Технологический расчет комплексного автотранспортного предприятия на 415 автомобилей ГАЗ-3110

- Приборы, основанные на физических методах анализа, включающих вспомогательные химические реакции. При помощи таких газоанализаторов, называемых объёмно-манометрическими или химическими, определяют изменение объёма или давления газовой смеси в результате химических реакций её отдельных компонентов.

- Приборы, основанные на физических методах анализа, включающих вспомогательные физико-химические процессы (термохимические, электрохимические). Термохимические, основанные на измерении теплового эффекта реакции горения газа, применяют главным образом для определения концентраций горючих газов (например, опасных концентраций окиси углерода в воздухе). Электрохимические позволяют определять концентрацию газа в смеси по значению электрической проводимости раствора, поглотившего этот газ. Фотоколориметрические, основанные на изменении цвета определённых веществ при их реакции с анализируемым компонентом газовой смеси, применяют главным образом для измерения микроконцентраций токсичных примесей в газовых смесях -- сероводорода, окислов азота и др. Хроматографические наиболее широко используют для анализа смесей газообразных углеводородов.

- Приборы, основанные на чисто физических методах анализа (термокондуктометрические, денсиметрические, магнитные, оптические и др.). Термокондуктометрические, основанные на измерении теплопроводности газов, позволяют анализировать двухкомпонентные смеси (или многокомпонентные при условии изменения концентрации только одного компонента). При помощи денсиметрических газоанализаторов, основанных на измерении плотности газовой смеси, определяют главным образом содержание углекислого газа, плотность которого в 1,5 раза превышает плотность чистого воздуха. Магнитные газоанализаторы применяют главным образом для определения концентрации кислорода, обладающего большой магнитной восприимчивостью. Оптические газоанализаторы основаны на измерении оптической плотности, спектров поглощения или спектров испускания газовой смеси. При помощи ультрафиолетовых газоанализаторов определяют содержание в газовых смесях галогенов, паров ртути, некоторых органических соединений.

На данный момент наиболее распространены приборы из последней группы, а именно ИК-Фурье газоанализаторы. Такие приборы способны обеспечить контроль концентрации газов в режиме реального времени. Все приборы газового анализа также могут быть классифицированы:

- по функциональным возможностям:

индикаторы,

течеискатели,

сигнализаторы,

газоанализаторы.

- по конструктивному исполнению:

стационарные,

переносные

портативные.

- по количеству измеряемых компонентов:

однокомпонентные

многокомпонентные.

- по количеству каналов измерения:

одноканальные

многоканальные.

- по назначению:

для обеспечения безопасности работ

для контроля технологических процессов

для контроля промышленных выбросов

для контроля выхлопных газов автомобилей

для экологического контроля.

Однако, существуют зарубежные приборы, которые, благодаря своей уникальной конструкции и программному обеспечению, способны в реальном времени проводить анализ до 50 компонентов газовой смеси одновременно (многокомпонентные газоанализаторы), при этом записывая в память каждый ИК-спектр. Такие газоанализаторы незаменимы в промышленности, где необходимо непрерывно получать информацию о выбросах или контролировать технологический процесс в режиме реального времени. Современные газоанализаторы высокого класса, кроме надежности и удобства в работе, имеют множество дополнительных функций, например:

- измерение дифференциального давления газа;

- определение расхода газа/дизтоплива;

- память на 200 изм. блоков, вкл. системные номера;

- IRDA интерфейс для передачи данных на КПК или ноутбук;

- USB интерфейс для передачи данных на ПК.

Большинство автоматических газоанализаторов, применяемых в промышленности, являются одноканальными приборами, измеряющими один компонент. В отличие от них автомобильный газоанализатор должен фиксировать концентрацию, как правило, четырех компонентов выхлопа: CO, CH, NОx и О2.

Получение однозначных результатов требует строгого соблюдения методики проведения испытаний и высокой точности измерения выброса токсичных веществ в ОГ. Точность измерения объёмного содержания токсичных веществ в ОГ является наиболее ответственным моментом при оценке токсичности ОГ. Погрешность измерения СО на величину 0,1--0,2% по объему приводит к ошибке 15--20% при определении массы указанного компонента, выбрасываемого за ездовой цикл. Поэтому аппаратура для проведения газового анализа должна обладать высокой точностью быстротой и непрерывностью проведения газового анализа.

Упрощенный метод оценки токсичности ОГ автомобилей, находящихся в эксплуатации, для АТП основан на получении эквивалентных результатов при испытании автомобиля по ездовому циклу и на отдельных наиболее характерных эксплуатационных режимах его работы.

Таблица 3.5 - Влияние режима дорожного движения на выброс токсичных веществ автомобилем среднего класса с карбюраторным двигателем

Выброс токсичных веществ автомобиля в различных условиях эксплуатации изменяется в зависимости от скорости движения автомобиля. В городских условиях эксплуатации при невысоких скоростях движения выброс СО в 1,46--2,2 и СН в 2,1--2,8 раза выше по сравнению со свободным движением. При повышении скоростей эта разница заметно уменьшается.

