Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Лекции «Ресурсосберегающие технологии на автотр...doc
Скачиваний:
1
Добавлен:
01.04.2025
Размер:
1.79 Mб
Скачать

РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩИЕ ТЕХНОЛОГИИ НА АВТОТРАНСПОРТЕ

На автотранспорте основными статьями расхода являются затраты на топливо и запасные части к автомобилю, поэтому снижение расхода топлива и повышение износостойкости деталей является актуальной научно-технической проблемой, на решение которой направлены ресурсосберегающие технологии.

Затраты на топливо в год определяются по формуле:

ЗТ = ЦТ х QТ х NK,

где ЦТ – цена топлива, для бензина АИ-95, 8,5 грн/л;

QТ – расход топлива в день, 5л/дн;

NK – количество календарных дней в году, 365 дн.

Даже при незначительном расходе затраты на топливо в год составят:

ЗТ= 8,5 х 5 х 365 = 15512,5 грн.

На запчасти к автомобилю затраты приблизительно равны затратам на топливо ЗД = ЗТ. Между износом деталей и расходом топлива существует прямая зависимость. С увеличением износа поршня возрастает зазор и расход топлива. Износ деталей зависит от масла, которое снижает коэффициент трения и износ. Тогда годовые затраты на топливо и запчасти составят:

З = ЗТ + ЗД

З = 15512,5 + 15512,5 = 31025 грн

Значительные затраты на топливо и запчасти к автомобилю подтверждают эффективность ресурсосберегающих технологий, направленных на уменьшение расхода топлива и износа деталей автотранспорта.

ЛЕКЦИЯ 1

МАГНИТОДИНАМИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА ТОПЛИВА

1.1. Введение

В бюджете расходы на топливо и ремонт дви­гателя внутреннего сгорания составляют значительную часть. Одной из причин этого является то, что не проводится подготовка топлива (бо­лее правильно сказать – энергоносителя) для его лучшего сгорания, такое же положение с охлаждающей жидкостью, водой, тосолом, антифризом.

А это приводит к тому, что топлива расходуется намного больше, чем требуется. Кроме этого, только по названной выше причине в жизненно-важных узлах автомобиля: поршневой группе, клапанной системе, системе зажигания образуется нагар, который дополнительно увеличивает расход топлива и увеличивает износ деталей двигателя.

При этом образуется накипь, которая является причиной перерасхода топлива и снижает срок работы энерго­потребляющего оборудования: 1 мм накипи вызывает пере­расход топлива независимо от его вида в среднем на 12%.

Работа системы охлаждения двигателя, без предвари­тельной подготовки охлаждающей жидкости, вызывает об­разование накипи в рубашках охлаждения и радиаторе. А если в качестве такой жидкости используется антифриз и тосол, то это приводит еще к высокой коррозии деталей двигателя. Образование накипи в рубашках охлаждения и радиаторе приводит к перегреву двигателя и перерасходу топлива. Перегрев двигателя вызывает усиленный износ его трущихся деталей, особенно перегрев в жаркое время года приводит к падению его эффективной мощности и ухудшению условий труда водителя.

Использование углеводородного сырья в качестве топлива для теплоэнергетических агрегатов порождает ряд серьезных проблем:

Загрязнение окружающей среды.

Перерасход топлива.

Рассмотрим каждую из этих проблем отдельно.

1.2.Загрязнение окружающей среды

В основе процессов, приводящих автомобиль в движение, лежит горение топлива, невозможное без кислорода. В среднем современный автомобиль для сгорания 1 кГ бензина (примерно 10–15 км пробег машины) использует около 15 кГ воздуха или 2500 л кислорода (больше объема, вдыхаемого человеком в течение суток).

Если учесть, что средний годовой пробег автомобиля 10000 км, то он из атмосферы поглощает ежегодно 2,5 млн. литров или около 4 тонн кислорода. Умножим теперь эти цифры на число автомобилей в нашей стране, мире!

Из-за неполного сгорания топлива образуется СО – угарный газ, различные углеводородные газы СnНm и оксиды азота NOx: закись, окись и двуокись азота (все они ядовиты).

Но особенно опасен бензопирен – обязательный продукт выхлопных газов, обладающий канцерогенными свойствами. Применение этилированных бензинов на основе тетраэтилсвинца приводит к свинцовому загрязнению окружающей среды. Опасность отравления соединениями свинца усугубляется тем, что они, как и другие канцерогенные вещества, не удаляются из организма. Техногенные свинцовые аномалии почвы отмечаются на расстоянии до 100 метров от автомобильной магистрали. Кроме названного, в выхлопных газах много других вредных веществ: сернистый газ SO2, альдегиды.

Неполное сгорание сопровождается образованием сажи, которая вызывает интенсивный износ поршневой группы (и поршня, и цилиндра), клапанной системы. Сажа оседает в камере сгорания, на торцах поршней (см. правое фото 11) клапанах, в канавках поршневых колец... КПД горения топлива еще больше снижается. Сажа попадает в масляный картер, вызывая его сильное загрязнение. Через запавшие поршневые кольца в картер стекает топливо, что еще больше загрязняет масло. Соли, сера и механические примеси являются основной причиной образования нагара на деталях двигателя: свечах зажигания, поршневых кольцах, клапанах... Закопченные свечи перестают полноценно работать, поскольку сажа с нагаром является проводником тока, происходит “подкорачивание” на керамическом изоляторе свечи. Напряжение на электродах свечи уменьшается, из-за чего образование искры происходит с перебоями, проскакивание искры прекращается и свеча становится мокрой. Двигатель в этом случае работает неустойчиво, мощность падает, а расход топлива увеличивается.

Не полностью сгоревшая горючая смесь выбрасывается в выхлопную трубу, отравляя окружающее пространство. Вопрос экологической безопасности и вопрос экономии топлива сейчас, как никогда актуален.

А фотохимический смог? Такое название получили “сухие” туманы, содержащие сильно токсические вторичные загрязнители, возникшие в результате фотохимических реакций при сухой, ясной, безветренной погоде.

Чтобы улучшить экологическую обстановку в ряде стран принимаются меры по улучшению качества топлива и др. меры. Во многих странах выпускаются автомобили с каталитическими нейтрализаторами, которые позволяют дожигать выхлопные газы, с целью уменьшения содержания вредных веществ. Такие катализаторы создают значительное аэродинамическое сопротивление в выпускном тракте, что снижает мощность ДВС. Таким образом, каталитические нейтрализаторы не решают полностью эту проблему. Снижение токсичности выхлопных газов автотранспорта сейчас является центральной экологической проблемой, в том числе и у нас в Украине.