Автомобильдің экологиялық қауіпсіздігі

оқу-әдістемелік құралы

Павлодар

2011

КБЖ 39.18я7

К67

С. Торайғыров атындағы Павлодар мемлекеттік университетінің металлургия, машина жасау көлік факультетінің оқу-әдістемелік кеңесімен басуға ұсынылды

Пікірсарапшылар:

К. Г. Каримов – техника ғылымдарының кандидаты, Павлодар мемлекеттік педагогикалық институтының профессоры;

А. Н. Нуржауов – техника ғылымының докторы, С. Торайғыров атындағы ПМУ профессоры.

Құрастырушылар: Е. К.Ордабаев, Т. К. Кумаров
К67 Автомобильдің экологиялық қауіпсіздігі : 050901 – Көлікті

пайдалану және жүк қозғалысы мен тасымалды ұйымдастыру,

050713 – Көлік, көліктік техника және технология мамандығының

студенттеріне арналған оқу-әдістемелік құралы / құраст. :

Е .К. Ордабаев, Т. К. Кумаров. – Павлодар : Кереку, 2012. – 36 б.

Оқу барысында арнайы «Автомобильдің экологиялық қауіпсіздігі» пәніне дайындалған оқу-әдістемелік кешені 050901 – «Көлікті пайдалану және жүк қозғалысы мен тасымалды ұйымдастыру» және 050713 – «Көлік, көліктік техника және технологиялар» мамандығы студенттеріне арналған.

ӘОЖ 656.02(07)

КБЖ 39.18я7

© С.Торайғыров атындағы ПМУ, 2012

ХХ ғасырдың екінші жартысынан бастап жағдай күрт өзгерді. Өнеркәсіп көлемі бірнеше есе өсті, шикізаттың жаңа түрлері іске қосылды, энергия қуатын, жер қойнауы мен теңіз байлықтарын пайдалану көбейді.

Ғылыми-техникалық прогресс адамдарға жаңа құралдар, машиналар, химиялық заттар шығаруға , олардың үлкен күшке айналуына көмектесті.

Экологиялық қауіпсіздік – ол автокөлік құралдары(АКҚ), көліктік техниканы(КТ) пайдалану барысында қоршаған ортаны ластануын мүмкіндігінше азайту болып табылады.

Көліктік техниканы және автокөлік құралдарын пайдаланғанда улағыштық заттардың мөлшерін бақылау тәсілдерін нақты түрде жүргізу қажет.

Қазақстанда берілген бағыттағы жұмыстың мөлшерлі-заңды базаның әлсіздігінен және АКҚ-ның улағыштық деңгейін бақылаудың тиімді жүйелерінің болмауынан іс-жүзіндегі нәтижелер өте төмен.

Санитарлық мөлшерлер мен ережелер қоршаған табиғи ортаның санитарлы-эпидемологиялық талаптардың сапасын анықтайды.

Автокөлік және трактордың іштен жану қозғалтқыштарының жұмыс барысында шығаратын газдар құрамында көміртегі тотығы СО, көмірсутектері СН, азот тотығы NO және қорғасын қосындылары болады.

Жалпы, экологиялық білімді меңгеру үшін оқу барысында арнайы «Автомобильдің экологиялық қауіпсіздігі» пәніне дайындалған оқу-әдістемелік кешені 050901 – «Көлікті пайдалану және жүк қозғалысы мен тасымалды ұйымдастыру» және 050713 – «Көлік, көліктік техника және технологиялар» мамандығы студенттеріне арналған.

1 Пәнді оқыту бағдарламасы (Syllabus)
1.1 Оқытушылар туралы мәліметтер және байланысу ақпараттары

Доцент Құмаров Тоқтар Құмарұлы

«Қөліктік техника және логистика» кафедрасы, 220 аудитория, Б копрус,

Байланысу телефоны 673630 (1216)

Қабылдау сағаттар Сейсенбі, Сәрсенбі 10.00-12.00 ауд № 220, 239
1.2 Пән туралы мәліметтер

Пән 15 уақыт ұзақтығында 7 семестрде оқытылады. Жалпы еңбек сыйымдылығы-135 сағат, олардың 30-дәріс, 15 сағат жаттығулық шұғылдану, 90 СӨЖ. Бақылау түрі – емтихан.

