namiТруды НАМИTrudy NAMI0135-3152ФГУП «НАМИ»10.51187/0135-3152-2024-2-6-13nami-322Research ArticleДВИГАТЕЛЕСТРОЕНИЕENGINE DEVELOPMENTСовременные решения по совершенствованию экономических и экологических характеристик автотранспортных средствModern solutions to improve economic and environmental characteristics of motor vehiclesАзаровВ. К.AzarovV. K.

Азаров Вадим Константинович – канд. техн. наук, ведущий экономист

г. Москва 103104

PhD (Eng), lead economist

Moscow 103104

НазаровФ. Л.NazarovF. L.

Назаров Фёдор Леонидович – генеральный директор

г. Москва 125438

Chief Executive Officer (CEO)

Moscow 125438

КутенёвВ. Ф.KutenevV. F.

Кутенёв Вадим Фёдорович – д-р техн. наук, профессор, председатель Экспертного совета.

г. Москва 125438

D.Sc. (Eng), professor, Chairman of the Expert Council

Moscow 125438

vakutenev@nami.ruПАО «Татнефть»РоссияPJSC “Tatneft”Russian FederationГНЦ РФ ФГУП «НАМИ»РоссияFederal State Unitary Enterprise “Central Scientific Research Automobile and Automotive Engines Institute” (FSUE “NAMI”)Russian Federation20242806202402613Copyright © Азаров В.К., Назаров Ф.Л., Кутенёв В.Ф., 20242024Азаров В.К., Назаров Ф.Л., Кутенёв В.Ф.Azarov V.K., Nazarov F.L., Kutenev V.F.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://nami.elpub.ru/jour/article/view/322

Введение (постановка задачи и актуальность). Совершенствование конструкции и эксплуатационных показателей двигателей внутреннего сгорания (ДВС) и автотранспортных средств (АТС) постоянно продолжается. Современные ДВС автомобилей соответствуют Международным нормам ООН. Однако важной задачей являются повышение срока службы ДВС с увеличением периодичности технического обслуживания (ТО), а также и существенное снижение всей совокупности выбросов твёрдых частиц (ТЧ), поступающих в атмосферу от эксплуатации АТС, которые содержат в своём составе особо опасные для здоровья населения невидимые канцерогенные соединения.

Цель исследований – определить основные причины, влияющие на периодичность ТО по показателям старения моторных масел.

Методология и методы. Проанализированы выбросы канцерогенных ТЧ с картерными газами ДВС и их возможное влияние на старение масла, снижающее периодичность ТО.

Результаты и научная новизна. Определён и оценён уровень суммарных выбросов канцерогенных ТЧ от различных агрегатов автомобилей: от двигателя, от износа тормозных колодок, от износа шин, а также выбросы от неконтролируемого износа асфальтобетонного и гравийного дорожного полотна. Практическая значимость. Полученные результаты выбросов канцерогенных ТЧ различного происхождения при длительной эксплуатации АТС свидетельствуют о низкой экологической эффективности рекомендаций Парижского соглашения 2015 г. по замене современных ДВС на силовые установки с электроприводом и замене традиционных видов топлив на водород. Поскольку при этом неизменными остаются основные опасные источники загрязнения атмосферы городов – продукты износа асфальтобетонного, гравийного дорожного полотна и шин, ответственные сегодня за 80% суммарных выбросов ТЧ, и опасные для здоровья населения городов. Разработаны рекомендации по двойному снижению выбросов ТЧ с вредоносными канцерогенными веществами.

Introduction (problem statement and relevance). Improvements of designs and performance indicators of internal combustion engines (ICEs) and motor vehicles (MVs) are constantly ongoing. Modern vehicle ICEs comply with the UN Regulations. However, an important task is to extend the ICE service life while increasing the maintenance intervals, and to significantly reduce the total particulate matter (PM) emissions into the atmosphere caused by MV operation and containing invisible cancerogenic compounds especially dangerous to the health of the population.

The purpose of the study is to determine the root causes influencing the maintenance intervals with respect to the engine oil ageing indicators.

