Факултет инжењерских наука Универзитета у Крагујевцу
Аутомобилско инжењерство
Еколошки аспекти коришћења
моторних возила, штетне материје
које емитује возило у експлоатацији
• семинарски рад из предмета Одрживи развој моторних возила •
Студент: Ментор:
Ива Арнаут 813/2013 др Радивоје Пешић, редовни професор
2
РЕЗИМЕ
Друмски и остали видови транспорта су постали неизоставан и неопходан део у
функционисању модерног друштва. Аутомобилска индустрија упркос тежњама и
непрестаним улагањима у развој нових возила још увек изазива низ штетних ефеката за
животну средину. Повећање густине саобраћаја изазива лошији животни стандард у
градовима, непрестане гужве доприносе продуженом времену путовања, већу потрошњу
горива и стрес возача. Ипак најзначајни проблем је утицај емисије штетних гасова на
здравље људи и комплетну животну среду. Зато је од еколошке, економске и политичке
важности да саобраћај буде што боље организован уз законске регулативе које ће
допринети нижој емисији штетних материја и мањим загушењима саобраћаја. Сходно
проблемима, аутомобилска индустрија приоритетно ради на развоју будућих возила који
ће имати редуковану потрошњу горива и смањену емисију штетних материја.
4
1. Уводне напомене
У савременом свету ниједна радња више није замислива модерном друштву
без коришћења неког вида транспорта. Друмски саобраћај, као и остале врсте
саобраћаја, допринели су развоју свих аспеката живота, али ипак имају и своје
штетне стране. Научна истраживања показују да друмски саобраћај је највећи
загађивач урбаних средина у свету.
Када се као извор енергије користи фосилно гориво, његовим сагоревањем
продукти процеса значајно загађују ваздух, водене површине и тло. Присуство
вишеатомних гасова, најпре угљен-диоксида (CO
2
), сумпор-диоксида (SO
2
), метана
(CH
4
), вишеатомних молекула и оксида азота (NO
x
) изазива додатне последице у
атмосфери. Такође, присуство аеросоли утиче на загађење у виду метеоролошких
падавина хемијски агресивног, киселог карактера.
Анализирајући постојеће стање и могуће прогнозе, чланице Међународне
агенције за енергију (IEA - International Energy Agency) су констатовале да:
•
уколико се наставе досадашњи трендови развоја, у свету ће до 2020. године
доћи до повећања коришћења енергије за 60%; највећи део тог пораста ће
отпасти на земље у развоју,
•
нафта, угаљ и гас, као и нуклеарна енергија фисије, наставиће да доминирају у
свету, при чему ће изворишта нафте и природног гаса бити сконцентрисани у
свега неколико држава
•
велики део светске популације биће суочен са недостатком енергије,
•
колективни напори обуздавања емисије штетних гасова у атмосфери неће
достићи циљеве садржане у Кјото протоколу.
Тренутно стање у Републици Србији је такво да стара возила (просечна
старост путничких возила је 16 година), од којих је већина увезена у великом броју,
још увек користе оловни бензин и нискоквалитетна моторна горива (дизел гориво
са високом концентрацијом сумпора).
Узроци проблема у Србији су:
•
неусклађеност директива у Србији са регулативима о емисији из Европе,
•
застареле технологије, ниска енергетска ефикасност и недостата
постројења за пречишћавање димних гасова,
•
лош квалитет моторних горива,
•
неадекватно одржавање возила и широка употреба старих возила без
катализатора,
•
недостатак подстицајних економских мера за смањење емисија у
ваздуху. [1]
5
2. Штетне материје које емитују возила и њихов утицај на здравље
људи
Више од једног века мотори са унутрашњим сагоревањем, за инжењере,
представљају најефикасније решење што се тиче извора енергије из природе. Још
увек не постоје уређаји за трансформацију енергије са већим степеном ефикасности
од мотора са унутрашњим сагоревањем.
Сагоревање горива је процес путем ког се хемијска енергија горива
транформише у топлотну енергију која покреће клипове мотора и преводи је у
механичку енергију. Од укупне енергије која се ослободи током сагоревања горива,
42% се користи за покретање возила док 58% су губици који се огледају у
издувним гасовима који се испуштају из возила. Закључује се, дакле, што је мотор
ефикаснији, то је емисија издувних гасова нижа.
Мотор ради са мало богатијом смешом за поуздано сагоревање у реактору,
што доприноси снижавању емисије NОx, али повећава потрошњу горива. Повратно
управљање дела издувних гасова у усисну грану мотора доприноси повећању
температуре сагоревања, јер релативно инертни издувни гасови акумулирају
одређену количину топлоте настале сагоревањем, без утицаја на мешавину
ваздух/гориво. То доводи до снижене продукције NОx, у комбинацији са
топлотним реактором, и до снижења садржаја CО и CxHy у издувним гасовима, као
и до смањене снаге мотора и повећане потрошње горива. [2]
Емисија штетних гасова се састоји највећим делом од:
несагорелих угљо-водоника,
азотових оксида,
угљен-моноксида,
водене паре,
оксида сумпора,
озона,
оксида олова и других додатака горивима у циљу побољшања хемијских
карактеристика,
других супстанци и честица.
