Главная » Файлы » Предметы » Физика [ Добавить материал ]

Исследовательская работа по физике

Вы сможете скачать через 0 сек.

03.11.2017, 23:04
Наш город Житикара – это город небольшой. Но несмотря на это в нем находится крупнейший в Казахстане карьер по добычи асбеста. Он и многочисленный автомобильный транспорт в достаточной степени отравляют окружающую среду и людей.
Изменится ли экологическая ситуация в нашем городе, если появится экологически чистый транспорт?
Никто никогда не задумывался: необходим ли нашему городу такой транспорт? Что думают об этом жители нашего города? Знают ли они вообще о существовании таких двигателей? Своим исследованием мы решили ответить на эти и многие другие вопросы.
Мы поставили перед собою цель: довести до широкого круга автолюбителей информацию об экологически чистом двигателе внутреннего сгорания и выяснить, нужен ли нашему городу экологически чистый транспорт?
Для достижения данной цели мы поставили перед собой следующие задачи:
1. найти и систематизировать информацию об экологически чистых ДВС,
2. получить информацию из городского РОВД по имеющемуся в городе транспорте,
3. анкетирование жителей нашего города,
4. создание мультимедийной презентации для рекламирования экологически чистых двигателей.



Различные виды двигателей, работающие на экологически чистом топливе
Чтобы понять, нужен ли нашему городу экологически чистый транспорт, мы для начала систематизировали информацию о уже существующих видах двигателей внутреннего сгорания (ДВС), работающих на альтернативном топливе. К нашему удивлению их оказалось очень много: от самых «простых», работающих на смеси бензина, специальных присадок и различных катализаторов до двигателей, работающих полностью на альтернативном топливе.

Газовые ДВС
Первыми экологически чистыми ДВС, о которых нам хочется сказать являются газовые двигатели.
В качестве топлива в таких автомобилях используется природный газ. Конструкция ДВС на газе принципиальным образом не отличается от обычных двигателей, работающих на традиционном топливе.
Преимущество работы ДВС на газе - экологически чистое топливо, меньшая его стоимость, увеличение пробега двигателя до капитального ремонта в 2 раза. Сейчас естественно, что большие надежды возлагают на "летучего брата" нефти – природный газ. Однако не следует забывать, что это тоже не возобновляемый источник энергии. И хотя нынешние его запасы значительно превосходят запасы нефти – их, по расчетам, должно хватить более чем на столетие, однако активное замещение газом потребностей мировой экономики в нефти может резко сократить срок исчерпания этих запасов.

ДВС на водоэтанольных смесях
Наиболее рациональным топливом, решающим глобальные проблемы, могло бы быть топливо, участвующее в кругообороте веществ в природе. Естественными генерируемыми самой природой являются топлива из растительного сырья. При их использовании не происходит роста содержания СО2 в атмосфере. Из топлив растительного происхождения наиболее привлекательным является этанол. Это объясняется, с одной стороны, доступностью и простотой технологии его производства из разнообразного растительного сырья. С другой стороны, благодаря содержанию кислорода в топливе, проще организовать его полное и экологичное сгорание. К тому же смеси этанола с водой не расслаиваются, что очень важно для ограничения выбросов окислов азота.
Экспериментально показана принципиальная возможность осуществления эффективного рабочего процесса на водных растворах этанола и возможность осуществления уверенного пуска двигателя.
В настоящее время большие надежды возлагаются на использование топливных элементов, работающих на водороде. Но на сегодняшний день и в ближайшей перспективе стоимость единицы механической энергии получаемой в них во много раз превосходит и будет превосходить стоимость единицы энергии, вырабатываемой на базе нефти или спирта.
Есть основания полагать, что при работе на спиртоводовоздушных смесях и использования смазки водой возможно получение ДВС с практически нулевой токсичностью отработавших газов, т.е. не уступающего по экологическим показателям топливным элементам, работающим на водороде. В совокупности с другими показателями (быстрота пуска, стоимость, динамические характеристики, удельные показатели по весу и габаритам и т.д.) ДВС на спиртоводовоздушных смесях заметно их превосходят.
Таким образом, учитывая масштабность производства этанола, достаточное количество исходного органического сырья для его производства, возможность сжигания водных растворов спирта (до 70%), удобство использования жидкого топлива, возможность использования для транспортировки спирта инфраструктуры светлых нефтепродуктов делает его наиболее вероятной альтернативой топливам из нефти.
Конечно, быстро переориентация экономики на этанол не произойдет, следует ожидать эволюционного пути развития в этом направлении. Разработанный унифицированный рабочий процесс позволяет работать не только на водоэтанольных смесях, но и на любых современных товарных топливах, что дает возможность перейти на топлива широкого фракционного состава и увеличить долю используемых нефтепродуктов. При этом имеется возможность не только объединить, но и превзойти лучшие качества двух базовых типов двигателей (удельную мощность и габариты бензинового двигателя, топливную экономичность дизеля).

ДВС на воде
В то время как вода (H2O), на первый взгляд не представляется столь уж очевидным источником энергии, она имеет одно ключевое достоинство: она практически неисчерпаемый источник водорода, элемента, широко рекламируемого, как зеленое топливо будущего.
Если бы водород можно было извлекать по первому требованию, это устранило бы много препятствий, которые до настоящего времени не давали воплотиться давней мечте о переводе автомобилей на водяное топливо.
Производство водорода обычным индустриальным способом дорого, неэффективно и ведет все к тому загрязнению окружающей среды. Кроме того, есть проблемы хранения и транспортировки водорода. Резервуары, находящиеся под определенным давлением, которые необходимы для содержания нужного количества годного к употреблению топлива, тяжелы, что ограничивает работу автомобиля и его пробег.
Сейчас разработана схема, которая позволяет обойти все эти проблемы.
Категория: Физика | Добавил: 7779988132
Просмотров: 30 | Загрузок: 3 | Рейтинг: 0.0/0
Случайные материалы:
Всего комментариев: 0
avatar