Экологически чистые автомобили доклад

Обновлено: 25.06.2024

Для учеников 1-11 классов и дошкольников
Бесплатные сертификаты учителям и участникам

Автомобиль и экология.

Автотранспорт играл и играет огромную роль в жизни общества. Поэтому не будет преувеличением сказать: на двигателе внутреннего сгорания (ДВС) построена значительная часть материального благополучия последнего. Но от работы ДВС общество многое и теряет. И прежде всего - с точки зрения экологии. Вот почему электромобили и другие виды альтернативного транспорта и делают в настоящее время новый "виток" в свое развитии. Хотя не секрет, что все, связанное с производством электромобилей, особенно источников энергии для них, ничуть не лучше тех же факторов в автомобильном производстве. Так что авто- и электромобили есть смысл сравнивать лишь по непосредственному ущербу при эксплуатации.

Результаты такого сравнивания следующие.

Ежегодный экономический ущерб на территории бывшего СССР от экологической напряженности, вызываемой эксплуатацией автотранспорта оценивался в 20 млн. долларов США. Причем львиная доля его, как считают специалисты, связана с болезнями людей: например, по данным Всемирной организации здравоохранения, эта доля достигает 80% . Таким образом, не будет ошибкой утверждать, что и 80% бюджетной государственной программы зравоохранения идет на компенсацию экологической напряженности. В то же время следует иметь в виду, что государственное здравоохранение берет на себя около 40% компенсации ущерба, связанного с экологической напряженностью, а 60% - службы здравоохранения предприятий.

Это, так сказать, непосредственные затраты. Но ведь из-за болезней работников уменьшаются объемы производства и производительность труда, расходуются средства на содержание временно нетрудоспособных, санаториев, домов-профилакториев и т.п. Кроме того, из-за экологических факторов дополнительные расходы несут сельское хозяйство (нарушение структуры сельхоз угодий), комунальные службы (разрушение памятников, трубопроводов, фасадов зданий и т.д.).

Загрязняют внешнюю среду пока, к сожалению, все производства. Но особенно транспорт: На него приходится 40% всего наносимого ущерба.

Предотвратить или хотя бы свести к минимуму этот ущерб можно, как известно, двумя способами: во-первых, устранив источники экологической нестабильности; во-вторых, приняв контрмеры наступательного характера, которые способны компенсировать разрушение окружающей среды.

Понятно, что и тот и другой способы требуют дополнительных капитальных вложений для их реализации.

Технико-экономический анализ обоих способов показывает, что второй из них хотя и менее эффективен, однако в настоящее время более доступен. Уже сейчас можно предложить ряд мер по такому перераспределению финансовых ресурсов, которое будет способствовать укреплению материальной базы здравоохранения. Например, по расчетам, средний экологический ущерб, наносимый легковым автомобилем среднего класса за шесть лет его эксплуатации, составляет около 5000 долларов США.

Есть ли выход из данного положения? Есть, и достаточно очевидный: предприятия производящие автомобили, должны направлять часть прибыли, облагаемой налогом, целевым назначением - в местный бюджет, для реализации программ здравоохранения.

Такое решение не может не заинтерисовать производителей, поскольку оно приведет к снижению налога с оборота, а значит, к увеличению дохода предприятия. С другой стороны, оно будет стимулировать выпуск автомобилей с улучшеными потребительскими ( в том числе экологическими) свойствами, от чего выиграют все без исключения.

Второй круг проблем наземного транспорта связан с эксплуатацией городского пассажирского транспорта.

Даже любой непрофессионал знает, что этот транспорт играет чуть ли не главную роль при решении экономических и социальных задач любого города и что ни от одной службы городского хозяйства не требуется такой стабильности в работе на протяжении всего года, как от служб транспортных. И в то же время ни одно коммунальное хозяйство не встречается с таким колличеством проблем, как автобусные и троллейбусные парки и трамвайные депо.

