Теория Систем Глускер

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Санкт-Петербургский государственный морской технический университет»

(СПбГМТУ)

Кафедра вычислительной техники и информационных технологий

ФКиО

Практическое задание по дисциплине:

«Теория систем и системный анализ»

на тему:

«Актуальность электромобилей»

Выполнил студент группы 1384:

Преподаватель:

Глускер Михаил Яковлевич

Санкт- Петербург

20 год

Оглавление

1. Введение ................................................................................................................. 3

2. Проблемы, решаемые предлагаемой системой………… .................................. 4

3. Цель создания данной системы............................................................................. 5

4 Преимущества предлагаемой системы и недостатки……....................................5

6 Популярность данной концепции…………………...…..…................................. 6

7 Наличие аналогов…………………….................................................................... 7

8. Вывод…..…............................................................................................................. 8

1. Введение.

Мир столкнулся со множеством глобальных проблем, в том числе и экологическими («парниковый эффект», «озоновые дыры» и т.д.). Разумеется, что необходимо решать эти проблемы, иначе человечество встанет на пороге вымирания. Электромобиль является одним из множества решений этих проблем, так как благодаря ему снижается количество выхлопных газов в атмосфере.

В общем и целом, электромобиль – это транспортное средство, ведущие колеса которого приводятся от электромотора, питаемого аккумуляторными батареями. Впервые появился он в Англии и во Франции в начале 80-х годов девятнадцатого века, то есть раньше автомобилей с двигателями внутреннего сгорания. Сконструированный И.В.Романовым в 1899 году кэб тоже был электрическим. Тяговый электродвигатель в таких машинах получал питание от батарей свинцовых аккумуляторов с энергоемкостью всего 20 ватт-часов на килограмм. В общем, чтобы питать двигатель мощностью в 20 киловатт в течение часа, требовался свинцовый аккумулятор массой в 1 тонну. Поэтому с изобретением двигателя внутреннего сгорания производство автомобилей стало стремительно набирать обороты, а об электромобилях забыли до возникновения серьезных экологических проблем.

Чем привлекателен электромобиль, наверно, представляет каждый. В первую очередь, он почти не дает выброса вредных веществ. Ядовитых газов, попадающих в атмосферу при зарядке и разрядке аккумуляторных батарей, несравненно меньше, чем при работе двигателей внутреннего сгорания (ДВС). Чтобы отапливать электромобили зимой, на них устанавливают автономные обогреватели, потребляющие бензин или дизельное топливо. Но они, понятно, не загрязняют атмосферу так сильно, как ДВС.

2. Проблемы, решаемые предлагаемой системой.

Во-первых, развитие парникового эффекта, то есть из-за превышения выбросов определенных газов происходит изменение теплового баланса на планете, в результате их накопление в слоях атмосферы приводит к его развитию с последующим необратимым изменением климата. Во-вторых, выхлопные газы двигателей внутреннего сгорания являются источником таких органических токсикантов, как фенантрен, антрацен, флуорантен, пирен, хризен, дибензпирилен и др., обладающие сильной канцерогенной активностью, раздражающие кожу и слизистые оболочки дыхательных путей, также у людей наблюдается снижение иммунитета.

Данные проблемы были спровоцированы токсическими веществами, которые в достаточно больших количествах содержатся в отработавших газах двигателя внутреннего сгорания. Решение проблем состоит в снижении уровня токсичности отработавших газов, в то же время объем производства автомобилей с двигателями внутреннего сгорания лишь нарастает. Следовательно стоит задуматься над тем, что стоит ли увеличивать эти объемы или же переключиться на производство электромобилей.

Ученые, проведя ряд исследований, подметили несколько направлений решения перечисленных задач, одной из которых является производство электромобилей. Это, по сути, первая технология, официально получившая статус нулевого выброса, и она уже представлена на рынке.

3. Цель создания данной системы.

Основной целью создания является уход от использования автомобилей с двигателями внутреннего сгорания, поскольку они приводят к возникновению глобальных экологических проблем и как следствие к нарушению работы человеческого организма.

4. Преимущества предлагаемой и недостатки системы.

Среди преимуществ электромобиля можно выделить:

‒ малое загрязнение окружающей среды;

‒ малое количество вариантов в нарушении работы автомобиля из-за простоты его механизма;

‒ экономия на топливе;

‒ после усовершенствования электромобили смогут заряжаться не только от сети, но и от других источников;

‒ беззвучная работа двигателя.

К недостаткам электромобилей следует отнести:

‒ утилизация (аккумуляторы содержат опасные химические вещества и кислоты).

‒ малость автозаправочных станций;

‒ дороговизна аккумуляторной батареи;

‒ запас хода сравнительно меньше, чем у автомобилей с ДВС;

‒ техническое обслуживание сулит быть проблематичным, ввиду малого количества деталей на рынке и специально обученного персонала;

5. Популярность данной концепции.

Популярность электрокаров с каждым годом возрастает. Все больше стран начинают осознавать важность использование электричества как топлива для транспортных средств в целях улучшения экологического состояния мира в целом.

На первом месте среди европейских стран — Германия (более 394 тысяч). Общее количество электрокаров в мире оценивается в 10 миллионов единиц. Наибольшее количество экологичных авто зарегистрировано в Китае (4,2 миллиона), Европе (3,2 миллиона) и США (1,7 миллиона).

В прошлом году в мире на учет было поставлено на 45 процентов электромобилей больше, чем в 2019. В Европе рост составил 143 процента, в Германии — 263 процентов, в Италии — 247 процентов, во Франции — 202 процента. Европа занимает первое место по количеству электромобилей в пересчете на тысячу жителей — 6,1. Среднемировой показатель составляет 1,4 электрокара.

Мировыми лидером оказалась Норвегия (81 электромобиль на тысячу жителей). В России было поставлено на учет 591 единиц за прошлый год. Общее количество электромобилей, поставленных на учет до 2020 года включительно, составило 1760 единиц. Это означает, что на тысячу россиян приходится ноль электромобилей. В целом электромобили заняли 4,6 процента рынка новых транспортных средств (прирост на 1,9 процентных пункта по сравнению с 2019 годом).

6. Наличие аналогов.

Водородный двигатель, среди его преимуществ можно выделить:

‒ не выбрасывает в атмосферу диоксид углерода;

‒ водородный автомобиль сможет проехать на 1 кг водорода в 2,5-3 раза больше, чем на эквивалентном ему по энергоемкости и объему галлоне (3,8 л) бензина;

‒ более быстрая заправка — особенно в сравнении с электрокарами; Сокращение зависимости от углеводородов;

‒ беззвучная работа двигателя.

К недостаткам следует отнести:

‒ зависимость от природных ресурсов, до 95% сырья для водородного топлива получают из ископаемых, кроме того, при создании топлива используют паровой риформинг метана, для которого нужны углеводороды;

‒ проблемы с инфраструктурой (для заправки водородом нужны специальные станции, которые стоят дороже, чем обычные);

‒ дороговизна водорода;

‒ высокий риск (для использования в двигателях водород сжимают в 850 раз, из-за чего давление газа достигает 700 атмосфер и в сочетании с высокой температурой это повышает риск самовоспламенения);

7. Вывод.

В заключение, стоит отметить то, что переход от ДВС к двигателям работающим за счет электроэнергии значительно улучшают состояние окружающей среды и способствуют её стабилизации. Так же для дальнейшей популяризации электромобилей следует увеличить количество станций для зарядки, а также увеличить объемы производства составляющих двигателя необходимых для его нормальной работы с целью снижения стоимости на них.