Мақсат – автомобиль көлігін қолдануын табиғи ортаға теріс әсер ету деңгейін және оны азайту жолдарын анықтау туралы студенттерде білім жүйесін қалыптастыру және тереңдету.

Міндеттер – улағыш компоненттердің түзілу механизмін және автомобильдің улағыштық сипаттамаларын, оларды бақылау және есептеу әдістерін, сонымен қатар зиянды қалдықтарды азайту тәсілдерін оқып білу.
1.5 Білімге, икемділікке және машықтарға қойылатын талаптар

Пәнді оқу нәтижесінде студент білу керек:

- автомобиль көлігінің табиғи ортаға тигізер теріс әсерін сипаттау;

- автомобиль моторында негізгі улағыш заттардың түзілу механизмін және осы үрдіске әсер етуші факторлар;

- айналымнан шыққан газдың улағыш компонентері құрамын анықтайтын әдістер мен құралдар;

- автомобиль моторынан шығатын зиянды заттарды есептеу әдісі;

- автомобильдің айналымынан шыққан газдарының улағыштық деңгейін және оның заңды қойылған мөлшерлеріне сәйкестігін анықтау;

- экологиялық талаптарға сүйене отырып, жылжымалы құрамның паркін қолдану бойынша қажетті ұйымдастыру шараларын жасау;

- газаналитикалық аспаптармен жұмыс істеу.
1.6 Пререквизиттер:

- химия;

- экология;

- көлік техникасының энергетикалық қондырғылары;

- қолданбалы материалдар;

- автомобильдерді техникалық пайдалану;

- автокөлік мекемелерінің ӨТБ-сі;

- көліктік техниканың өндіру негіздері мен жөндеуі.

Пән табиғи ортаға автомобильдердің теріс әсер ету мәселелері мен аспекттерін, ІЖМ-де улағыштық заттардың түзілуі мен сипаттамаларын оқып білуге арналған. Сонымен бірге автокөлік құралдарын улағыштыққа сынауды мөлшерлеу мен стандарттаудың сұрақтары қаралады. Автомобильдердің улағыш шығаруларын төмендетудің әдістері талданады.

Жалпы экологиялық мәселеде автокөліктің рөлі мен орны. Автомобильдің зиянды шығарындыларының физика-химиялық және улағыштық сипаттамалары және олардың қоршаған ортаға әсері.

Моторда толық жанбау салдарының заттары мен азот тотықтарының түзілу механизмі. Фотохимиялық тұман(смог). Улағыш компоненттердің түзілуі үрдісіне әсер етуші факторларды саралау. Мотор отынының химиялық құрамы және күкірт пен қорғасын қосындыларының бөлінуі.

АШГ-ның жеке компоненттерінің химиялық және физикалық қасиеттерін пайдалану негізінде газдарды саралау аспаптары. Инфрақызыл газанализаторларымен және жалынды ионизациялау детекторларымен АШГ-ның газ тәріздес улағыш компоненттерінің мөлшерін өлшеу. Дизельдердің айналымынан шыққан газдардың түтіндеуін өлшеу. БОШ пен Хартридж түтін өлшеуіштері. АШГ-ның түтіндеуінің өлшеу бірліктері.

Ортақ ахуалдар. Табиғатты қорғау қатынастарының мөлшерлі-құқықтық базасы. Зиянды заттардың шекті мүмкінді шоғырланулары мен шығарулары. БҰҰ-ның ЕЭК-нің ережелері. Көліктік құралдардың улағыштығын мөлшерлеу. Улағыштыққа сынаудың түрлері және стандарттары. АКҚ-ны улағыштыққа қолданбалық және сертификаттық сынау. Зиянды шығарындыларға Евромөлшерлер. Улағыш компонеттердің өлшем бірліктері. Сынақ циклдары. АКҚ-ның европалық және америкалық сынақ циклдары. УЖМ-нің стендтік сынақ циклдары. Автомобильдерді қолданыс жағдайында улағыштығы мен түтіндеуін бақылау.