Так, городской транспорт практически повсеместно нерентабелен, и "прибыльность" транспортных предприятий, занимающихся пассажирскии перевозками, достигается за счет дополнительного финансирования их из городского бюджетов. Это ведет к тому, что городские АТП становятся абсолютно нечувствительными к качеству своей работы, совершенствованию перевозочного процесса. Более того, чтобы уменьшить амортизационные отчисления, они стараются приобретать менее дорогой подвижной состав. Например, "Икарусы" - наиболее дешовые, но, к сожалению, имеющие чуть ли не наихудшие из зарубежных автобусов экологические характеристики. В результате, экономя в малом, городские коммунальные хозяйства вынужденны тратить гораздо больше на ликвидацию экологических последствий использования такого транспорта.

Следовательно, экология и экономика, не "стыкуясь" сами, не помогают идти одной дорогой и экологии с техникой. Возьмем тот же пример с "Икарусами". Предварительные расчеты показывают: если учесть экологический фактор жизнедеятельности, то замена парка городских автобусов "Икарус" на электробусы даже сейчас, в период "разброда и шатаний", экономически целесообразна. Потому что городской автобус - самый топливоемкий и самый экологически вредный вид городского транспорта.

Иными словами, деньги, которые сейчас вкладываются в меропреятия по ликвидации экологических последствий от применения автобусов, лучше использовать в качестве капитальных вложений в электробусостроение. Например, в производство аккумуляторных батарей большой энергоемкости или электробусов с малыми капитальными вложениями в аккумулятор, но значительными эксплуатационными расходами (электробусы со сменными тележками аккумуляторов).

Причем надо сказать, электробус имеет преимущества не только перед автобусом, но даже перед троллейбусом и трамваем. Это независимость от контактной сети; возможность использования более дешевой электроэнергии на тягу, поскольку подзаряжать аккумуляторы можно в ночное время, когда местные энергосистемы для снижения удельных расходов топлива будут заинтерисованы в реализации электроэнергии по сниженному тарифу.

С другой стороны, должен уменьшится экологический вред и от самих электростанций, особенно тепловых, так как ночная подзарядка батарей выводит станции на нагрузочные режимы, тем самым уменьшая их вредные выбросы в атмосферу.

Сейчас над электробусом работают многие зарубежные фирмы. Например, уже несколько лет эксплуатируется "МАН-Стандарт-Е Бус" фирмы "Варта", на котором установлена аккумуляторная батарея. Масса батареи - 6,1 т. Она без подзарядки обеспечивает перевозку 100 человек на расстояние 80 км. При этом развивает скорость 70 км/ч. В Японии наряду с реализацией дорогостоящих программ использования экзотических электрохимических систем совершенствуются старые, традиционные свинцово-кислотные аккумуляторы. В США уже находят применение натрий-серные и цинк-бромные обратимые системы. Для этих систем прцесс "подзарядки" представляет собой высокотемпературный электролиз отработавших окислов.

Таким образом, работы идут довольно широким фронтом. Пока электробусы получаются, конечно, дорогими в производстве и эксплуатации. И все же будущее - за ними. И не только с точки зрения экологии, но и по экономическим соображениям.

Экологически чистым автомобилем является такая машина, которая оказывает минимальное загрязняющее воздействие на экологию, по сравнению с автомобилями, использующими двигатели внутреннего сгорания, потребляющие бензин или дизельное топливо.

Негативные последствия использования автомобилей с ДВС

Мотор во время работы выделяет угарный газ, токсичные вещества и таит в себе немало опасностей для планеты. Кроме него, в загрязнении Земли участвует резина, которая стираясь, образует резиновую пыль, которая вредна в частности самому человеку, его дыхательной системе. Так же, машины выжигают кислород, который жизненно необходим для всего живого.

Для автомобилей выделяется все больше площадей на парковки, гаражи и дороги. Старые запчасти, резина и прочие отходы увеличивают и без того большой объем мусора. Загрязняется не только кислород, но и почва, в которую попадает тяжелый метал – свинец. А если на этой земле растет пища для скота, то с мясом и молоком тяжелый метал попадет в организм человека, и тем самым может вызвать заболевания.

К масштабным катастрофам из-за использования автомобилей относятся:

глобальное потепление;
нефтяной кризис.

