Our journals
Submit manuscript Sign in / Sign up
Advanced search
Article sections

ОБ АКТУАЛЬНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ СРЕДСТВ НЕЙТРАЛИЗАЦИИ ТОКСИЧНЫХ ВЕЩЕСТВ ОТРАБОТАВШИХ ГАЗОВ ДВИГАТЕЛЯ СПЕЦИАЛЬНОЙ ПОЛИЦЕЙСКОЙ МАШИНЫ СПМ-3

Research article
Ладанов В.И.
Окунцев В.Н.
Issue: № 3 (34), 2015
Published:
2015/08/04
PDF

Ладанов В.И.1, Окунцев В.Н.2

1Доцент, 2Курсант, Пермский военный институт внутренних войск МВД России

ОБ АКТУАЛЬНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ СРЕДСТВ НЕЙТРАЛИЗАЦИИ ТОКСИЧНЫХ ВЕЩЕСТВ ОТРАБОТАВШИХ ГАЗОВ ДВИГАТЕЛЯ СПЕЦИАЛЬНОЙ ПОЛИЦЕЙСКОЙ МАШИНЫ СПМ-3

Аннотация

В статье описываются вопросы актуальности и необходимости применения в силовых установках специальной полицейской машины нейтрализаторов  токсических веществ отработавших газов, поставляемой для оснащения силовых структур  МВД России.

Ключевые слова: силовая установка специальной полицейской машины, токсические вещества отработавших газов, нейтрализация.

Ladanov V.I.1, Okuntsov V.N.2

1Dotsent, 2Kursant, Perm Military Institute of Internal Troops Russian Interior Ministry

ABOUT THE RELEVANCE OF THE USE OF MEANS NEUTRALIZATION OF TOXIC SUBSTANCES, THE EXHAUST GASES OF THE ENGINE SPECIAL POLICE CARS SPM-3

Abstract

This article describes the questions the relevance and necessity of application in power plants special police car converters toxic substances exhaust gas-supplying emoy to equip law enforcement agencies MVD of Russia.

Keywords: powerplant special police car, toxic substances exhaust gas neutralization.

Специальная полицейская машина СПМ-3 «Медведь» (ОКР «БТР-ВВ») является новым в  подклассе бронетанковой техники, предназначенной именно для силовых структур МВД России и может применяться в качестве транспортного средства для перевозки личного состав, носителя вооружения и других целей, которая обладает несущим бронированным корпусом капотной компоновки. СПМ-3 оснащается дизельной силовой установкой ЯМЗ-536 с эффективной мощностью 229 кВт по ГОСТ 14846-81 и удельным расходом топлива 217 г/(кВт*ч) при номинальной частоте вращения коленвала двигателя 2300 мин-1, соответствующий требованиям экологической безопасности стандарта Евро-2, нейтрализатором токсических веществ отработавших газов,  к сожалению в соответствии тактико-техническим заданием на разработку данной машины, не комплектуется.

Однако на страже экологической безопасности на территории Российской Федерации (РФ) стоят отечественные нормативно-правовые документы и действующие экостандарты «Евро», введенные Европейской экономической комиссией(ЕЭК) ООН, которые определяют регулирование содержания вредных токсических элементов в составе отработанных газов у военной  автомобильной и специальной техники, которые необходимо соблюдать на всех транспортных средствах специального назначения, независимо от ведомственной принадлежности.

Эволюция требований экологических норм, начиная с требований стандарта  Евро-1,  введенный  в Европейском союзе(ЕС) в 1992 году впер-вые предусмотрели предельные выбросы двигателями с принудительным зажиганием: монооксида углерода (CO) - не более 2,72 г/км; сложных по строению и связям углеводородов (СН) — не более 0,72 г/км и различных по состоянию и свойствам соединений азота и кислорода (NOx) — не более 0,27 г/км. На смену данным нормам в 1995 году вступили в силу стандарта Евро-2, в котором были ужесточены в несколько раз предельные нормы по содержанию в выхлопных газах углеводородов (СН) не более 0,29 г/км, данный стандарт в Российской Федерации вступил в силу только во второй половине 2005 года. В дальнейшем нормы Евро-3, введенные в ЕС в 1999 году, заменены в 2005 году стандартом Евро-4. С начала 2008 года любые средства транспортирования грузов и пассажиров, которые произведены или ввезенны в Россию начиная, должны были соответствовать требованиям экологическим нормам Евро-3. В нормах Евро-3 уменьшены на 30-40 процентов у  таких показателей, как монооксид углерода (СО), оксиды азота, сложные углеводороды, которые способствуют повышению канцерогенности отработавших газов, частности в дизельных двигателях - это кристаллические  частицы в виде сажи, которые в совокупности воздействия на организм человека, и  в первую очередь вызывают раковые поражения организма. В ЕС на начало 2005 года ввели эконормы Евро-4, который заменил в 2009 году новый экостандарт Евро-5, который ужесточил нормативные показатели на 65-70 процентов. В РФ с 1 января 2013 года все ТССН, которые производятся или ввозятся на территорию России, должны удовлетворять требованиям экостандарта Евро-4, однако дана возможность использования шасси и базовых машин, соответствующих сертификации нормам Евро-3, выпущенных до конца 2012 года. Требования стандарта Евро-5 в России действительны с 1 января 2015 года, в котором снижены нормы по содержанию основных токсических веществ: СН - до 0,05 г/км, CO - до 0,8 г/км и NOx - до 0,06 г/км. Следует отметить, что с начала 2015 года в Европе уже вступили в силу нормы стандарта Евро-6, которые также ужесточают нормативные показатели по экологической безопасности, которые также придется соблюдать и территории России.