Бензин моторының бос жүріс және шағын жүктеу режимдеріндегі жұмысын жетілдіруге бағытталған құрылымдық-техникалық шаралар. Бензинді бүрку. АКҚ-ны дизельдендіру. Балама отындарды пайдалану. Арнаулы улағыштыққа қарсы қолдану шаралары. АКҚ-ның улағыштығының болашағы мол (перспективалық) шамасын қамтамасыз ету үшін орындалатын кешенді шаралар.

«Автомобиль-қоршаған орта» келелі мәселелерінің жалпы сипаттамасы, АШГ-ның құрамдас бөліктерінің физика-химиялық және улағыштық сипаттамалары.

Берілген үрдіске әсер етушілер толық жанбаудын өнімдері, азот пен күкірт тотықтары.

Газдарды саралаудың әдістері мен аспаптарының классификациясы, газ тәріздес компоненттердің шоғырлануын өлшеу, дизельдің түтіндеуін анықтау.

Көлік құралдарының улағыштығын мөлшерлеу, сынақтық айналымдар, сынаудың түрлері мен стандарттары.

Құрылымдық-техникалық шаралар, қолданбалық шаралар, кешенді шаралар.

Оқу үрдісіне қатысу,өздік сабақта, талқылауда белсенді болу, бірге оқитын тәлімгерлердің оқуына көмектесу.

Дәрістік шұғылдануларға қатысқанына студентке 2 балл беріледі.

Тәжірибелік шұғылдануларға келгенде, белсенді жұмыс істегенде, тапсырмаларды, есептерді уақытында тапсырғанда студент 1-ден 6-ға дейін балл алады.

Оқытушы мен студенттің өзіндік жұмысы өзіне дәрістік шұғылданулардың тақырыптарын тереңірек оқып білуін және баянды етуін енгізеді. Шұғылдануларға қатысу және жұмыс істеу 2-ден 12 балға дейін бағаланады. Өзіндік жұмыс өзіне есептемелі-графикалық жұмысты орындауды енгізеді.

Күнтізбелік график бойынша есептемелі-графикалық жұмыстар тараулары бойынша белгілі бір бөлімнің орындалуына байланысты өзіндік жұмыс бағаланады. Өзіндік жұмыс өзіне дәрістік шұғылданулар тақырыптарына қатысты сұрақтарын теориялық оқып білуді, қайсылары теориялық курсқа кірмеген немесе қысқаша қаралған болса, оларды ұсынылған әдебиеттер бойынша тереңдетіп тыңғылықтауды енгізеді. Өзіндік жұмыс бойынша бағаланатын болады.

Әр тақырыпты теориялық тыңғылықты оқып, білген сұрақтар бойынша конспектіні құрастыру мен аяқталуы керек те, оқытушыға тексеруге конспектіні беру.

Бірінші және екінші аралық бақылау билеттер мен тестер бойынша өткен тақырыптарға байланысты сұрау түрінде өткізіледі және 100 балдық жүйе бойынша бағаланды.

Студент семестр бойы пәннің жоспарына байлынысты тапсырмалардың толық көлемін орындап шығуға міндетті.

Емтихан әр қайсысы үш сұрақтан тұратын билеттер бойынша өткізіледі. Емтихан жүз балдық жүйе бойынша бағаланады:

- шұғылдануда дәлелсіз себептермен болмағанда «0» балл

- шұғылдануға кешіккенде студент қатысқанына берілетін балдың жартысынан айырылады;

- студентке тәртіп бұзғаны үшін аудиториядан қуылғанда «0» балл қойылады;

- кешігумен орындалған тапсырмалар өздігінен төмен бағаланады (50 % белгіленгеннен).