Самыми токсичными выделениями автотранспорта являются:

Оксид азота – повышает кислотность осадков (кислотные дожди), подавляет рост растений. Источниками, помимо транспорта данного вещества являются извержения вулканов.
Бензол – причина лейкемии, понижения уровня гемоглобина, сильный канцероген, выделяется так же нефтехимическими и коксохимическими промышленными предприятиями.
Формальдегид – снижение фертильности птиц, животных и людей, дегенеративные изменения печени, почек, сердца и головного мозга. Затрагивается даже генетический аппарат, вызывая раковые опухоли. Выделяю их химические предприятия, мусоросжигательные заводы, а так же данное вещество содержится в табачном дыме.

Электромобили

Современные электрокары далеко ушли от первых серийных авто этого семейства. Которые имели запас хода в 60 км, сейчас показатель даже в 300 км уже не предел. Их технические характеристики схожи с бензиновыми малолитражками.

Из представителей электрического семейства можно выделить такие яркие модели, как:

Mitsubishi i-MiEV – единственный, официально реализующийся в России, электрокар.

Мощность: 49 кВт;
Max скорость: 130 км/ч;
Запас хода: 150 км.

Nissan Leaf – титулованный пример неплохого запаса хода в 200 км.

Мощность: 80 кВт;
Литий-ионная батарея: 24 кВт-ч.

Электрогибриды

Принцип работы заключается в совместном эргономичном использовании ресурсов обоих двигателей. Электромотор может быть, как основным источником тяги, так и вспомогательным ресурсом энергии. Самым оптимальным способом является подключение электромотора на скоростях ниже 30 км/ч.

Так же используется вариант работы по режимам (город, трасса) и распределение сил по системам (обеспечение движения одним мотором, а работа кондиционера, электрогенератора – другим).

Экологичность такого вида транспорта подтверждается в городских условиях, но на трассе – нет. В городе такой автомобиль снижает свое потребление топлива и загрязняющее воздействие становится меньше на 50%.

Мощность электромотора: 70 кВт;
Объем бензинового мотора: 2,3 л;
Мощность б/м 133 л.с.;
Средний расход: 6,9 л/100 км.

Для сравнения, возьмем лучший гибрид 2019 г.:

Мощность э/м: 53 кВт;
Объем б/м: 1,8 л;
Мощность б/м: 122 л.с.;
Средний расход: 3,9 л/100 км.

Водород и топливные элементы

Решением многих проблем может стать использование водорода в качестве топлива, так как продукт его горения – вода, которая не может негативно повлиять на окружающую среду.

На данный момент ведутся разработки различного типа двигателя для использования водорода. Подойдет, как мотор использующий топливо напрямую (ДВС), так и косвенно (топливные ячейки). Первые успешные машины были изобретены в 2016 и представлены в Германии, но до внедрения этой системы в массы еще далеко.

Топливный элемент – это устройство для получения энергии из химической реакции. В данном случае реакция должна происходить между водородом и кислородом. Принцип действия схож с аккумулятором.

Автомобили с экономичным двигателем

Одним из способов снижения вредя для экологии, является использование моторов с низким расходом нефтепродукта. Для этого работает большое количество конструкторов и инженеров над совершенствованием ДВС, повышения степени сжатия и использованием прочих технологических приемов помогут окружающей среде.

В копилке экологических приемов имеются автомобили, работающие на сжатом воздухе, использующие энергию маховика и солнечных батарей.

Автомобили на солнечных батареях

Данный вид машин очень экологичен, но имеет недостатки, которые мешают им стать серийными и распространенными:

Зарядка, а, следовательно, и движение возможно только днем;
Аккумуляторы, которые смогут обойти первый недостаток и будут работать в любое время суток, крайне повышают стоимость машины, снижают динамику и отягощают инженерное решение.

На рынке такой автомобиль имеется, но только в качестве автобусов, мини-поездов и другого общественного транспорта.

Топ 7 экологических автомобилей

1.Tesla Motors Model-X

Lamborgini Terzo Millennio

Спорткар со сверхбыстрым зарядом и электрическим агрегатом. Серийно еще не выпускается.

3.Toyota Mirai

Первый серийный авто на водороде. Запас хода 650 км восхищает, но высокая цена машины и топлива, вызывают проблемы с покупкой, плюс отсутствие водородных заправок. Пока это лишь прекрасная задумка.

