Презентация. Автомобили и окружающая среда

Скачать презентацию




Уярская средняя общеобразовательная школа №40. ТЕМА: Автомобили и окружающая среда. ЦЕЛЬ: Подробное изучение устройства тепловых двигателей, и выявление их негативного воздействия на окружающую среду. Научно-исследовательская работа: ученика 10 «Б» класса Куташевского Алексея. Научный руководитель: Грачева Нина Тимофеевна. Февраль 2007.
 


Человек изобрел множество машин и устройств для облегчения своего передвижения, и в настоящее время существует несколько их видов: Виды транспорта. Сухопутный. Водный Воздушный. Автомобильный. Трубопроводный. Железнодорожный. Морской. Авиационный. Речной
 


Мы видим, сколь разнообразен мир транспорта, но «сердцем» подавляющего большинства транспортных средств, служит тепловой двигатель – устройство, которое работает за счет тепла, преобразуя тепловую энергию в механическую.
 


Двигатель внутреннего сгорания – очень распространенный вид теплового двигателя. Топливо в нем сгорает прямо в цилиндре, внутри самого двигателя. Отсюда и происходит название этого двигателя. На рисунке показан простейший двигатель внутреннего сгорания в разрезе. Двигатель состоит из цилиндра, в котором перемещается поршень 3, соединенный при помощи шатуна 4 с коленчатым валом 5. В верхней части цилиндра имеется два клапана 1 и 2, которые при работе двигателя автоматически открываются и закрываются в нужные моменты. Через клапан 1 в цилиндр поступает горючая смесь, которая воспламеняется с помощью свечи 6, а через клапан 2 выпускаются отработанные газы. В цилиндре такого двигателя периодически происходит сгорание горючей смеси, состоящей из паров бензина и воздуха.
 


Рассмотрим более подробно схему работы двигателя Отто, который состоит из следующих тактов: I ТАКТ: Всасывание горючей смеси (1-2), объем увеличивается при р=соnst. II ТАКТ: сжатие горючей смеси (2-3). В точке 3 горючая смесь поджигается электрической искрой, происходит взрыв, и давление скачком повышается (3-4). III ТАКТ: Рабочий ход (4-5), в конце которого (точка 5) открывается впускной клапан, давление резко падает (5-6). IV ТАКТ: Поскольку давление остается больше атмосферного, отработанные газы выталкиваются в окружающую среду (6-7), происходит выхлоп.
 


Рассмотрим принцип работы Дизеля: I ТАКТ: Приходе поршня вниз через впускной клапан в цилиндр засасывается воздух (изобара 1-2). II ТАКТ: При ходе поршня вверх воздух адиабатно сжимается до давления примерно 1,2 * 10 Па, что ведет к повышению его температуры в конце такта (2-3) до 500-700оС. В сжатый раскаленный воздух впрыскивается с помощью топливного насоса и форсунки дизельное топливо, оно воспламеняется (причем горит дольше бензина). III ТАКТ: Образующиеся пригорании газы давят на поршень и производят полезную работу, во время движения поршня вниз. Давление расширяющегося газа поддерживается приблизительно постоянным (изобара 3-4). По окончанию горения впрыснутой порции топлива происходит адиабатное расширение газа (4-5), открывается выпускной клапан, давление падает (изохора 5-6). IV ТАКТ: Поршень движется вверх и выталкивает продукты сгорания в атмосферу (изохора 6-7).
 


Дизельный двигатель. Карбюраторный двигатель.
 


Состав отработанных газов карбюраторных ДВС.
 


Влияние на окружающую среду.
 


Получение бензина. Бензин прямой перегонки нефти непригоден для непосредственного использования т.к. у него низкое октановое число (50-65), для повышения его детонационной стойкости его подвергают изомеризации или добавляют антидетонатор, например тетраэтилсвинец Pb(C2H5)4 и получают так называемый этилированный бензин. При сгорании такого бензина образуются частицы свинца и оксида свинца (II), которые замедляют процесс и поэтому препятствуют его детонации. Но такой бензин очень ядовит! В результате его применения загрязняется не только атмосфера, но и почва вдоль автодорог в полосе шириной 50-100 м., а если дорога идет вверх и машины газуют то загрязненная полоса имеет ширину до 400 м! Свинец, загрязняющий почву, накапливается растениями, которыми питаются животные. С молоком и мясом металл попадает в организм человека и может стать причиной тяжелых заболеваний.
 


МОИ ИССЛЕДОВАНИЯ. Сегодня в мире уже более 600 тыс. автомобилей. В России автомобиль имеет каждый десятый житель, а в больших городах каждый пятый. Что же касается нашего города Уяра, в нашем городе автомобиль имеет каждый 2 житель. И это неудивительно ведь в нашем городе всего лишь 13094 чел. А число автомобилей (без мототранспорта) 5595 машин.
 