Дәлелді себептерге байланысты тапсырмалар кешіктіріліп тапсырылғанда айыппұлдық санкциялары салынбайды. Емтихан тапсырылғанда кешігуге жол берілмейді. Бақылау шараларына кешіккені үшін студент аудиториядан шығарылады және оған «0» балл қойылады.

Егер қандай да бір дәлелді себептермен бақылау шараларында уақытында болмасаңыз, сізге оқытушымен қосымша белгіленген уақытта оны өтеуге мүмкіндік беріледі (АБ және ҚБ деканның рұқсатымен тапсырылады) қарсы жағдайда сіз «0» балл аласыз.

Бақылау түрі: У – қатысу, МБ – межелгі бақылау, П – тәжірибелік жұмыс, СП – мұғаліммен өздік жұмыс , К – СӨЖ конспекті істеу, Т1 – тақырып бойынша ағымдық бақылау.

Жалпы экологиялық мәселеде автокөліктің рөлі мен орны. Автомобильдің зиянды шығындарының физика-химиялық және улағыштық сипаттамалары.

Моторда толық жанбау салдарының заттары мен азот тотықтарының түзілу механизімі. Оттегінің шоғырлануы химиялық тұман. Улағыш компоненттердің түзілу үрдісінде әсер етуші құрылымдық ,режимдік және қолданулық факторларды саралау.Мотор отынының химиялық құрамы және күкіртпен қорғасын қосындыларының бөлінуі.

АШГ-ның жеке компоненттерінің химиялық және физикалық қасиеттерін пайдалану негізінде газдарды саралау әдістері мен аспаптарының классификациясы. Үздіксіз және дискретті саралау аспаптары. Инфрақызыл газанализаторларымен және жалынды –ионизациялау детекторларымен, АШГ-ның газ тәріздес улағыш компоненттерінің шоғырлануын өлшеу. «БОШ»пен «Хартридж» түтін өлшеуіштері .АШГ-ның түтіндеуінің өлшем бірліктері.

Ортақ ахуалдар.Табиғатты қорғау қатынастарының мөлшерлі –құқықтық базасы. Зиянды заттардың шекті мүмкінді шоғырланулары мен шығарулары. БҰҰ-ның ЕӘК-нің ережелері. Көліктік құралдарының улағыштығын мөлшерлеу.Улағыштыққа сынаудың түрлері және стандарттары.АҚҚ-ны улағыштыққа қолданбалық және сертификаттық сынау. Зиянды шығарындарға евромөлшерлер,улағыш компонентеттердің өлшем бірліктері.Сынақ циклдары.АҚҚ-ның европалық және америкалық сынақ циклдары.ІЖМ-нің стендік сынақ циклдары.Автомобильдерді қолдануда улағыштығы мен түтіндеуін бақылау.

Бензин моторының,бос жүріс және шағын жүктеу режимдеріндегі жұмысын жетілдіруге бағытталған құрылымдық-техникалық шаралар.Бензинді бүрку.АҚҚ-ны дизельдендіру.Балама отындарды пайдалану. Арнаулы улағыштыққа қарсы қолданудың шаралары. АҚҚ-ның улағыштығының болашағы мол шамасын қамтамасыз ету үшін оындалатын кешенді шаралар.

СО мен СН газанализаторының және АШГ-ның түтін өлшегіштерінің құрылысын анықтау мен жұмыс істеу принципін оқып білу.Инфрақызыл анализатормен АШГ-да СО шоғырлануын анықтау.

Зерделенетін мәселелер:

1) студент жалпы экологиялық келелі мәселеде автокөліктің рөлі мен орнымен танысу керек;

2) негізгі нормативті және басқару құжаттарымен танысу;

3) методикасын және сынау тәртібін анықтау;

4) жұмыстың нәтижесін есеп ретінде дайындау.
4-тақырып. Автомобильдердің улағыштығын мөлшерлеу мен бағалау

АШГ-дан зиянды заттардың қалдықтарының шамасын оқып білу.Бензин моторлы және дизельді автомобильдерді қолдану шарттарында зиянды шығарындыларын есептеп анықтау және алынған нәтижелерді талдау.

Зерделенетін мәселелер:

1) автомобиль улағыштығын шектеудің құқықтық-нормативтік базасы. Евростандарт;

2) автомобиль улағыштығын анықтаудың сынақ түрлері;

3) улағыш заттардың өлшем бірліктері.

Сабақтың мақсаты: Айналымнан шыққан газдардың улылығын төмендету мақсатында, мотордың жұмыс істеу үрдісіне әсер ету әдістерін және каталитикалық бейтараптандырғыштарды оқып білу.Карбюраторлық мотордың мәжбүрлі бос жүрісі экономайзерінің құрылысы мен әрекет принципін оқып білу.

Зерделенетін мәселелер:

1) автомобильдің айналымнан шыққан газдардың улағыштық деңгейін және оның заңды қойылған мөлшеріне сәйкестігін анықтау;

2) экологиялық талаптарға сүйене отырып, жылжымалы құрамның паркін қолдану бойынша қажетті ұйымдастыру шараларын жасауды, жаттығулық машықтығын алу.
6 Пәнді меңгерудегі әдістемелік ұсыныстар мен нұсқаулар
1-тақырып. Автомобиль көлігі және ортаның ластануы

Шұғылданудың жоспары:

1) жалпы экологиялық келесі мәселедегі автокөліктің рөлі мен орны;

2) автомобильдің зиянды қалдықтарының физика-химиялық және улағыштық сипаттамалары және олардың табиғи орта мен адам ағзасына әсері.

2. Нелердің өзара әсер етуіне, күн сәулелерінің әсерінен фотохимиялық смог құралады?

3. Ненің атмосферада жоғары мөлшерде болу себебінен «қышқыл жаңбырлары» жауады?

4. Қоршаған ортада табиғи және антропогенді пайда болған зиянды қалдықтардың көздері.

1) моторда толық жанбаудың (өнімдері) мен азот тотықтарының түзілу механизмі. Фотохимиялық тұман (смог);

2) улағыш компоненттердің түзілу үрдісіне ықпал етуші құрылмалық, режимдік және қолданбалық факторларды талдау;

3) мотор отынының химиялық құрамы және күкірт пен қорғасын қосындысының бөлінуі.

2. Парниктік нәтиже атмосферада ненің жоғары мөлшерде болу себебі?

3. Көміртегі тотығы СО-ның физикалық сипаттамасын бер.

4. Күйенің физика-химиялық сипаттамасы қандай?

5. Қандай температурада NO –ның қарқынды түзілуі жүреді?
3-тақырып. ІЖМ-ның айналымынан шыққан газдарын талдау әдістері және аппараттары

Шұғылданудың жоспары:

1) АШГ-ның жеке құрастырушыларының химиялық және физикалық қасиеттерін пайдалануға негізделген газ сараптағыш әдістер мен аспаптардың классификациясы. Үздіксіз және дискретті сараптау аспаптары;

2) АШГ-ның газтәріздес улағыш компоненттерінің шоғырлануын инфрақызыл газанализаторларымен және жалынды-конизациялау детекторларымен өлшеу;

3) дизельдердің айналымынан шыққан газдардың түтіндеуін өлшеу. «БОШ» пен «Хартридж» түтін өлшеуіштері. АШГ-ның түтіндеуінің өлшем бірлігі.
Бақылау сұрақтары
1. Белгілі түтінөлшегіштердің жұмыс істеу принциптері неге негізделген?

2. Жүріс айналымында зиянды заттардың үлестік қалдықтары немен өлшенеді?

3. АШГ-ның улағыш компоненттерінің шоғырлануын анықтау үшін қандай өлшем бірліктері қолданылады?
4-тақырып. Автомобильдердің улағыштығын мөлшерлеу және бағалау

Шұғылданудың жоспары:

1) жалпы жағдайлар. Табиғатты қорғау қатынастарының мөлшерлі-құқықтық базасы. Зиянды заттардың шекті мүмкінді шоғырлануы және қалдықтары;

2) көліктік құралдардың улағыштығын мөлшерлеу. БҰҰ-ның ЕЭК-сінің ережелері. Улағыштыққа қолданбалық Евромөлшерлер. Улағыш компоненттердің өлшем бірліктері.

3) сынақ циклдары. АКҚ-ның европалық және америкалық сынақ циклдары. Автомобильдерді қолданудағы улағыштығы мен түтіндеуін бақылау.
Бақылау сұрақтары
1. Бензин моторлы автомобильді қолдану жағдайларында тексеру қажеттілігі?

2. Автомобиль дизелін қолдану жағдайларында тексеру қажеттілігі?

3. Автомобильдердің уытты қалдықтарын мөлшерлеу талаптары европа елдерінде немен регламенттеледі?

4. Мемлекеттік экологиялық бақылаудың негізгі міндеттері немен пайымдалады?

5. Қандай көліктік нысандар экологиялық сараптауға жатады?

6. Экологиялық сертификаттаудың мақсаты не?

Шұғылданудың жоспары:

1) бензин моторының, бос жүріс және шағын жүктеу режимдеріндегі жұмысын жетілдіруге бағытталған құралмалық-техникалық шаралар. Бензинді бүрку;

2) АКҚ-ны дизельдеу. Балама отындарды қолдану;

3) Қолданбалық арнаулы улағыштыққа қарсы шаралар. АКҚ-ның улағыштығының болашағы мол. (перспективалық) шамасын қамтамасыз ету үшін орындалатын кешенді шаралар.
Бақылау сұрақтары
1. Кері байланысты АШГ-ны залалсыздандыру жүйесінде оттегілік датчик не үшін қызымет етеді?

2. Мотор картерінде тұйықталған ауа алмастыруында ненің шығындары азаяды?

3. Жаңа зарядқа су қосу ненің шығуын азайтады?

4. АШГ-ны залалсыздандырғанда не ең көп нәтижелі катализатор болады?

5. Каталитикалық залалсыздандырғышта СО мен СН-тың тиімді тотығу қандай температурада (Цельсий бойынша) мүмкін?

7 «Автомобильдің экологиялық қауіпсіздігі» пәні бойынша 050901 – Көлікті пайдалану және жүк қозғалысы мен тасымалдауды ұйымдастыру және 050913 – Көлік, көлік техникасы және технологиялары мамандығының студенттеріне есептемелі – графикалық жұмысына арналған әдістемелік нұсқау
7.1 Тапсырмалардың мазмұны және вариантты таңдау

«Автомобильдің экологиялық қауіпсідігі» пәні бойынша есептемелі-графикалық тапсырма автомобильдің улағыштық сипаттамаларының сандық көрсеткіштерін анықтауды қарастырады. Автомобиль моторының әртүрлі жүктемелерінде (1-бөлім) және қарапайым қалалық жүріс айналымында (2-бөлім) зиянды шығарындыларын есептеуді орындау керек. Бірінші бөлімнің тапсырмасы мотордың стендтік сынағанына сәйкес, яғни улағыш заттардың бөлінуі г/кВТ*сағ (жұмыс бірлігіне) анықталады, ал екінші бөлімде – автомобильдің қозғалыс режиміне, байланысты, яғни г/км, қашықтық бірлігіне қатысты анықталады.

Тапсырманың вариантын 1-кестеден сынақ кітапшасы нөмірінің ақырғы саны бойынша (бірінші бөлім үшін) алу керек.
1-кесте – Тапсырманың варианттары

Вариант	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
Мотордың типі	Б	Б	Д	Б	Д	Д	Б	Д	Б	Д
Номинал қуаты, кВт	60	55	40	65	54	70	45	50	80	65
Отын шығыны, кг/час	16	15	9	17	12	16	12	11	21	14