4.Porsche Taycan Cross Tunismo

Великолепный экстерьер и характеристики:

Электрический мотор.
Max скорость: 249 км/ч;
Разгон до ста: 3,7 сек;
Запас хода: 320 км;
Мощность: 571 л.с.

5.Jaguar I-PACE

Зарядка из дома возможна за 10 часов, зато на станции за один. Внешне спорткар напоминает кроссовер.

Запас хода: 480 км;
Разгон до ста: 4,8 сек.

Какой вам нравиться эко автомобиль поделитесь в комментариях

6.Mercedes-Benz EQC

Электрический кроссовер сделанный без какой-либо базы, с нуля.

Привод: полный;
Max скорость: 180 км/ч;
Разгон хода: 320 км;
Разгон до ста: 5,1 сек.

7.Hyundai NEXO

Великолепный внешний вид и интерьер.

Разгон до ста: 9,5 сек.;
Запас хода: 600 км;
Цена: 3,8 млн. руб.

Можно избежать загрязнения воздуха, снизить шум и воздействие ДВС на климат, если развивать технологии и пересесть на более экологически чистый транспорт.

А в Германии вводится новое положение, при котором в случае покупки автомобиля владелец может узнать не только его технические характеристики, но и степень экологичности. Тем временем Европейская комиссия планирует ужесточить экологические нормы к автотранспорту. Так, начиная с 2012 года все новые автомобили должны выбрасывать в среднем не более 130 граммов углекислого газа на один километр пути.

В Польше же был проведен Всемирный День Carfree (Свободы от автомобилей), который проводится в Польше в четвертый раз и десятый раз в Европе. Проведение этого дня было начато по инициативе французских экологов. Они хотели убедить людей во всем мире в негативных побочных эффектах от использования автомобилей.

В Украине тоже существуют разработки для улучшения экологичности автомобилей. Разработка компании Falcon предлагает электронике прибор - усилитель процесса горения двигателей внутреннего сгорания УПГ - 2. Усилитель УПГ- 2 применяется для усовершенствования процессов горения топливо воздушной смеси в двигателях, работающих на любой марке бензина, дизтопливе или газе, что позволяет уменьшить количество выхлопных газов и в целом помогает экологической обстановке. Кроме того, электронный блок УПГ-2 позволяет увеличить мощность двигателей; экономить топливо до 20%; уменьшить содержание СО в 50 раз; переходить на бензин с более низким октановым числом; сократить период задержки самовоспламенения топлива в дизельных двигателях и значительно уменьшить количество углеродистых отложений на электродах свечей зажигания и клапанах.

Количество выхлопных газов автомобилей в основном определяется массовым расходом топлива автомобилями. Расход по расстоянию нормируется и обычно указывается производителем (одна из потребительских характеристик).

Но самым оптимальным решением является создание гибридных автомобилей, и их серийный выпуск.

2. Гибридный автомобиль

2.1 Что такое гибридный автомобиль?

Вообще, гибрид - это организм, полученный в результате скрещивания генетически различающихся родительских форм (видов, пород, линий и др.) (от лат. hibrida - помесь).

Генетически различающиеся формы в нашем случае - это двигатель внутреннего сгорания (ДВС) и электромотор. Причем в современной автоселекции гибридизация - это, похоже, единственно возможный вариант их выживания. С одной стороны, цена на нефть берет все новые высоты, что неизбежно приближает закат славной истории ДВС (в том же направлении работают экологические нормативы). С другой - отсутствие способов компактно и долго хранить электрическую энергию ставит под большое сомнение будущее электромобилей в их генетически чистом виде.

2.2 Причины создания и разработки гибрида

Основные причины, стоящие за разработкой гибридной силовой установки - уменьшение количества вредных выбросов в атмосферу, что очень актуально именно для городского транспорта. Эта система позволяет снизить выброс сажи и углеводородов на 90%, оксидов азота - на 50%. При этом экономия топлива достигает 60% по сравнению с обычными автобусами с дизельными двигателями, а ускорение во время начала движения увеличилось на 50%. Такая силовая установка может устанавливаться на различные автомобили, которые выполняю самые разные задачи. Принцип работы гибридной силовой установки заключается в следующем: колеса приводятся в движение электродвигателем, который питается от АКБ, а дизельный двигатель приводит в действие генератор, питающий аккумулятор. К тому же дизель соединен с трансмиссией и часть своей мощности передает на колеса. Благодаря этому во время начала движения достигается максимальное ускорение без лишнего шума, затрат топлива и клубов дыма из выхлопной трубы.