Анализ требований экологической безопасности показывает, что переход от различных норм стандартов ЕЭК ООН имеет целый ряд проблем, на решение которых предполагается выделение огромных материальных и финансовых средств для инженерного и технологического обеспечения, т.к. более строгие регламенты требуют уменьшения содержания в отработанных газах основных токсических веществ: сложных оксидов азота NOx более чем в четыре раза, а выбросов сажевых частиц - в три раза. Дополнительно законодательные органы требуют, чтобы силовые установки ТССН  отвечали данным показателям стандартов в течении не менее семи лет эксплуатации, а также вводят обязательность проверок их соответствия на контролирующие органы.

Для выполнения требований норм экологической безопасности мировыми и отечественными конструкторами разработаны различные способы и методы по нейтрализации токсических веществ отработавших газов, соответственно производителями предлагается многочисленный ряд систем, конструкций и приборов. Основными способами для дизельных силовых установок являются: снижение за счет воздействия на рабочие процессы двигателя; конструктивные изменения камер сгорания, впусных и выпускных каналов; изменение физико-химических показателей топлива; конструктивные изменения систем топливоподачи и ее дозирования; применение водотопливных эмульсий для снижения температуры в конце процессов сжатия и сгорания; рециркуляция отработавших газов; применение специальных нейтрализаторов; применение специальных сажевых фильтров и другие.

В целях приведения выбросов токсических веществ отработавших газов силовой установки ЯМЗ-536 специальной полицейской машины СПМ-3 «Медведь» к нормативным показателям требований стандарта Евро-5 предлагается внедрить в систему выпуска отработанных газов данной машины каталитический катализатор системы селективной обработки отработавших газов c добавкой мочевины AdBlue типа SCR и электронагреваемым сажевым фильтром для дополнительного дожигания сажевых частиц отработавших газов, особенно на режимах запуска и прогревания двигателя. В результате проверочного теплового расчета и  анализа предлагаемой конструктивной схемы  и технического решения экологические показатели силовой установки рядного двигателя ЯМЗ-536 в соответствии с требованиями ГОСТ Р41.96–2005 получили следующие данные: NОx = 2,12  г/кВт.ч; CH = 0,47 г/кВт.ч; CO = 1,5 г/кВт.ч; PM = 0,03 г/кВт.ч, что примерно согласуется  с нормами стандарта Евро-5.

Считаю, что предложенная модернизация силовой установки ТССН СПМ-3 позволит соблюдать содержание вредных веществ в отработавших газах у автомобилей и спецтехники внутренних войск МВД России в пределах установленного законодательство РФ нормах, так как специальная техника силовых структур является полноправным и активным участником дорожного движения на территории  Российской Федерации.

Литература

  1. Волкодаева М.В., Хватов В.Ф., Федцов Д.В., Исмаилов Э.Н. Поло-жительные факторы ввода в действие специального технического регла-мента «О требованиях к выбросам автомобильной техники»// Двигате-лестроение. — 2009. — № 3. — С. 24–28.
  2. Кульчицкий А.Р. Токсичность автомобильных и тракторных двигателей: Учеб.пос. для высшей школы.-2-е изд., испр. и доп. – М.: Академический Проект, 2004. – 400 с.
  3. Мельник Г.В. Развитие двигателестроения за рубежом (по материалам конгресса CIMAC 2013)// Двигателестроение. — 2013. — № 3. – С. 39–53.
  4. Перспективные технологии снижения выбросов NOx cудовых дизелей (материалы конгресса CIMAC 2013)// Двигателестроение. — 2014. — № 2. — С. 38–54.
  5. Силовой агрегат ЯМЗ-7Э536-200 для специальной полицейской маши-ны СПМ-3. Технические условия на опытные образцы 536.1000300-20 ТУ, 2009. – 23 с.

References

  1. Volkodaeva MV, grabbing VF, Fedtsov DV, Ismailov EN Positive factors commissioning of special technical regulations "On the requirements for emissions of automotive technology" // Motor-bile industry. - 2009. - № 3. - S. 24-28.
  2. Kulchytsky AR The toxicity of automobile and tractor engines: Ucheb.pos. for higher-shkoly. 2nd ed., rev. and add. - M .: Academic Project, 2004. - 400 p.
  3. G. Miller Engine development abroad (based on CIMAC Congress 2013) // engine. - 2013. - № 3. - S. 39-53.
  4. Advanced technologies reduce NOx emissions of diesel engines of courts (materials CIMAC Congress 2013) // engine. - 2014. - № 2. - S. 38-54.
  5. The power unit YAMZ-7E536-200 for special police-wave to us SPM-3. Specifications for prototypes 536.1000300-20 TU, 2009. - 23 p.