Слайд 2
Актуальность
С увеличением автомобилей в городе Москве, растет
уровень загрязнения окружающей среды отработавшими газами на магистралях столицы.
Это становится проблемой жителей домов, которые расположены вдоль крупных дорог и всех остальных горожан. Вместе с отработавшими газами в окружающую среду попадают картерные газы, топливные испарения. В результате такого воздействия в окружающей среде выявлены следующие вредные компоненты: монооксид углерода (CO), оксиды азота (NOx), сернистый ангидрид (SO2), низкомолекулярные углеводороды (CmHn).полициклический ароматический углеводород бензипирен (C20H12), акролеин, формальдегид, аэрозоли в виде сажи и различных химических соединений (нитриды, сульфаты, гидрокарбонаты и т.д.), соединение свинца.
Слайд 3
Цель
Исследовать проблемы загрязнения воздуха от автомобильного транспорта отработавшими
газами.
Слайд 4
Задачи
1.Изучить понятие отработавших газов.
2.Исследовать воздействие отработавших
газов на живые системы.
3.Изучить причины образования вредных веществ
в отработавших газах.
4.Исследовать рабочий цикл автомобиля.
5.Изучить устройство нейтрализаторов.
6.Исследовать изменения конструкции двигателей при применении альтернативных видов топлива.
7.Смоделировать процесс уменьшения загрязнения воздуха отработавшими газами автомобилей.
Слайд 6
Согласно общепринятому определению, Отработавшие газы, образуются при сгорании
топлива в двигателях внутреннего сгорания. В составе О. г.
содержится ряд токсичных компонентов (например, CO, NO2). Содержание CO в О. г. карбюраторных двигателей колеблется от 0,5 до 13%. Увеличенное количество CO вызывается неполным сгоранием топлива при неправильной регулировке карбюратора и плохом техническом состоянии двигателя. Особенно вредные компоненты, например окислы азота и некоторые канцерогенные вещества, содержат, хотя и в малых количествах, О. г. дизельных двигателей. Для уменьшения содержания токсичных компонентов в О. г. устанавливаются каталитические дожигатели в системе выпуска, совершенствуются карбюраторы, создан рабочий процесс с факельным зажиганием, обеспечивающий наиболее полное сгорание топлива.
Слайд 7
Воздействие отработавших газов на живые системы.
Слайд 8
Оксид углерода (СО) образуется в двигателях при сгорании
обогащенных топливовоздушных смесей, а также вследствие диссоциации диоксида углерода,
при высоких температурах. В обычных условиях СО – бесцветный газ без запаха. Токсическое действие СО заключается в его способности превращать часть гемоглобина крови в карбо-ксигемоглобин, вызывающий нарушение тканевого дыхания. Наряду с этим СО оказывает прямое влияние на тканевые биохимические процессы, влекущие за собой нарушение жирового и углеводного обмена, витаминного баланса и т. д. Токсический эффект СО связан также с его непосредственным влиянием на клетки центральной нервной системы. При действии на человека СО вызывает головную боль, головокружение, быструю утомляемость, раздражительность, сонливость, бо-ли в области сердца. Острые отравления наблюдаются при вдыхании воздуха с концентрацией СО более 2.5 мг/л в течение 1 часа.
Слайд 9
Причины образования вредных веществ в отработавших газах.
Слайд 10
Основными причинами образования токсичных веществ в ДВС являются
несовершенство процессов подготовки горючей смеси перед подачей в цилиндры
и в цилиндрах, что приводит к неполному сгоранию топлива в двигателе, а также загрязнение топлива различными примесями и добавками.
Слайд 11
Рабочий цикл автомобиля.
Рабочий цикл — это строгая последовательность
рабочих процессов (тактов), периодически повторяющихся в каждом цилиндре. Каждый
такт соответствует одно проходу поршня.
Двигатели внутреннего сгорания бывают четырехтактными и двухтактными. Принципиальная разница между ними заключается в следующем: в четырехтактном двигателе один рабочий цикл происходит за четыре хода поршня, а в двухтактном — за два хода. Двухтактные двигатели используются в основном на мотоциклах, моторных лодках, скутерах и т. п. Поэтому здесь будем вести речь о четырехтактном двигателе внутреннего сгорания — именно такими моторами оснащаются легковые автомобили.
Рабочий цикл четырехтактного двигателя внутреннего сгорания включает в себя следующие такты.
1. Первый такт — впуск горючей смеси в цилиндр двигателя. Нужно сказать, что в цилиндре происходит сгорание топлива не в чистом виде, а смеси его паров с воздухом (горючая смесь). В советских автомобилях за приготовление такой смеси отвечал специальный прибор — карбюратор. Однако в современных автомобилях карбюраторы давно не применяются — данный процесс контролируются электроникой (прибором, который называется инжектор).
Слайд 13
Для того чтобы снизить содержание токсических соединений, применяют
дополнительные устройства, нейтрализующие отдельные - компоненты в системе выпуска
двигателей. Эти устройства устанавливают вместо глушителей шума, и они одновременно выполняют их функции. При применении таких устройств несколько возрастает сопротивление на выпуске, что приводит к повышению расхода топлива. Имеются два вида таких устройств. Одни из них предназначены для улавливания вредных веществ, другие — для нейтрализации. При оценке эффективности перечисленных устройств, исходят из стремления получить выбросы токсических веществ в допустимых пределах без ущерба для мощности и экономичности двигателя, при минимальном удорожании автомобиля. И тем не менее современные установки для снижения токсичности приводят, как правило, к уменьшению мощности двигателя и увеличению расхода топлива (так, например, на автомобиле «Вольво» с системой дожигания отработавших газов на полифункциональном катализаторе на 100 км пробега расходуется 10,7 л бензина вместо 8,5 л в отсутствие дожигателя).
Слайд 14
Изменения конструкции двигателей при применении альтернативных видов топлива.
Слайд 15
Наибольшее применение как альтернативный вид топлива находит сжиженный
нефтяной газ (СНГ), однако его использование требует установки дополнительного
газобаллонного оборудования. Определенной перспективой обладают синтетические топлива, получаемые из каменного и бурого углей. Их применение в дизелях наиболее рационально в смеси со стандартными дизельными топливами и с топливами утяжеленного фракционного состава.
Метанол как топливо для ДВС позволяет решить проблему выбросов оксидов азота и твердых частиц, поскольку при сгорании метанола не выделяются промежуточные продукты, служащие основой для образования ароматических и ацетиленовых углеводородов, способствующих зарождению сажи. Отсутствуют в продуктах сгорания метанола и сернистые соединения. Однако существенное отличие метанола по физико-химическим свойствам от дизельных топлив сдерживает его применение на дизелях.
Слайд 16
Вывод
Часто писатели-фантасты пишут произведения, в которых описывают мчащиеся
по эстакадам поезда, похожие на ракеты, движущиеся по автострадам
и улицам городов потоки ультрамодных автомобилей, «летящие» по морям и рекам суда на подводных крыльях и на воздушной подушке, исчерченное следами сверхзвуковых самолётов небо. Но хочется верить, что картина будет совсем иной. Грядущие поколения людей вернут Земле её первозданную красоту и чистоту. Улицы городов окажутся всецело во власти пешеходов, исчезнут клубы отработавших газов автомобилей. Коренным образом удастся усовершенствовать все виды транспорта, которые в полной мере сумеют удовлетворить постоянно возрастающие потребности в перевозках грузов и пассажиров, не угрожая при этом окружающей среде.