2.3 Достоинства гибридного автомобиля

2.3.1 Экономная эксплуатация

Как была достигнута экономия:

-снижением объема и мощности двигателя;

-работа двигателя в оптимальном и равномерном режиме, в гораздо меньшей зависимости от условий езды;

-полная остановка работы двигателя, когда это необходимо;

-возможность движения только на электродвигателях;

-рекуперативное торможение с зарядкой аккумулятора.

Вся эта система до такой степени сложна, что стала возможна в полной мере только в современных условиях, с применением достаточно непростых алгоритмов работы бортового компьютера. Даже правильное и эффективное (с точки зрения безопасности) торможение управляется бортовым компьютером.

Раздел: Транспорт
Количество знаков с пробелами: 29287
Количество таблиц: 0
Количество изображений: 5

Актуальность темы исследования заключается, в том что экологическое состояние окружающей среды все в большей мере становится одним из факторов, от которых напрямую зависит качество жизни людей в XXI веке, само будущее человечества.

Министерство образования, науки и молодежной политики Нижегородской области

Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение

Индивидуальный проект

Автор: обучающийся 1 курса, группы 15

Профессия 35.01.14. Мастер по техническому обслуживанию и ремонту машинно-тракторного парка

Становов Андрей Евгеньевич

Руководитель: Соколов Владимир Макарович

Оценка: ___________ /____________/

г. Шахунья
2020 г.

Введение 3
Глава 1. История создания первого автомобиля в мире 5
Глава 2. Город и автомобиль 9

Глава 3. Положительные и отрицательные стороны автомобиля для человека, пути уменьшения влияния автомобиля на экологию 12

Глава 4. Альтернативные виды топлива 14
Заключение 18
Список литературы 20

Цель исследования изучить влияние автомобилей на экологическую обстановку в мире.

Для достижения поставленной цель нам не обходимо решить следующие задачи:

изучить, что представляет из себя автомобиль, кем и как он был создан;

сформировать представление о важности автомобиля для человека;

Научиться заботиться об окружающей среде;

Научиться развивать способность обрабатывать и обобщать полученную информацию;

Познакомиться с отрицательными и положительными влияниями автомобилей на окружающую среду;

Объект исследования: автомобили.

Предмет исследования: автомобиль - загрязняющий объект для экологии.

Информационной базой исследования послужили данные Федеральной службы государственной статистики РФ и территориального органа Федеральной службы службы государственной статистики.

Гипотеза: реально ли то, что люди смогут перейти на альтернативное топливо для автомобилей?

Информационную базу исследования: составляют научные статьи и литература, нормативно-правовые акты, статистические данные, отчеты, результаты социологического исследования.

Научная новизна исследования состоит в разработке методических проходов, обеспечивающих

Теоретическая значимость: не смотря на то, что про автомобиль портит экологию, но с каждым годом выходят новые модели автомобиля и с каждым годом все меньше вреда для экологии.

Практическая значимость: заключается в том, использование методических подходов к оценке качества автомобиля путей совершенствования организационно-экономических отношений.

Структура работы: состоит из введения, 4 глав, заключения, списка литературы

Глава 1. История создания первого автомобиля в мире

В 1806 году появились первые машины, приводимые в движение двигателями внутреннего сгорания на англ. fuel gas, что привело к появлению в 1885 году повсеместно используемого сегодня газолинового или бензинового двигателя внутреннего сгорания. Машины, работающие на электричестве на короткий срок появились в начале XX века, но почти полностью исчезли из поля зрения вплоть до начала XXI века, когда снова возникла заинтересованность в малотоксичном и экологически чистом транспорте. По существу, раннюю историю автомобиля можно разделить на этапы, различающиеся преобладающим способом самоходного движения. Поздние этапы определялись тенденциями в размере и стилистике внешнего вида, а также предпочтениями в целевом использовании.