Вычисление количества сажи, оседающей в легких при одном вдохе. При полном вдохе человек вдыхает в себя 3 литра воздуха или 0,003м3. А в 1 литре выбросов карбюраторных ДВС содержится 0,05 мг. Сажи т.е. 5 • 10-5 гр. В выбросах же дизельных двигателей содержится гораздо больше сажи это в среднем около 0,3 мг. Или 3 • 10-4гр. Сколько же сажи остается в легких при полном вдохе? Количество сажи, которая остаётся в легких достаточно велико, и больше от дизельных двигателей. Рекомендую гулять молодежи, молодым мамам с маленькими детьми подальше от центра города, где сильное движение транспорта, вдали от этих улиц, а лучше в сквере или парке.
 


Состав выхлопных газов бензиновых и дизельных двигателей г/мин. M=t •n•k(mCO+mCO2+mNO2+mсажи) Торможение Набор скорости k Холостой ход число машин – n.
 


Определение количества газов выделяемого 10 автомобилями такси «ЭКИПАЖ», при расходе 15 литров бензина в день. 15л=0,015м3 m=pv Pбенз=710 кг/м3 mбенз=710•0,015=10,65 кг Pгаза=0,002 кг/м3 V=10,65/0,002=5325 м3 выделяет один автомобиль. V=53250 м3 выделяют 10 машин. Сгорая, одна тонна бензина выделяет 500-800 кг вредных веществ. 1000-800 Х= 106,5•800/1000=85,2 кг. 106,5-Х 10 Автомобилей такси за один рабочий день (24 часа) выделяют в окружающую среду 53 250 м3 газов, и около 85,2 кг вредных веществ. Вывод: Я обратил внимание, что стоят такси в центре нашего города возле ГДК, и на привокзальной площади. Рекомендую администрации этой службы организовать диспетчерскую связь, чтобы не было такого скопления такси в этих метах.
 


 
 


 
 


Влияние тепловых машин на окружающую среду. Загрязнение воды. Повышение температуры. Загрязнение атмосферы. Таяние ледников. Повышение уровня океана. Затопление суши Газовые. Механические. (зола, сажа) Загрязнение почвы. Фильтры, экологически чистое топливо. Создание новых двигателей. Посадка деревьев. Вывод дорог за пределы городов. Экологические мероприятия.
 


Пути решения экологических проблем связанных с загрязнением автомобилем окружающей среды. 1. Переход Автотранспорта на дизельные двигателя. 2. Разработка двигателей работающих на смесях природного газа и дизельного топлива. 3.Использование в качестве автомобильного топлива спирта, биогаза, бионефти и других более экологически чистых видов топлива. 4. Появление электромобиля. 5. Применение водородного топлива. 6. Культура водителей.
 


Вывод: Каждый из нас понимает, что Земля - наш общий дом, который нужно беречь и украшать. Об этом хорошо сказал французский писатель Антуан де Сент-Экзюпери в своей сказке «Маленький принц» : «Есть такое правило: встал поутру, умылся, привел себя в порядок – и сразу приведи в порядок свою планету». Защита жизни на Земле от экологической катастрофы становится самой важной проблемой, ведь каждый из нас в ответе за чистоту на нашей Земле!    
 


Литература. Перышкин. Физика-8. «Дрофа» 2001. Фадеева Г. А. Попова В. А. Физика и экология 7-11. «Учитель» 2005. Алексеева М. Н. Физика – юным. «Просвещение» 1980. Артеменко А. И.,Тикунова И. В. Химия-10-11. «Просвещение», 1993. Гончаренко С. У. Физика-9. «Просвещение», 1984. Горев Л. А. Занимательные опыты по физике. «Просвещение», 1985. Зарубин Г. П. , Новиков Ю. П. Гигиена города. «Просвещение», 1993. Крицман В. А. Книга для чтения по неорганической химии. «Просвещение» 1984. Михеев А. В. Охрана природы. «Просвещение», 1990. Небел Б. Наука об окружающей среде. «Мир», 1993. Новиков Ю. А. Природа и человек. «Просвещение» 1991. Очкин А. В. Фадеев Г. Н. Химия защищает природу. «Просвещение» 1984. Рудзитис Г. Е. Фельдман Ф. Г. Химия-10. «Просвещение» 1993. Спасский Б. И. Хрестоматия по физике. «Просвещение», 1990. Тур Е.Я. Устройство автомобиля. «Машиностроение» 1990.  
 


СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ.
 

< <       > >