Methodology and research methods. The study included analysis of cancerogenic PM emissions with ICE crankcase gases and their possible influence on oil ageing decreasing the maintenance intervals. Scientific novelty and results. The study determined and assessed the level of total emissions of cancerogenic PM from various vehicle units: from the engine, from brake pad wear, from tyre wear, as well as emissions from uncontrollable wear of asphalt-concrete and gravel roadway.

Practical significance. The results obtained regarding emissions of cancerogenic PM of various origin during long-term operation of motor vehicles prove low environmental efficiency of the recommendations given in the Paris Climate Accords (2015) concerning replacement of modern ICEs with electric drive power trains and replacement of conventional fuels with hydrogen. Since the main dangerous sources of urban atmosphere pollution that are dangerous to the health of the urban population still remain the same – namely, the products of asphalt-concrete, gravel roadway and tyre wear, which today make 80% of total PM emissions. Recommendations on double reduction of emissions of PM with cancerogenic substances dangerous to the health of the population have been developed.

загрязнение воздушной среды городовканцерогенные веществатвёрдые частицыurban air pollutioncancerogenic substancesparticulate mattersReferencesКалимуллин Р.Ф., Назаров Ф.Л., Ханнанов М.Д. Обоснование потенциала увеличения интервала замены моторного масла двигателя КАМАЗ Р-6 // Интеллект. Инновации. Инвестиции. – 2022. – № 3. – С. 71–80.Kalimullin R.F., Nazarov F.L., Khannanov M.D. [Substantiation of the potential for increasing the engine oil change interval of the KAMAZ R-6 engine]. Intellekt. Innovatsii. Investitsii, 2022, no. 3, pp. 71–80. (In Russian)Кутенёв В.Ф., Топунов В.Н., Чарыков А.А. Картерные газы и выброс токсичных веществ с отработавшими газами автомобилей / Доклады 2-го симпозиума стран – членов СЭВ и СФРЮ. – 1971. – С. 104–110.Kutenev V.F., Topunov V.N., Charykov A.A. [Crankcase gases and emissions of toxic substances from vehicle exhaust gases]. [Reports of the 2nd symposium of the member countries of the Council for Mutual Economic Assistance and the Socialist Federative Republic of Yugoslavia]. 1971, pp. 104–110. (In Russian)Кутенёв В.Ф., Арапов В.Ф. Уменьшение выброса вредных веществ двигателями грузовых автомобилей и автобусов / НИИНАВТОПРОМ. – М., 1979.Kutenev V.F., Arapov V.F. [Reducing emissions of harmful substances from truck and bus engines]. Moscow, NIINAVTOPROM Publ., 1979. (In Russian)Предельно допустимые концентрации (ПДК) загрязняющих веществ в атмосферном воздухе городских и сельских поселений / Гигиенический норматив, ГН 2.1.6.3492-17 с изменениями. Издание официальное. – М., 2019.[Maximum permissible concentrations (MPC) of pollutants in the atmospheric air of urban and rural settlements. Hygienic standard, GN 2.1.6.3492-17 as amended. Official publication]. Moscow, 2019. (In Russian)Хесина А.Я., Смирнов Г.А., Сафаев Р.Д., Кутенёв В.Ф., Топунов В.Н., Булычева З.Ю. К вопросу о лимитировании канцерогенных веществ в отработавших газах легковых автомобилей // Научно-информационный бюллетень. Проблемы окружающей среды и природных ресурсов. – 1985. – № 8. – С. 40–66.Khesina A.Ya., Smirnov G.A., Safaev R.D., Kutenev V.F., Topunov V.N., Bulycheva Z.Yu. [On the issue of limiting carcinogenic substances in the exhaust gases of passenger vehicles]. Nauchno-informatsionnyy byulleten’. Problemy okruzhayushchey sredy i prirodnykh resursov, 1985, no. 8, pp. 40–66. (In Russian)Панчишный В.И. Нейтрализация ненормируемых токсичных компонентов отработавших газов дизелей // Труды НАМИ. – 2020. – № 2 (281). – С. 44–54.Panchishnyi V.I. [Neutralization of non-normative toxic diesel exhaust components]. Trudy NAMI, 2020, no. 2 (281), pp. 44–54. (In Russian)Городское население мира. URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/Городскоенаселение#Городское_населениемира (дата обращения: 09.09.2022).[Urban population of the world]. Available at: https://ru.wikipedia.org/wiki/Городскоенаселение#Городское_населениемира (accessed 09 September 2022). (In Russian)Road safety for all. January 2019. URL: http://www.unece.org/fileadmin/DAM/trans/roadsafe/publications/RoadSafety_for_All.pdf/ (дата обращения: 25.12.2019).Road safety for all. January 2019. Available at: http://www.unece.org/fileadmin/DAM/trans/roadsafe/publications/RoadSafety_for_All.pdf/ (accessed 25 December 2019).Азаров В.К., Васильев А.В., Кутенёв В.Ф. О причинах увеличивающегося загрязнения воздушной среды больших городов взвешенными частицами от эксплуатации автотранспортного комплекса // Экология и промышленность России. – 2017. – Т. 21. – № 8. – С. 44–48.Azarov V.K., Vasil’ev A.V., Kutenev V.F. [On the reasons for the increasing pollution of the air environment of large cities with suspended particles from the operation of the motor transport complex]. Ekologiya i promyshlennost’ Rossii, 2017, vol. 21, no. 8, pp. 44–48. (In Russian)Azarov V.К., Kutenev V.F. On urgent need of solving issues regarding decrease in annual mortality of many millions of urban citizens due to automobile transport operation // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. – 2021. – No. 867. – 012084.Azarov V.К., Kutenev V.F. On urgent need of solving issues regarding decrease in annual mortality of many millions of urban citizens due to automobile transport operation. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 2021, no. 867, 012084.Air Quality Expert Group. Non-Exhaust Emissions from Road Traffic. 2019. URL: https://uk-air.defra.gov.uk/assets/documents/reports/cat09/1907101151_20190709_Non_Exhaust_Emissions_typeset_Final.pdf (дата обращения: 19.09.2022).Air Quality Expert Group. Non-Exhaust Emissions from Road Traffic. 2019. Available at: https://uk-air.defra.gov.uk/assets/documents/reports/cat09/1907101151_20190709_Non_Exhaust_Emissions_typeset_Final.pdf (accessed 19 September 2022).Во всём мире 9 человек из 10 дышат загрязнённым воздухом. Пресс-релиз ВОЗ, 2018. URL: https://www.who.int/ru/news-room/detail/02-05-2018-9-out-of-10-people-worldwide-breathe-polluted-air-butmore-countries-are-taking-action (дата обращения: 19.09.2022).[Globally, 9 out of 10 people breathe polluted air. WHO press release, 2018]. Available at: https://www.who.int/ru/news-room/detail/02-05-2018-9-out-of-10-peopleworldwide-breathe-polluted-air-but-more-countries-aretaking-action (accessed 19 September 2022). (In Russian)Williams R.L., Perez J.M., Griffing M.E. A review of sampling condition effects on polynuclear aromatic hydrocarbons (PNA) from heavy-duty diesel engines // SAE Tech. Pap. Ser. – 1985. – No. 852081. – P. 57–75.Williams R.L., Perez J.M., Griffing M.E. A review of sampling condition effects on polynuclear aromatic hydrocarbons (PNA) from heavy-duty diesel engines. SAE Tech. Pap. Ser., 1985, no. 852081, pp. 57–75.Городское развитие. Мегаполисы. ВМО. URL: https://public.wmo.int/ru/ (дата обращения: 06.09.2022).[Urban development. Megacities. WMO]. Available at: https://public.wmo.int/ru/ (accessed 06 September 2022). (In Russian)This is the global economic cost of air pollution. URL: https://www.weforum.org/agenda/2020/02/theeconomic-burden-of-air-pollution/ (дата обращения: 19.09.2022).This is the global economic cost of air pollution. Available at: https://www.weforum.org/agenda/2020/02/the-economic-burden-of-air-pollution/ (accessed 19 September 2022)

The authors declare that there are no conflicts of interest present.