х И М И Ч Е С К О Й Б Е З О П А С Н О С Т И *
*******************************************************************
**** Х И М И Я * И * Ж И З Н Ь ***************
*******************************************************************
** Сообщение UCS-INFO.651, 26 сентября 2000 г. *
*******************************************************************
Чистый воздух
АВТОМОБИЛЬ: СВЕТ И ТЕНИ
НОВОЕ В НОРМИРОВАНИИ ОТРАБОТАВШИХ ТОКСИЧНОСТИ И ДЫМНОСТИ ГАЗОВ
С 1 января 2000 года многие автомобилисты-любители смогли
вздохнуть с облегчением- вступили в действие изменения во всем известный
ГОСТ 17.2.2.03-87* «Нормы и методы измерения содержания окиси углерода и
углеводородов в отработавших газах автомобилей с бензиновыми двигателями».
Почему с облегчением? Да потому, что ежегодный государственный технический
осмотр, да еще с постоянно нависающей перспективой обязательного
инструментального контроля, повергал в состояние стресса не одного
владельца «пожилого» автомобиля.
Как я могу требовать от своего «старичка» ВАЗ-2103 пресловутого
1,5-процентного содержания СО на минимальных оборотах холостого хода,
если у меня в инструкции по эксплуатации черным по белому написаны 2%?
Кроме того, погоня за чрезвычайно жесткими нормативами по концентрации
токсичных веществ в отработавших газах именно на минимально устойчивых
оборотах коленчатого вала двигателя создавала во многом видимость борьбы
за экологическую безопасность автомобиля. Много ли времени реально
работает двигатель на этом режиме? Не говоря уже о небольшом в этом
случае абсолютном количестве поступающих в атмосферу токсичных веществ.
Естественно, более важным, с точки зрения охраны окружающей среды,
представляется режим повышенных оборотов, а на него «поблажки»,
предусмотренные новыми изменениями, не распространяются.
Итак, известно, что в отработавших газах автомобилей с бензиновыми
двигателями нормируется содержание окиси углерода (СО) и углеводородов
(СnНm, где n и m могут быть разными, напр. С6Н12, С7Н18 и так далее).
Концентрация СО измеряется в объемных процентах, СnНm — в млн-1
(1 млн-1 соответствует 0,0001 объемного процента выбросов).
В отработавших газах (ОГ) бензиновых двигателей СnНm в большой
степени зависит от числа цилиндров. Так, для числа цилиндров менее
четырех СnНm=100…150 млн-1 и более, для многоцилиндровых может
достигать 500…5000 млн-1 и более. Поэтому ГОСТом предусмотрены разные
нормы по содержанию СnНm для мало- и многоцилиндровых двигателей.
ГОСТ 17.2.2.03-87* распространяется на автотранспортные средства с
бензиновыми двигателями, изготовляемыми и эксплуатируемыми в нашей
стране. Он не распространяется на автомобили, полная масса которых менее
400кг или максимальная скорость которых не превышает 50 км/ч, а также
на автомобили с двухтактными и роторно-поршневыми двигателями. Проверку
токсичности осуществляют при работе двигателя на холостом ходу для
двух частот вращения коленчатого вала, установленных
предприятием-изготовителем: минимальная частота вращения коленчатого
вала двигателя (nмин) и повышенная (nпов), равная 0,8nном. Проверку на
втором режиме проводят только на автомобилях, имеющих карбюратор.
Указанные частоты вращения коленвала должны устанавливаться в
технических условиях и инструкции по эксплуатации автомобилей. Если они
не указаны, то при проверках принимают:
nмин=(800С50) мин-1,
nпов=(3000С100) мин-1.
Впервые нормы на содержание вредных веществ в отработавших газах
стали зависеть от оснащенности автомобиля каталитическими нейтрализаторами.
Это и хорошо, и плохо. Плохо, потому что снижается стимул к установке на
своем автомобиле подобной системы. Раньше установка нейтрализатора
гарантировала владельцу освобождение от проблем, связанных с токсичностью
двигателя, так как нормы не зависели от наличия или отсутствия оного.
Теперь при установке подобной системы предусматриваются более жесткие
нормы на содержание вредных веществ, следовательно, сам факт установки
нейтрализатора не избавляет автолюбителя от головной боли, а наоборот,
обязывает своевременно проводить работы по обслуживанию системы
нейтрализации отработавших газов (СНОГ), замене катализатора и тому
подобное, но в конце концов это приведет к реальному максимально
эффективному использованию нейтрализаторов и снижению загрязнения
атмосферы отработавшими газами. А это хорошо.
Для автомобилей выпуска после 01.01.99 г. в технической документации
на автомобиль завод-изготовитель должен указывать предельно допустимое
содержание оксида углерода и углеводородов на холостом ходу, которое не
должно превышать значений, приведенных в таблице 1. В принципе, и в
прежней редакции ГОСТа был пункт о том, что предприятие-изготовитель может
устанавливать свои более жесткие нормативы токсичности отработавших газов
выпускаемых автомобилей, на которые и надо было бы ориентироваться при
регулировках и проверках в процессе эксплуатации. Но теперь это положение
непосредственно занесено в основную нормативную таблицу, что, естественно,
делает его более актуальным.
Регулировку системы холостого хода карбюратора следует осуществлять
так, чтобы соблюдались обе нормы (по СО и СnНm) и суммарный выброс вредных
веществ был минимальным. Кстати, такая регулировка обеспечит и минимальный
расход топлива.
Гораздо менее удачными были изменения, внесенные в ГОСТ 21393-75*
«Автомобили с дизелями. Дымность отработавших газов. Нормы и методы
измерений» и вступившие в действие тоже с 1 января 2000 года.
Вначале о хорошем. Прежняя редакция стандарта устанавливала
требования к дымности отработавших газов грузовых автомобилей и автобусов.
В 1975 и 1981 годах (даты последних предыдущих изменений, внесенных в этот
ГОСТ) на дорогах страны легковые дизели были экзотикой. В настоящее время
положение нельзя сказать, что кардинально, но все-таки изменилось. Поэтому
назрела необходимость распространить положения ГОСТа и на них. Что и было
сделано. Таким образом, сейчас вполне официально установлены требования
по дымности ко всем автотранспортным средствам с дизелями, как вновь
изготовленными, так и находящимися в эксплуатации. Только вот сам
привычный показатель — «дымность отработавших газов» — остался лишь в
названии стандарта. Для нормирования дымности вводятся два новых
показателя: натуральный показатель ослабления светового потока (К, метр-1)
и коэффициент ослабления светового потока (N, %).
Натуральный показатель ослабления светового потока — величина,
обратная толщине слоя отработавших газов, проходя который, поток
излучения от источника света дымомера ослабляется в e раз. Отсчитывается
по основной шкале дымомера.
Коэффициент ослабления светового потока — степень ослабления
светового потока вследствие поглощения и рассеивания света отработавшими
газами при прохождении ими рабочей трубы дымомера. Отсчитывается по
вспомогательной шкале дымомера с эффективной базой 0,43 м.
Некоторое недоумение вызывает целесообразность введения этих новых
показателей, тем более что новыми, по сути дела, являются только названия.
Коэффициент ослабления — это знакомая нам ранее дымность, а натуральный
показатель ослабления светового потока можно получить простым пересчетом
по формуле: К = (-1/L) Ф ln(1-N/100),
где К — коэффициент поглощения света, м-1;
N — показание линейной шкалы дымомера с эффективной базой L, %;
L — эффективная база дымомера, м.
Кстати, изменения в терминологии не вызвали изменений в прежних
нормах на дымность.
Итак, дымность автомобилей с дизелями должна проверяться на двух
режимах работы: при свободном ускорении (разгон двигателя от минимальной
до максимальной частоты вращения на холостом ходу) и на максимальной
частоте вращения. Если автомобиль имеет официально утвержденный сертификат
соответствия Правилам N 24 ЕЭК ООН, то он проверяется только на режиме
свободного ускорения, где дымность не должна превышать предельных значений,
указанных заводом-изготовителем в знаке или документе (сертификате,
техническом паспорте) официального утверждения типа транспортного средства.
Кстати, в настоящее время такой сертификат, насколько известно, не имеет
ни один отечественный дизель. Для всех же прочих автомобилей во время
гарантийного срока службы, а также в течение всего срока эксплуатации
непосредственно после выполнения услуг по техническому обслуживанию и
ремонту дымность отработавших газов не должна превышать значений,
указанных в таблице 2.
Существенное изменение в ГОСТе коснулось снижения требований к
дымности отработавших газов в процессе эксплуатации автомобилей. Сейчас
стандартом при контрольных проверках на дороге допускается превышение
установленных норм для режима свободного ускорения Кдоп не более чем
на 0,5 м-1, что автоматически приведет к разрешенному увеличению Nдоп
до 52% и 59% соответственно для дизелей без наддува и с наддувом.
Наконец, еще одно веяние времени: в связи с государственными
экологическими программами по переводу подвижного состава на более
экологически чистое газовое топливо, постоянным ростом стоимости топлива,
рекламной кампанией на дорогах появилось достаточное количество
«газифицированных» автомобилей, следовательно, возникла необходимость
упорядочить вопросы, связанные с токсичностью их отработавших газов. И
вот впервые в России с 1 июля 2000 года вводится в действие новый
ГОСТ Р 17.2.02.06-99 «Нормы и методы измерения содержания оксида
углерода и углеводородов в отработавших газах газобаллонных автомобилей».
Этот стандарт распространяется на эксплуатируемые на территории РФ
легковые и грузовые автомобили, автобусы, специализированные и
специальные автомобили и двигатели с искровым зажиганием, работающие
на газовом топливе: сжиженном углеводородном (нефтяном) газе (СНГ) или
компилированном (сжатом) природном газе (СПГ), а также на газе и бензине.
В ГОСТе устанавливаются нормы и методы измерения содержания вредных
веществ в отработавших газах при двух режимах холостого хода. Эти режимы
аналогичны уже знакомым нам режимам проверки токсичности автомобилей с
бензиновыми двигателями: минимальная частота вращения коленчатого вала
двигателя nмин и повышенная nпов, равная 0,8nном. Указанные частоты
вращения коленвала также должны устанавливаться в технических условиях
и инструкции по эксплуатации автомобилей. Если они не указаны, то при
проверках принимают nмин=(800С50) мин-1, nпов=(3000С100) мин-1.
Итак, содержание оксида углерода и углеводородов в ОГ автомобилей,
работающих на газе, не должно превышать норм, приведенных в таблице 3.
Для новых автомобилей, имеющих пробег менее 3000 км, предприятия-
изготовители обязаны устанавливать так называемые технологические
нормы. Эти нормы должны обеспечивать соблюдение требований по
токсичности, приведенных в таблице, после пробега 3000 км до
гарантийного срока.
Автомобиль, имеющий повышенное содержание оксида углерода или
углеводородов в ОГ хотя бы на одном из проверяемых режимов или хотя бы
в одной из выпускных систем (при наличии раздельных), считается
технически неисправным. Новый стандарт предъявляет определенные
требования и к конструкции топливной аппаратуры. Она должна обеспечивать
содержание СО и СnНm в пределах установленных норм в течение всего срока
своей службы с периодичностью регулировки не менее 10000 км пробега,
естественно, при соблюдении правил, указанных в технических условиях и
инструкции по эксплуатации автомобиля. Регулировку топливной аппаратуры
следует осуществлять так, чтобы соблюдались обе нормы и суммарный выброс
вредных веществ был минимальным. Как уже упоминалось ранее, такая
регулировка обеспечит и минимальный расход топлива. Отсюда вытекает
необходимость зафиксировать произведенные действия для того, чтобы
избежать самовольных регулировок в процессе эксплуатации. Поэтому ГОСТ
обязывает предприятия, изготавливающие газобаллонную аппаратуру,
предусматривать устройство для пломбирования регулировочных винтов.
К сожалению, приходится констатировать, что даже в крупных городах
соответственно ГОСТу отрегулировано всего 20-25% автомобилей. Остальные
выбрасывают в атмосферу в 2-3 раза больше вредных веществ, чем это
предусмотрено нормой. Хотя, по крайней мере в нашем городе, существует явная
устойчивая тенденция по улучшению этой ситуации. Если в 1995 г. из 10012
проверенных сотрудниками спецроты УВД автомобилей в отработавших газах 2405
(24%) было обнаружено повышенное содержание вредных веществ, то в 1998 г. из
1311 проверенных инспекторами отдела контроля за передвижными источниками
загрязнения городского комитета по охране природы только у 70 (5,3%) были
зафиксированы нарушения (данные взяты из ежегодных докладов комитета «Об
экологической обстановке и природоохранной деятельности в Нижнем Новгороде»).
Автомобильный транспорт, безусловно, оказывает мощное отрицательное
воздействие на окружающую среду, особенно в крупных промышленных городах и
регионах с наиболее сложной экологической обстановкой, к которым относится
и Нижний Новгород, занимая «почетное» 24-е место в списке из 84 наиболее
загрязненных городов России. Вместе с тем понятно, что его приходится
непрерывно и устойчиво развивать, так как без этого невозможно само
существование современного индустриального общества. Единственный выход -
уменьшение токсичности отработавших газов, чему будет способствовать и
совершенствование нормативной базы.
Т.Курагина, «Биржа плюс авто» (Н.Новгород), 20 сентября 2000 г.
(таблицы не приводятся)