На рис. 3.3 приведена схема газоанализатора, на рис. 3.4 - схема расположения органов управления на передней и задней панелях.

Рис. 3.3 - Блок-схема газоанализатора.

Рис. 3.4 - Схема расположения органов управления на передней и задней панелях.

На рис. 3.5 приведена схема газозаборника.

Рис. 3.5 - Газозаборник.

Основные требования к газоанализаторам и тахометрам

1. Для определения содержания окиси углерода и суммы углеводородов в отработавших газах автомобилей следует применять газоанализаторы непрерывного действия, работающие на принципе инфракрасной спектроскопии, со следующими метрологическими характеристиками:

- основная приведенная погрешность газоанализатора должна быть не более ±5% верхнего предела измерений для каждого диапазона;

- постоянная времени газоанализатора должна быть не более 60 с.

2. Шкала газоанализатора окиси углерода должна быть отградуирована по бинарной газовой смеси (окись углерода в воздухе или азоте) в объемных долях, выраженных в процентах окиси углерода, 0--5% и 0-10%.

Шкала газоанализатора суммы углеводородов должна быть отградуирована по бинарной газовой смеси (пропан в азоте); в объемных долях, . выраженных в частях на миллион гексана (млн-1 ), 0-1000 млн-1 и 0-10000 млн-1.

3. Шкала тахометра для измерения частоты вращения коленчатого вала двигателя должна иметь два диапазона: 0--1000 мин-1 и 0-10000 мин-1.

Погрешность измерения частоты вращения для каждого диапазона должна быть не более ±2,5% верхнего предела измерений.

Методы измерения

Измерения следует проводить в последовательности:

1. установить рычаг переключения передач (избиратель скорости для автомобилей с автоматической коробкой передач) в нейтральное положение;

2. затормозить автомобиль стояночным тормозом;

3. заглушить двигатель (при его работе);

4. открыть капот двигателя;

5. подключить тахометр;

6. установить пробоотборный зонд газоанализатора в выпускную трубу автомобиля на глубину не менее 300 мм от среза (при косом срезе выпускной трубы глубина отсчитывается от короткой кромки среза);

7. полностью открыть воздушную заслонку карбюратора;

8. запустить двигатель;

9. увеличить частоту вращения вала двигателя до Nпов и проработать на этом режиме не менее 15 с;

10. установить минимальную частоту вращения вала двигателя и, не ранее чем через 20 с, измерить содержание окиси углерода и углеводородов;

11. установить повышенную частоту вращения вала двигателя, равную Nпов не ранее чем через 30 с, измерить содержание окиси углерода и углеводородов;

Примечания:

1. При наличии раздельных выпускных систем у автомобиля измерение следует проводить в каждой из них отдельно. Критерием оценки служат максимальные значения содержания окиси углерода и углеводородов.

2. При проведении измерения или регулировки двигателя в закрытом помещении газоотвод, надеваемый на выпускную трубу автомобиля, должен иметь закрывающееся отверстие для введения пробоотборника газоанализатора.

Принцип действия газоанализаторов

Инфракрасные газоанализаторы. Принцип действия переносного газоанализатора основан на прямом поглощении инфракрасного (ИК) излучения исследуемым газом. Степень поглощения газом лучистой энергии зависит от концентрации исследуемой пробы и толщины ее слоя.

Высокая специфичность молекулярных спектров поглощения различных газов обуславливает высокую избирательность таких газоанализаторов и их широкое применение. Диапазон измеряемых концентраций 10-3 -100%. Излучение от источника последовательно проходит через светофильтр и рабочую кювету, в которую подается анализируемая смесь, и попадает в специальный приемник. Если в анализируемой смеси присутствует определяемый компонент, то в зависимости от концентрации он поглощает часть излучения, и регистрируемый сигнал пропорционально изменяется. Источником излучения обычно служит нагретая спираль с широким спектром излучения, реже - ИК-лазер или светодиод, испускающие излучение в узкой области спектра. На рис. 3.6 приведена схема недисперсионного инфракрасного газоанализатора.

Рис. 3.6 - Недисперсионный инфракрасный газоанализатор: 1-источник излучения; 2-светофильтр; 3-модулятор; 4 и 4'-соотв. рабочая и сравнит. (внизу) кюветы; 5-приемник излучения; 6-усилитель; 7-вторичный прибор.

Схема испытаний

Как правило, выбросы токсичных веществ с отработавшими газами двигателей определяются на стенде с беговыми барабанами (для легковых автомобилей) или на испытательном моторном стенде (грузовые автомобили). Многие нормы предельного содержания токсичных компонентов в отработавших газах и методы испытаний автомобилей на токсичность были впервые внедрены в США, где способ отбора проб (газа) постоянного объема был применен в качестве эффективного способа для контроля за выбросом твердых частиц при динамических испытаниях. При этой процедуре отработавшие газы разбавляются отфильтрованным окружающим воздухом и отбираются посредством ротационного насоса во время стандартизованного цикла испытаний. Разбавление отработавших газов воздухом устраняет вероятность конденсации в них влаги и одновременно удерживает их температуру на уровне, требуемом для измерения содержания твердых частиц (52°С). Одна проба пропускается через специальный бумажный фильтрующий элемент, где осуществляется определение уровня выброса твердых частиц за счет измерения увеличения массы пробы.

Вторая нагретая проба газа направляется в пламенно-ионизационный детектор, в котором производится непрерывный контроль за концентрацией углеводородов. Третья проба отправляется в сборник отработавших газов. После окончания цикла испытаний его содержимое направляется в газоанализатор, где производятся замеры концентраций СО, NОх и СО2. Расчеты для определения уровней выбросов различных компонентов отработавших газов базируются на данных об объеме смеси газов и концентрации отдельных их компонентов. В США для проверки легковых и грузовых автомобилей на токсичность отработавших газов применяются одни и те же методы и газоанализаторы. Отработавшие газы обычно разбавляются дважды, что дает возможность пропускать большие объемы газа через трубопроводы приемлемого размера. В европейском цикле испытаний также применяется разбавление части газового потока воздухом при замерах содержания твердых частиц в отработавших газах. После измерений концентрации твердых частиц проводятся дополнительные проверки непрозрачности этих газов как в стационарных условиях, так и при движении с полной нагрузкой.

Состав отработавших газов характеризует процесс сгорания, протекающий в цилиндрах двигателя, и качество рабочей смеси.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В данной курсовой работе мы выполнили технологический расчет комплексного автотранспортного предприятия на 415 автомобилей ГАЗ - 3110. Были рассчитаны годовые и суточные производственные программы по техническому обслуживанию и ремонту автомобилей, а также рассчитаны:

годовые трудоёмкости работ по:

- техническому обслуживанию:

ТО-1: 16654 чел.-ч,

ТО-2: 21792 чел.-ч;

- ремонту: 68361 чел.-ч;

- диагностированию:

Д-1: 3636,5 чел.-ч,

Д-2: 3669,2 чел.-ч;

трудоемкости вспомогательных и подсобных работ:

- по самообслуживанию предприятия: 16885 чел.-ч;

- транспортные работы: 3377 чел.-ч;

- перегон автомобилей: 7504 чел.-ч;

- приемка, хранение и выдача материальных ценностей: 3377 чел.-ч;

- уборка помещений и территории: 6379 чел.-ч.

численность производственных рабочих (всего 83 человека), притом 17 из них - в зоне ЕО, 8 - в зоне ТО-1, 11 - в зоне ТО-2, 16 - в зоне ТР, 2 человека в зоне Д-1, и 2 человека в зоне Д-2. Всего в зонах распределено 63 человека, а по участкам - 20 человек

водителей: 1140 человек;

инженерно-технических работников и служащих: 47 человек;

площади складских помещений: 4770,81 м2;

площади производственных зон: 1007,4 м2;

площади производственных участков: 208 м2;

площади административно-бытовых помещений: 5708 м2.

Также по расчетам было установлено, что данное АТП обслуживает автомобили поточным методом, причем на ТО-1 на поточной линии находится 3 поста, а на ТО-2 - 5 постов.

Были рассмотрены назначение и структура проектируемого предприятия. Учитывая специфику выполнения работы, а также характер производственной деятельности проектируемого предприятия, его можно отнести к АТП общественного пользования, которое по организации производственной деятельности является комплексным, так как самостоятельно выполняет функции перевозочного процесса, хранения, технического обслуживания и ремонта подвижного состава.

Кроме того, был рассмотрен вопрос о токсичности отработавших газов бензиновых двигателей.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Проектирование предприятий автотранспорта/ под.ред. М.М. Болбаса. - Мн.: Адукацыя i выхаванне, 2004. - 525с.

2. Учебное пособие по курсу "Технологическое проектирование автотранспортных предприятий и станций технического обслуживания" /под. ред. М.М. Болбаса, И.М. Флерко. - Мн.: БГПА, 1995 - 83с.

3. Техническая эксплуатация автомобилей. С.В. Шумик, Е.Л. Савич. - Мн.: Вышэйшая школа, 1996 - 355с.: ил.

4. Техническая эксплуатация автомобилей/ Под ред. Г.В. Крамаренко. - М.: Транспорт, 1983. - 488 с.

5. Диагностика технического состояния автомобиля/ Борц А.Д., Закин Я.Х., Иванов Ю.В. - М.: Транспорт, 1979 - 158с., ил.

6. http://www.engines.ru

7. http://www.gazoanalizator.com

Размещено на Allbest.ru