Хотя паровые автомобили (паромобили) - автомобили, использующие паровой двигатель (тепловой двигатель внешнего сгорания) вместо стандартного в наше время двигателя внутреннего сгорания (ДВС), существовали сравнительно долгое время, большого распространения они не получили, и несмотря на усовершенствование двигателя в конце ХIХ - начале ХХ вв., были вытеснены автомобилями с ДВС. Немецкий инженер Карл Бенц, изобретатель множества автомобильных технологий, считается изобретателем и современного автомобиля.

Четырёхтактный бензиновый (газолиновый) двигатель внутреннего сгорания, который представляет самую распространённую форму современного самоходного движения - разработка немецкого изобретателя Николауса Отто. Подобный четырёхтактный дизельный двигатель был также изобретён немцем Рудольфом Дизелем. Водородный топливный элемент, одна из технологий, провозглашённых как замена для газолина в качестве источника энергии автомобилей, в принципе был обнаружен другим немцем - Шёнбейном Кристианом Фридрихом в 1838 году. Автомобиль на электрической батарее обязан своим появлением одному из изобретателей электрического мотора венгру Аньошу Йедлику и изобрётшему в 1858 году свинцово-кислотную батарею Гастону Планте.

Считают, что паросиловые самоходные машины разработаны в конце XVIII века. В 1770 и 1771 году Николя-Жозеф Кюньо демонстрировал свой экспериментальный тягач артиллерийских орудий с паровым приводом fardier à vapeur (паровая телега). Конструкция Кюньо оказалась непрактичной и не развивалась в его родной Франции, центр инноваций переходит в Великобританию. К 1784 году в Редруте Уильям Мэрдок построил работающую модель паровой кареты, а в 1801 году Ричард Тревитик ездил на полноразмерной машине по дорогам Камборна (англ.)русск.. Такие машины какое-то время были в моде и на протяжении следующих десятилетий были разработаны такие новшества как ручной тормоз,

В итоге усилия инженеров и изобретателей были брошены на железнодорожные локомотивы. Закон не отменялся вплоть до 1896 года, хотя необходимость в красном флаге была устранена в 1878 году.
Первый патент на автомобиль в Соединённых Штатах был предоставлен Оливеру Эвансу в 1789 году. Эванс демонстрировал его первую успешную самоходную машину, которая была не только первым автомобилем в США, но также и первой машиной-амфибией, так как была способна путешествовать на колёсах по земле и посредством лопастей на воде.

Среди других работ — паровая машина на жидком топливе, собранная в 1815 году профессором Пражского политехникума Йозефом Божеком (англ.)русск. и четырёхместный паровой фаэтон, сделанный в 1813 году Уолтером Хэнкоком (англ.)русск., разработчиком и оператором паровых автобусов Лондона.

В 1828 году венгр Йедлик Аньош, который изобрёл ранний тип электрического мотора, создал миниатюрную модель автомобиля, приводимого в движение при помощи его нового двигателя. В 1834 году изобретатель первого электрического мотора постоянного тока, кузнец штата.

Вермонт Томас Дэвенпорт, установил свой мотор в маленькую модель машины, которой он оперировал на кольцевом электрифицированном треке. В 1835 году голландский профессор города Гронинген Сибрандус Стрэтин и его помощник Кристофер Беккер создали небольшую электрическую машину, приводимую в движение не перезаряжаемыми первичными гальваническими элементами (англ.). В 1838 году шотландец Роберт Дэвидсон разработал электрический локомотив, который достигал скорости 6 км/ч (4 мили/ч). В Англии в 1840 году был предоставлен патент за использование рельсовых путей в качестве проводника электрического тока и подобные американские патенты были выданы в 1847 году Лиллей и Colten. Приблизительно в период между 1832 и 1839 годом (точный год неизвестен) гражданин Шотландии англ. Robert Anderson (inventor) изобрёл первую грубую электрическую карету, приводимую в движение неперезаряжаемыми первичными гальваническими элементами (англ.).

Читайте также: