Экономический безопасный автомобиль сообщение

Обновлено: 01.07.2024

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

Муниципальное общеобразовательное бюджетное учреждение "Средняя общеобразовательная школа № 18"

Авторы: Ефарова Диана,

Гришина Елена, 9 класс

Научный руководитель :

Лукьянова Ольга Георгиевна

«Нельзя допустить, чтобы люди направляли на свое

собственное уничтожение те силы природы,

(Ф. Жолио - Кюри, физик, лауреат Нобелевской премии.)

Автомобиль на сегодняшний день – это оптимальное средство передвижения как на территории города, так и по бездорожью. Как же должно развиваться автомобилестроение, чтобы обеспечить нас чистым воздухом и при этом быть экономичным?

Актуальность работы: в настоящее время остается актуальной экологической проблемой, связана с огромным количеством выбросов вредных веществ в атмосферу. Поэтому нам представляется интересным исследование влияния автомобилей на окружающую среду - цель работы.

Для достижения поставленной цели мы ставим перед собой следующие задачи:

Изучить историю происхождения автомобилей.

Проанализировать, какие города наиболее сильно загрязнены выхлопными газами.

Систематизировать эффективные пути решения экологической проблемы.

В своей работе мы использовали следующие методы:

1) сбор и анализ литературы по теме;

1.1. История возникновения автомобиля

Первые машины появились в 1768 году. Именно тогда появились паросиловые автомобили , способные без помощи лошадей перевозить человека (а иногда и двух). Уже в 1806 году изобретатели обратили свое внимание на двигатели внутреннего сгорания. Однако первому бензиновому двигателю было суждено появиться только в 1885 году.

История первых машин, движимых электрическими двигателями, оказалась довольно извилистой и неоднозначной. Первые модели появились в самом начале двадцатого века. Сначала они произвели настоящий фурор, а уже через два года интерес общественности к ним иссяк – скорость маленькая, да и тяга в сравнении с другими двигателями, незначительная. В начале двадцать первого века все снова заинтересовались электродвигателями, в расчете найти безопасный, малотоксичный и экологически чистый вид энергии для автомобиля.

Кто придумал машину - Первопроходцы?

Что-то похожее на первый автомобиль изобрел простой крепостной Леонтий Шамшуренков, который жил в Нижнем Новгороде. ( Приложение 1. рис.1), 1 ноября 1752 года его изобретение было представлено в столице Российской Империи – Санкт-Петербурге. Самоходная четырехколесная коляска могла разгоняться до пятнадцати километров в час и везти двух человек. Изобретатель представил общественности и первый счетчик пройденного пути, так называемый верстометр . В 1791 году Иван Кулибин, гениальный изобретатель, представил свое детище – трехколесный экипаж , который мог передвигаться самостоятельно (Приложение 1. рис.2). Он же сумел поставить первый рекорд скорости для самоходной машины – 16,2 км/ч. Кулибин очень любил свою машину и часто разъезжал на ней по улицам Санкт-Петербурга, вызывая в восхищение у прохожих.

В Европе изобретатели активно работали над бензиновыми двигателями. Главным автомобильным инженером Европы считается Карл Бенц, сумевший изобрести четырехтактный бензиновый двигатель внутреннего сгорания. Кроме Бенца над подобными двигателями работал Рудольф Дизель (Приложение 1. рис.3).

Самый первый Мерседес

Компания Даймлера с этой работой справилась наилучшим образом, и к концу 1890 года появился известный на весь мир автомобиль, который был назван в честь дочери основателя компании – Мерседес Даймлер.

Мерседес, мощностью 35 лошадиных сил – это настоящее достижение и вершина мастерства инженеров того времени (Приложение 1. рис. 4 ).

Первый автомобиль в России

1.2. Экология и математика

На сегодняшний день в мире около 500 миллиардов машин, их выхлопные газы производят более 200 вредных веществ (Приложение 2. рис. 1). Ежедневно атмосфера загрязняется вредными веществами, которые находятся в составе выхлопных газов автомобилей. К основным веществам относятся: оксид углерода – 19%, углеводороды – 9% и оксиды азота – 12% (Приложение 2. рис.2). Как не удивительно, но на III место самых грязных городов России попал Санкт-Петербург, со своими 5 миллионами жителей. Здесь за год в воздух попадает около 500 тысяч тонн вредных веществ, из которых 85% приходиться на выхлопы машин. Также последние годы Питер удерживает за собой лидерство в России по увеличению выбросов вредных отходов в окружающую среду в процентном соотношении (Приложение 2. рис.3). В Москве ( II место) каждый год в воздух попадает около миллиона тонн вредных веществ в год, из которых 93% приходиться на машины. Самое печальное - количество вредных выбросов ежегодно увеличивается (Приложение 2. рис.4). Если сравнивать обстановку с выбросами от работы автомобилей в России с обстановкой в странах Запада, то можно заметить, что при большей плотности автомобилей количество загрязнений от них в западных городах гораздо меньше, чем в российских. Это связано с тем, что:

в российских автомобилях используется некачественное топливо;

на российских дорогах еще много старых автомобилей, у которых плохая фильтрация выхлопов;

российские автомобильные дороги мало приспособлены для передвижения большого количества автомобилей, в результате чего двигатель автомобиля работает не в оптимальном режиме и дает много выбросов.

1.3. Какое топливо экономичнее?

Большинство машин работают на бензине, но, есть такие автомобили, которые работают на дизельном и газовом топливе. Мы провели финансовый расчет стоимости использования различных видов топлива автомобилем ВАЗ – 2107 (применение жидкого топлива (бензин АИ – 95), газообразного (газ - Пропан, газ – Метан) и, заглядывая в будущее, электрического двигателя) на расстоянии 20 км в течение года (Приложение 7.).

Наиболее дешевый вариант при использовании машин с альтернативным двигателем, но так как в нашей стране электромобили еще на дорогах не используются, выходит, что наиболее дешевым является вариант использования топлива газа Метан.

1.4. Плюсы и минусы установки ГБО

(Газа – баллонное оборудование)

+ более чистое топливо, почти не оставляет отложений и нагара на поршнях и цилиндрах что увеличивает срок службы двигателя;

+ моторное масло остается работоспособным более длительный срок;

+ газа тратится на 2-3 литра больше чем бензина, но его цена в два раза ниже отсюда следует ЭКОНОМИЯ денежных средств (первые 30-50 тыс. пробега эта ЭКОНОМИЯ средств будет уходить в счет погашения затрат на покупку и установку ГБО), а в последствии идет сплошная выгода. Маршрутные ГАЗели на газе ходят до 600 тыс. км., потом двигатель разбирают он намного чище, чем после бензина на 200-300 тыс. км. пробега;

- двигатель теряет в мощности;

- можно настроить ГБО так, что двигатель не потеряет в мощности, но при этом в камере сгорания увеличиться температура, она будет выше, чем при использовании бензина, что неизбежно приведет к быстрому износу (Приложение 3. рис.1, рис.2).

Человек любит комфорт, и машина предоставляет его, даря быстроту передвижения и отсутствие давки, но большинство людей не задумывается над тем, что помимо комфорта наносится также вред окружающей среде. Это и загрязнение воздуха выхлопными газами, и аварии с летальным исходом.

Во Франции в этот день перекрывается центр Парижа, и жителям предлагают воспользоваться велосипедами. В Белоруссии высаживают деревья и кустарники, всем оставившим машины у дома на остановках общественного транспорта вручают поощрительные призы. В Минске организуется бесплатный проезд для автолюбителей.

В России происходит снижение цены на проезд в общественном транспорте (выпускаются специальные билеты), устраиваются велопробеги. Но не все города РФ участвуют в этой акции. В 2008 году она была впервые проведена в Москве, но результат ее оказался плачевным. Столичные водители не стали отказываться от комфортного передвижения по городу. Также этот день был отмечен в Курске и Санкт-Петербурге. В 2009 году к празднованию присоединилась Уфа, в 2011 – Краснодар, Зеленоград, Калуга, Самара, в 2013 – Ростов-на-Дону и Екатеринбург, в 2015 – Пенза ( Приложение 4. рис.1, рис.2).

1.6. Интересные факты

В 1960 г. на участке дороги Париж-Лондон была отмечена самая длинная автомобильная пробка – 200 километров.

Автомобиль среднего класса во время движения производит 500 грамм вредных газоотходов каждые 40 километров.

Японии, США, Китае широко используются автомобили с электрическим двигателем. Леонардо ДиКаприо, Том Хэнкс, Kэмерон Диаз, Мэрил Стрип, Билли Джоэл, Энтони, Дэвид Духовный и многие другие суперзвезды кино и шоу-бизнеса пересели на автомобили, в которых установлены двигатели, использующие альтернативные источники энергии - электричество, природный газ и т. д. (Приложение 4. рис.3, рис 4). Главной причиной этого стало желание суперзвезд помочь сохранению окружающей среды . Использование "экологических" автомобилей позволяет свести к минимуму или вообще избавиться от выхлопов, которые являются основной составляющей смога и становятся причиной многих заболеваний. Власти США создали ряд программ, поощряющих американцев пересаживаться на экологические автомобили. К примеру, федеральные власти и власти некоторых штатов предоставляют им значительные налоговые льготы.

Задача № 1. Реакция водителя не должна превышать 1 сек. Какое расстояние пройдет автомобиль за 1 секунду при V=90 км/ч?

Решение: Для точного подсчета расстояния, пройденного автомобилем за секунду, нужно умножить скорость на 1000 и разделить на 3600:

S = 90*1000 :3600 = 25м (Приложение 5 . рис.1).

Задача № 2. Выдержит ли ледяная переправа грузовой а/м КАМАЗ — 4310 массой 16000кг, если толщина льда 45 см?

Нужно высчитать минимальную допустимую толщину льда по формуле:

Н — толщина льда

р — масса автомобиля в тоннах

Ответ: да, выдержит (Приложение 5. рис.2).

В нашей работе, исследовав и проанализировав использование топлива: жидкого, газообразного, мы убедились, что из жидких и газообразных видов топлива наиболее экономным является газ – Метан. Автомобиль с альтернативным источником энергии, т.е. заряжающийся от электричества, является самым экологически чистым и за ним будущее, а возможно – это будет самый экономный вид транспорта (Приложение 6. рис.1). Электрическая энергия получается путем использования солнечных батарей, а это изобретение - новейшее, хотя применяется оно уже для отопления помещений, освещения остановок на федеральных трассах, поэтому будущее автомобилей с электрическим двигателем вполне реальное в ближайшем будущем. Так, применение зарядного устройства в машинах в нашей стране используется достаточно давно и активно для обслуживания в цехах многих заводов, базах продуктов питания, гипермаркетах для транспортировки продукции - электрокары (Приложение 6. рис.2, рис.3).

Экологическая безопасность – это свойство автомобиля, позволяющее уменьшать вред, наносимый участникам движения и окружающей среде в процессе его нормальной эксплуатации. Основными загрязняющими веществами при эксплуатации автотранспорта являются:

– нефтепродукты при их испарении;

– продукты истирания шин, тормозных колодок и дисков сцепления, асфальтовых и бетонных покрытий.

Шумовое загрязнение является также серьезной проблемой. Фактически шум создают транспортные потоки, и уровень его может меняться от очень многих причин, основными из которых являются; техническое состояние, скорость движения и режимы движения автомобиля; тип и состояние дорожного покрытия; состав и характеристики транспортного потока, в котором движется автомобиль; градостроительные особенности магистрали. При исследовании влияния срока службы автомобиля на уровень создаваемого шума установлено, что он возрастает в среднем на 1,5– 2,5 дБ по шкале А в год. В отдельных городах под воздействием автомобильного транспорта и других источников загрязнения образовались предельные экологические состояния, что препятствует устойчивому их развитию и требует кардинальных решений по улучшению их коммуникационной инфраструктуры. Наибольшему загрязнению подвержены территории, непосредственно прилегающие к трассам. Полоса загрязнения достигает 300 м и более.

Основными мероприятиями по предотвращению и уменьшению вредного воздействия автомобилей на окружающую среду следует считать:

1) Разработку таких конструкций автомобилей, которые меньше загрязняли бы атмосферный воздух токсичными компонентами отработавших газов и создавали бы шум более низкого уровня.

2) Совершенствование методов ремонта, обслуживания и эксплуатации автомобилей с целью снижения концентрации токсичных компонентов в отработавших газах, уровня шума, производимого автомобилями, и загрязнения окружающей среды эксплуатационными материалами.

3) Использование средств и методов организации и регулирования движения, обеспечивающих оптимальные режимы движения и характеристики транспортных потоков, сокращение остановок у светофоров, числа переключения передач и времени работы двигателей на неустановившихся режимах.

Вдоль автомобильной дороги посажены елки, летом там появляется много маслят. Можно ли собирать грибы в лесопосадке у дороги?

На дороге пробка. Не вредно ли ехать на велосипеде по автомагистрали? Почему?

После реконструкции проспекта, окна дома стали выходить на автомагистраль, уровень шума в квартире резко возрос. Что делать?

При широком использовании автомобилей все возрастающее количество людей посещает ранее недоступные для них природные комплексы. К каким последствиям это может что привести?

Покупая машину многие задумываются об уровне ее экологической безопасности — какой урон будет нанесен окружающей среде от эксплуатации транспортного средства и как свести его к минимуму. Учёные изобретают новые двигатели, альтернативные виды топлива — можно ли доверять этим технологиям, и насколько они на самом деле эффективны, сложно определить рядовому автомобилисту. Конечно в будущем проблема экологической чистоты транспорта будет решена полностью, в этом нет сомнений. Уже сегодня большинство машин соответствуют самым высоким стандартам. Важно, однако, разобраться, что можно сделать для улучшения показателей той машины, которая есть в вашем распоряжении, какое топливо приобретать, а какое нет, чем опасен антифриз и другие жидкости, ну и прочие нюансы.

Уровень экологической безопасности автомобиля

В современном машиностроении применяются новые стандарты оценки качества автомобилей. Прежде чем дополнить модельный ряд ещё одним шедевром на четырёх колёсах, специалисты автомобильных концернов оценивают экологическую безопасность проекта по критерию производства, эксплуатации, утилизации. Сделав выводы, изучив особенности новинки, они подготавливают отчёт для руководства. Вскоре автомобиль будут оценивать независимые эксперты и если они придут к другим выводам, дадут менее оптимистичную оценку, компания потеряет много денег.

Сертификация на таможне

Проводится вторичная сертификация на таможне, согласно Женевской конвенции, международным правилам. Узнать, какой класс присвоил машине её производитель, проблематично, а вот результаты этой экспертизы будут указаны в техпаспорте. В Российской Федерации действует классификатор с пятью уровнями:

стандарт Евро 1 — минимальный уровень экологической безопасности;
стандарт Евро 2 — действует с 2006 года, требования в три раз более строгие, чем в Евро 1;
стандарт Евро 3 актуален для машин с бензиновым двигателем и дизельным;
стандарт Евро 4 появился в России в 2010, на 40% выше показатели безопасности в сравнении с Евро 3;
стандарт Евро 5 начал действовать в России в 2015, а в ЕС в 2009 году.

Для оценки используется специальное оборудование, что обеспечивает точность и достоверность получаемых сведений. Стандарт Евро 6 действует в ЕС с 2015 года.

Как узнать класс экологической безопасности

Покупая б/у машину или новую стоит изучить прежде всего техпаспорт. В графе под цифрой 13 будет указан присвоенный класс. Также эту информацию можно получить при помощи таблиц Росстандарта. Нужно знать год выпуска авто и страну-производителя.

Автомобили с классом Евро 5

На сегодняшний день самым высоким классом экологической безопасности Евро 5 обладают автомобили отечественных и зарубежных концернов, которые были произведены после 2010 года. Это Лада, ВАЗ, Пежо, Порш, Бенкли, Рено, Фольксваген, Ягуар, Вольво, Форд, Шевроле, Мерседес, Опель, Шкода, Ауди. Но по-прежнему некоторые концерны выпускают машины с классом Евро 3 и Евро 4. Например, это Тойота, Хонда, Субару,Сузуки, Мазда, Ниссан.

Самые важные детали автомобиля с точки зрения экологии

В автомобилях изначально есть устройства, которые обеспечивают экологическую безопасность. Но они иногда выходят из строя, как и любые другие детали. У них есть эксплуатационный резерв и их нужно менять своевременно. Так каталитический нейтрализатор выхлопной системы в среднем надо менять, если пройдено 1 190 000 км. То есть не часто. Из-за неисправности двигателя, деталей выхлопной системы, при использовании низкого качества топлива и антифриза запас прочности может быть намного меньше . Понять, исправен он или нет, позволяет индикатор на панели приборов. Нужно посматривать на него время от времени. Чаще всего деталь эта не ремонтируется и приходится покупать новую.

Основные методы улучшения параметров экологической безопасности

Водитель может предпринять такие действия, для повышения уровня экологической безопасности своего автомобиля:

• стремится уменьшить расход топлива, одновременно с этим автоматически и интенсивность нагрузок на нейтрализатор выхлопа, а также объём отработанных веществ, для этого двигаться преимущественно на одной скорости (рекомендуется придерживаться средних показателей, от 60 до 80 км/ч);

своевременно менять антифриз и масло, промывать систему при необходимости;
регулярно проверять двигатель, цилиндропоршневую систему, прокладки ГБЦ, трансмиссию, состояние моста подвески, амортизаторов (при их поломке есть риск утечки масла и загрязнения почвы);
установить предпусковой подогреватель для двигателя;
при возможности использовать наиболее экологически безвредные виды топлива — бензин высокого качества, природный газ, пропан-бутан, метанол и др.

Современные автомобили менее вредны для окружающей среды, но при этом их число на дорогах растёт. Во многих европейских городах по данным ВОЗ невероятно высокие показатели загрязнённости атмосферы. Это и Париж, и Лондон. Хуже всего дела обстоят, конечно, в других регионах планеты и не только автомобили тому виной. Осторожность, соблюдения этих рекомендаций не будет лишней.

Содержание

Виды экологичных автомобилей

Электромобиль

Электромоби́ль — автомобиль, приводимый в движение одним или несколькими электродвигателями, а не двигателем внутреннего сгорания. Электромобиль следует отличать от автомобилей с ДВС и электрической передачей и от троллейбусов. Подвидами электромобиля считаются электрокар (грузовое транспортное средство для движения на закрытых территориях) и электробус (автобус с аккумуляторной тягой)

Гибридный автомобиль

Электромобиль на солнечных батареях

Согласно замыслу одного из участников Википедии, на этом месте должен располагаться специальный раздел.
Вы можете помочь проекту, написав этот раздел.

Автомобиль на природном газе

Газотопливная система — топливная система двигателя внутреннего сгорания, модифицированная для использования им в качестве топлива сжатых или сжиженных газов.

Автомобиль с гибким выбором топлива

Автомобиль с гибким выбором топлива — может ездить как на бензине, так и на смеси бензина с этанолом, причём в гибких пропорциях (от 5 % до 95 %). Автомобиль имеет один топливный бак, адаптированность к разному составу топлива достигается за счёт оригинальной конструкции двигателя или за счёт конструктивной модификации обычного бензинового двигателя внутреннего сгорания.

Транспорт на топливных элементах

Водородный транспорт — различные транспортные средства, использующие в качестве топлива водород. Это могут быть транспортные средства, как с двигателями внутреннего сгорания, так и с водородными топливными элементами.

Воздухомобиль

Воздухомобиль — автомобиль, использующий для движения сжатый воздух. Пневматические автомобили используют модифицированный вариант обычного четырехтактного мотора. Пневматические двигатели также позволяют использовать преимущества электродвигателей — системы рекуперативного торможения: в пневматических гибридах при торможении за счет использования двигателя в качестве воздушного компрессора, воздух сжимается и им заправляется резервуар.

Средства рекуперации и сохранения энергии

Рекуперативное торможение

Рекуперати́вное торможе́ние — организация торможения, при которой кинетическая энергия транспортного средства не рассеивается в виде тепла, как обычно, а снова используется для движения. Рекуперативное торможение широко применяется на электровозах и электропоездах, где при торможении электродвигатели начинают работать как электрогенераторы, а вырабатываемая электроэнергия передаётся через контактную сеть либо другим электровозам, либо в общую энергосистему через тяговые подстанции.

Маховик

Маховик — тяжёлый вращающийся диск, использующийся в качестве накопителя (инерционный аккумулятор) кинетической энергии. При использовании маховика механическая энергия не требует преобразования в другие виды энергии, удается избежать связанных с такими преобразованиями потерь. С другой стороны, маховик достаточно быстро теряет энергию из-за того, что его вращению препятствует сила трения.

Производство

Для борьбы с загрязнением окружающей среды в Европе разрабатываются и вводятся все более и более жесткие экологические нормы выбросов вредных веществ для автомобилей. Согласно планам комиссара ЕС по экологии Ставроса Димаса, средний показатель выброса углекислого газа к 2012 году должен быть снижен с нынешних 163 до 120 граммов на километр. [1]

Автопроизводители соревнуются между собой как в стремлении максимально экономить невозобновляемые энергоресурсы, так и в сведении к минимуму негативного воздействия на окружающую среду. И если раньше никто не продвигался дальше концептов, то сейчас компании переходят от заявлений и экспериментальных образцов к массовому внедрению своих разработок.

Продвижение

Инициативы производителей и продавцов

Инициативы государства (правительство, местные власти)

Инициативы компаний

Рейтинги экологичности

Список наиболее экологичных и экономичных моделей автомобилей ежегодно публикует Немецкий Транспортный Клуб Verkehrsclub Deutschland (VCD). В 2009 году большинство мест в рейтинге заняли малолитражные автомобили — 45, среди которых лидирует Toyota Aygo.

На втором и третьем местах — Citroen C1 и Peugeot 107. В компактном классе победила Skoda Fabia 1.2, далее — Honda Civic Hybrid и Mercedes-Benz A 160. [4]

Критика

Читайте также: