Реферат на тему Бензиновые двигатели достоинства и недостатки

>Оглавление

>Оглавление

>Оглавление

>Оглавление

">Оглавление

"_Toc27912982>Пути совершенствования бензиновых двигателей с целью минимизации их вредных выбросов. 4

"_Toc27912982>Заключение. 4

"_Toc27912982>Список использованной литературы. 4


">Оглавление

"">Оглавление

"_Toc27912982>Пути совершенствования бензиновых двигателей с целью минимизации их вредных выбросов. 4

"_Toc27912982>Заключение. 4

"_Toc27912982>Список использованной литературы. 4


"_Toc27912982>Введение

Улицы и дороги сейчас невозможно представить без автотранспорта. Его количество постоянно увеличивается. Только за последнее десятилетие мировой автомобильный парк вырос более чем в три раза.

Однако автомобильный транспорт не только удобное средство передвижения, но и мощный источник загрязнения окружающей среды. Повышение количества легковых и грузовых машин, пассажирских автобусов и строительной техники значительно ухудшает и без того плохое качество воздуха особенно в городах. По подсчетам, ДВС в мегаполисах дают сейчас более 60 процентов загрязнений атмосферного воздуха. А если учитывать постепенный физический износ двигателей, плохое качество топлива предлагаемого нам на автозаправочных станциях, то, что большинство автомобилей работают на бензине, который как топливо является менее экологичным фактическое количество вредных выбросов еще выше.

В принципе, двигатель каждого автотранспортного средства, независимо от его конструкции, является опасным загрязнителем. Для работы он вынужден потреблять нефтяное топливо, значительное количество атмосферного воздуха (на один литр топлива его требуется 12&8209;13 килограммов), смазочные материалы и охлаждающую жидкость.

С позиции экологии автотранспорт это передвижной и периодически действующий источник загрязнения окружающей среды: газообразными, жидкими и даже твердыми (сажей, гарью, копотью) химическими соединениями. Степень загрязнения определяется типом, мощностью, временем и режимом работы двигателя, качеством применяемого топлива, техническим состоянием двигателя, уровнем эксплуатации средства и т. д. Например, с выхлопными газами в атмосферу сбрасывается до 1&8209;1,5 процента потребляемого автомобилем топлива.

Наиболее интенсивное загрязнение происходит на оживленных городских магистралях, на автостоянках и в местах образования автомобильных пробок там, где двигатели вынуждены работать на переходных и холостых режимах. А также в пунктах технического обслуживания и диагностики транспортных средств.

Известно, что выхлопные газы автомобилей, сжигающих жидкое топливо, имеют в своем составе более 200 высокотоксичных и ядовитых химических элементов, соединений и веществ, причем токсичность некоторых из них (например, бензапирена) сопоставима с боевыми отравляющими веществами. Главными составляющими автомобильных газов являются оксиды углерода и углеводороды (бензолы, формальдегиды, бензапирен) до 70 процентов, оксиды азота до 55 процентов, вода до 5,5 процента, сажа (тяжелые металлы), гарь, копоть и др.

Кроме того, работающие автомобильные двигатели это мощные источники теплового излучения. В современных автотранспортных двигателях до 60 процентов тепловой энергии сгораемого топлива сбрасывается в атмосферу в виде тепла и горячих газов. Учитывая постоянное увеличение суммарного количества автотранспортных средств, их негативное влияние на качество воздуха в городах ощутимо и неуклонно возрастает.


"_Toc27912982>Вредные выбросы автомобилей на бензине и воздействие их на живые организмы.

Известно, что топливо сгорает в камере при взаимодействии с кислородом воздуха. Этот процесс сопровождается интенсивным выделением тепла, которое и преобразуется в работу. Теоретически для сгорания 1 кг бензина требуется 14,7 кг воздуха, однако на практике этого количества оказывается недостаточно. Дело в том, что воспламенение и сгорание бензино-воздушной смеси (ее еще называют горючей) длится тысячные доли секунды, и к такому быстрому процессу она недостаточно хорошо подготовлена. В смеси остаются газы от предыдущего цикла, препятствующие доступу кислорода к частицам топлива; кроме того, не удается добиться ее идеального перемешивания по объему цилиндра, особенно у непрогретого двигателя и на переходных режимах. В результате не все топливо окисляется до конечных продуктов, и для нормального протекания процесса сгорания его приходится добавлять. Если в горючей смеси количество топлива больше расчетного, смесь называется богатой, если меньше - бедной. При средних нагрузках главное внимание обращается на экономичность, поэтому в камеру сгорания подается несколько обедненная смесь. При небольшом обогащении смеси скорость ее сгорания увеличивается, в камере развиваются более высокие температура и давление. Для максимальных нагрузок или резкого перехода с малой нагрузки на большую требуется богатая смесь. Большое количество топлива подается в цилиндры и при пуске холодного двигателя, когда горючую смесь образуют только самые легкие фракции топлива. В этих случаях из-за недостатка кислорода топливо сгорает не полностью. Двигатель хотя и развивает большую мощность, но работает не экономично и выбрасывает в атмосферу токсичные продукты неполного сгорания.

Гигиенисты и экологи большое внимание уделяют мониторингу примесей атмосферного воздуха, особенно выделяемых автотранспортными средствами. Причем в программе глобального экологического мониторинга для всех стран, принятого ООН, фигурируют диоксид азота, диоксид серы, сероводород, сульфаты, кадмий, свинец, ртуть. В 1980 году в эту программу были дополнительно внесены хром, медь, олово, молибден, ванадий, марганец, никель, сурьма, мышьяк, селен.

ОГ ДВС содержат сложную смесь, насчитывающую более 280 соединений. В основном это газообразные вещества и небольшое количество твердых частиц, находящихся во взвешенном состоянии. По химическим свойствам и характеру воздействия на организм человека вещества, составляющие ОГ, разделяются на нетоксичные (N2, О2, Н2О, Н2) и токсичные (СО, СО2 СХНУ, NOX , SO2, H2S, альдегиды и др.). Многообразие соединений выхлопа ДВС сведено к нескольким группам, сходным по характеру воздействия на организм человека или родственным по химической структуре и свойствам. Нетоксичные вещества вошли в первую группу .

Ко второй группе отнесен оксид углерода, присутствие которого в количестве до 12 % характерно для ОГ бензиновых двигателей при работе на богатых топливовоздушных смесях. В обычных условиях СО- бесцветный газ без запаха, он легче воздуха и поэтому может легко распространятся в атмосфере. При действии на человека СО вызывает головную боль, головокружение, быструю утомляемость, раздражительность, сонливость, боли в области сердца.

Третью группу образуют оксиды азота: оксид (NO) и диоксид (NO2). В ОГ бензиновых двигателей содержится 98...99 % NO и 1...2 % NO2; a в ОГ дизельных двигателей - соответственно 90 и 10 %.

Оксид азота NO - бесцветный газ, диоксид азота NO2- газ красно-бурого цвета с характерным запахом. Оксиды азота при попадании в организм человека соединяются с водой. При этом они образуют в дыхательных путях соединения азотной и азотистой кислоты. Оксиды азота раздражающе действуют на слизистые оболочки глаз, носа, рта. Воздействие NO2 cпособствует развитию заболеваний легких.

В скопившихся над асфальтом облаках СН и NOx под воздействием света происходят химические реакции. Разложение оксидов азота приводит к образованию озона. Вообще-то озон не стоек и быстро распадается, но только не в присутствии углеводородов (СН) - они замедляют процесс распада озона, и он активно вступает в реакции с частичками влаги и другими соединениями. Образуется стойкое облако мутного смога. Озон разъедает глаза и легкие, а выбросы NОх участвуют в формировании кислотных дождей.

Четвертая группа включает углеводороды всех гомологических рядов: алканы, алкены, алкадины, циклические, в том числе ароматические углеводороды, среди которых много канцерогенов.

Некоторые углеводороды СН являются сильнейшими канцерогенными веществами (например бензапирен), переносчиками которых могут быть частички сажи, содержащиеся в отработавших газах.

Пятую группу составляют альдегиды (60 % формальдегида, 32 % алифатических и 5 % ароматических альдегидов).

К шестой группе отнесены твердые частицы, основная часть которых сажа - твердые углеродные частицы, образующиеся в пламени. Выбросы вредных веществ от автотранспорта дают около 13 % полициклических ароматических углеводородов, содержащихся в атмосферном воздухе и до 80 % бензола. Особую опасность представляет применение этилированного бензина. Использование антидетонационных добавок, содержащих свинец, привело к тому, что автотранспорт является основным источником выбросов свинца в виде аэрозоля, неорганических солей и оксидов свинца в атмосферу. Это приводит к значительному загрязнению свинцом атмосферного воздуха, а также почвы и растительности на территориях, прилегающих к автострадам. Установлено, что вблизи оживленных магистралей концентрация свинца в воздухе днем достигает 3,9 мкг/м3, ночью 1,7 мкг/м3 (при ПДК равной 1,0 мкг/м3), причем на загородных дорогах концентрация свинца находится в пределах 0,3... 1,0 мкг/м3. Считается, что каждый автомобиль ежегодно выбрасывает в воздух 1 кг свинца. После введения неэтилированных сортов бензина в отработавших газах появились марганец, кадмий и никель. Причем, в бензине могут содержаться, наряду с вышеперечисленными металлами, цинк, медь, железо, сурьма, бор, магний.

В капельные потери входят различные масла, консистентные смазки и жидкости, состав и количество которых практически не поддаются учету.

При использовании автомобилей с бензиновыми двигателями неизбежно приходится контактировать с парами бензина. На автозаправках постоянно происходит испарение бензина, порой из-за неисправностей системы питания бензин и его пары оказываются в атмосфере.

Испарения бензина в автомобиле происходят при работе двигателя и в нерабочем состоянии. Внутренняя полость бензобака автомобиля всегда сообщается с атмосферой для поддержания давления внутри бака на уровне атмосферного по мере выработки бензина. Это необходимо для нормальной работы всей системы питания двигателя, но в то же время создает условия для испарения легких фракций бензина и загрязнения ими воздуха. Рассмотрим на примере крыс, как эти пары действуют на мозг живых организмов.

Пары бензина воздействуя на крыс повреждает их головной мозг, а так же приводит к нарушению процессов концентраций нейромедиаторов, которые накапливаются в различных отделах мозга. Такие процессы приводят к повышению агрессии со стороны испытуемых крыс. Если бензин так влияет на крыс, то его влияние на людей может быть аналогично. Люди живущие в больших городах, где загрязнение атмосферы особо велико, подвергают себе еще одному риску и наказанию. Результаты этого исследования были опубликованы в BMC Physiology.

Автор исследования Амаль Канави занимается исследованиями в университете Каира. В его эксперименте были задействованы три группы крыс, которых он подвергал воздействию чистого бензина, бензина со свинцовыми присадками, а так же чистому воздуху. Изменения в поведении были явными, крысы из первых двух групп, которые подвергались воздействию бензина, вели себя куда агрессивнее третей, контрольной группы. Они часто вступали в конфликты со своими собратьями по клетке, принимали угрожающие позы.

После того, как тест на агрессивность был окончен, специалисты лаборатории переходили к изучению мозг животных, после чего и были выявлены различия в подопытных группах. Оказалось, что наиболее сильно мозг пострадал у группы крыс, которые дышали чистыми парами бензина, свободные радикалы негативно воздействовали на головной мозг животных, чем и была обусловлена их агрессия, крысы из другой группы, которые дышали парами бензина со свинцовыми присадками, пострадали в меньшей степени.

Но в обоих случаях после продолжительного вдыхания паров бензина, независимо от присутствия присадок свинца в мозгу сокращалась концентрация нейромедиантов, особенно это было заметно в мозжечке, гиппокампе и гипоталамусе. Автор исследования уверен, что именно эти изменения и привели к ухудшению поведения испытуемых групп и повышения у них уровня агрессии.

Продукты коррозии, в зависимости от типа защитного покрытия и способа легирования стали, содержат различные концентрации кадмия, цинка и меди.

В продуктах износа тормозных накладок обнаружены медь, свинец, хром, никель, цинк. В продуктах истирания дорожного покрытия, особенно бетонно го, содержатся свинец и цинк. В Германии продукты износа автомобильных шин в 1982 г. составили 44 тыс. тонн. В их состав, в зависимости от типа и марки шин, входят оксид цинка (1,5...2,0 %), кадмий, медь, свинец. Поэтому выявляется высокое содержание свинца, меди, цинка, кадмия в почве и растительности, взятых с газонов вдоль автомагистралей.

Содержание в почве свинца и кадмия обнаруживается на расстоянии 120...180 м от автодороги.

Уровень загрязнения атмосферного воздуха примесями в значительной мере определяет состояние здоровья населения территории. Неблагоприятное влияние оказывают примеси, в концентрациях, превышающих ПДК. Особо опасны токсические вещества, обладающие ярко выраженным специфическим эффектом: аллергизирующим, тератогенным, канцерогенным и др. Поэтому качество атмосферного воздуха селитебных территорий постоянно контролируется государственными организациями.

Установлено, что заболеваемость населения, проживающего на территории крупных индустриальных узлов и в зонах влияния промышленных предприятий, в 1,5-2 раза выше, чем в наиболее отдаленных от промышленных объектов районах.

Причем считается, что на человека, проживающего в промышленном районе, потенциально может воздействовать несколько сотен химических веществ. Реально, в конкретном районе в относительно высоких концентрациях (Ci > ПДКi) присутствует ограниченное число химических веществ. Однако комбинированное действие атмосферных загрязнителей может приводить к усилению вызываемых ими токсических эффектов.

На территории с загрязненной атмосферой увеличивается, в первую очередь, распространенность болезней органов дыхания и инфекционных заболеваний. Ведущей нозологической группой являются заболевания органов дыхания, которые занимают первое место в структуре общей заболеваемости населения. В формировании заболеваемости органов дыхания ведущую роль играют острые респираторные заболевания верхних дыхательных путей. Несмотря на имеющийся спад производства (до 50 %), проблема загрязнения воздушной среды в России и его влияния на здоровье населения продолжает оставаться весьма острой.

Учитывая растущий уровень автомобилизации, нельзя недооценивать роли автотранспорта в росте заболеваемости человека, особенно в городах с большой транспортной нагрузкой. Это касается непосредственного влияния газообразных токсикантов и твердых частиц поступающих через дыхательные пути и кожу.

Наблюдения показали, что в домах, расположенных рядом с большой дорогой (до 10 м), жители болеют раком в 34 раза чаще, чем в домах, удаленных от дороги на расстояние 50 м.

Установлено, что концентрация газообразных органических соединений свинца в больших городах может достигать 140 мг/м3, что провоцирует свинцовые анемии, эритропоэз, полиневриты, нарушения усвоения витаминов, снижение иммунитета и другие патологии. Неорганические формы соединений свинца, поступающие в организм человека с пылью, вызывают явления астмы, бронхитов, сосудистой недостаточности, нарушение внимания. Основная доля свинца поступает в организм человека через дыхательные пути.

От выбросов свинца в воздух страдают прежде всего дети. Особое внимание врачей-гигиенистов и социологов стало привлекать усугубляющееся по мере автомобилизации стран снижение умственного развития (интеллектуальных способностей) детей в регионах с высокой автотранспортной нагрузкой. При этом на здоровье детей оказывают влияние не только высокие, но и постоянно действующие низкие концентрации свинца. Особенно это важно для детей первых пяти лет жизни. В этот период жизни организм наиболее уязвим и находится на стадии усиленного формирования основных сенсорных и психосоциальных механизмов.

Клинические признаки отравления свинцом многочисленны и следствием отравления являются поражения нервной, кроветворной, иммунной, сердечно-сосудистой и других систем жизнедеятельности человека. Существует специальный термин бензиновая пневмония заболевание, возникающее при непосредственном засасывании бензина любой марки (в том числе и без свинцовых добавок) в шланг и попадании его в легкие. При вдыхании паров бензина возникают нарушения дыхания, тахикардия, судороги. Свинец нарушает работу ферментов, витаминный синтез и обмен, снижает иммунитет. Он нарушает синтез порфиринов крови, вызывая свинцовую анемию.

Хоть и этилированный бензин запрещен 12 марта 2003 года, все до сих пор его можно встретить на автозаправках нашей страны. Хотя уровень тетраэтилсвинца намного меньше, чем до запрета его использования. Слишком уж велика жажда наживы наших предпринимателей. Этилирование бензина, позволяет увеличить октановое число и получить сверхприбыль. В этом и в других компонентах содержащихся мы можем удостовериться по результатам независимого исследования бензина АИ95 проходившего в 2010 году, в городе Челябинске (таб. 1). На данный момент у нас введен регламент, соответствующий Евро 3.

Таблица 1. Результаты исследования бензина АИ95 в городе Челябинск.

Параметр

Похожие рефераты:

Реферат на тему Экологическое воспитание 2 Реферат на тему Охрана атмосферного воздуха 2 Курсовая работа на тему Загрязнение земель жидкими углеводородами Реферат на тему Значение гидросферы в жизни обитателей Земли Реферат на тему Экологическая обстановка в Алтайском крае Реферат на тему Экологические проблемы современности 5 Реферат на тему Механизмы компенсации экологического ущерба Реферат на тему Оценка экологического ущерба Реферат на тему Гражданский корпус охраны окружающей среды Реферат на тему Проблемы современной экологи Реферат на тему Биологическая очистка хозбытовых сточных вод на предприятии ОАО Алтайхимпром . Пути модерниза Реферат на тему Лихеноиндикация качества воздуха Реферат на тему Микробная биодеградация ксенобиотиков и токсикантов Реферат на тему Разработка тома ПДС ВСС для предприятия Реферат на тему Загрязнения 2 Реферат на тему Актуальные экологические проблемы устойчивого развития Республики Казахстан Реферат на тему Выбор метода очистки сточных вод от фенолов Реферат на тему Влияние постиндустриальной цивилизации на человека Реферат на тему Возобновляемые источники энергии 2 Реферат на тему Тепловой и солнечный удар Реферат на тему Характеристика газообразных промышленных выбросов Контрольная работа на тему Контрольная работа по Экологии 2 Реферат на тему Экологическая обстановка Нижнего Новгорода Контрольная работа на тему по Экологическому праву 2 Реферат на тему Кислотные дожди 5 Реферат на тему Лес и его значение в экосистеме Реферат на тему Леса-легкие нашей планеты Реферат на тему Характеристика энергетики как загрязнителя окружающей среды Реферат на тему ООПТ Республики Башкортостан Реферат на тему Экономическое решение экологических проблем Реферат на тему Сукцессия Реферат на тему Сукцессии Реферат на тему Мероприятия по охране окружающей среды Реферат на тему Платность за пользования природными ресурсами Реферат на тему Влияние сбросов ООО Молоко на загрязнение озера Белое Курсовая работа на тему Имитационная модель динамики численности популяции русского осетра в Каспийском море Курсовая работа на тему Имитационная модель динамики численности популяции домового воробья Курсовая работа на тему Агроэкологическая характеристика темно- каштановой почвы по данным анализов и мероприятия по вос Реферат на тему Экологический кризис 4 Реферат на тему Строение биосферы и влияние человека на неё Реферат на тему Гармония в экологии Реферат на тему Закон ускорения темпов эволюции Дипломная работа на тему Разработка методики мониторинга эколого-функционального состояния почвогрунтов Реферат на тему Снижение выбросов оксида азота Реферат на тему Связь строения, состава и свойств материалов Реферат на тему Влияние ГЭС на гидробиологию и водопользование Днестра Реферат на тему История развития экологии как науки 3 Доклад: Берегите природу Реферат на тему Водохозяйственные проблемы. Загрязнение и эвтрофикация Реферат на тему Охрана почв и недр РК Реферат на тему Методы переработки автошин Реферат на тему Словесные методы в экологическои воспитании дошкольников Реферат на тему Экологическое состояние Челябинской области Реферат на тему Экологическая обстановка в Нижегородской области Реферат на тему Одомашнивание животных 2 Реферат на тему Заповедные территории Курсовая работа на тему Нормативы образования отходов и лимиты их размещения для ОАО Судоремонтный Судостроительный Реферат на тему Проблемы Аральского моря 2 Курсовая работа на тему Экология объекта Реферат на тему Проблемы Арала и сохранение его Реферат на тему Экологические проблемы атмосферы Кислые осадки Проблема озонового слоя в атмосфере Понятие о парниковом Реферат на тему Обзор существующих газоанализаторов Дипломная работа на тему Киотский протокол как механизм регулирования глобальных экологических проблем на международном уровне Реферат на тему Экологический кризис и его признаки Реферат на тему Промышленные районы города Курсовая работа на тему Проект лесного питомника и лесных культур Реферат на тему Эксплуатация биологических ресурсов Реферат на тему Эрозия почв Реферат на тему Эрозия почв и её последствия Реферат на тему Экологическое состояние основной водной артерии города Донецка реки Кальмиус Реферат на тему Семипалатенский полигон и окружающая среда Реферат на тему Биоиндикация и биологический мониторинг Реферат на тему Зачем нужен лес Реферат на тему Экологические аспекты загрязнения атмосферы Реферат на тему Экологический ущерб Реферат на тему Благоустройство санитарно-защитной зоны вокруг одиночного стационарного источника загрязнения а Реферат на тему Экологическая культура 3 Реферат на тему Міжнародна співпраця у галузі охорони довкілля Реферат на тему Организация и проведение исследований по влиянию природных загрязнителей на состояние здоровья ж Реферат на тему Движение вод в мировом океане Реферат на тему Микроэкономический анализ спроса на рынке питьевой минеральной воды Реферат на тему Водные ресурсы 4 Курсовая работа на тему Расчет батарейного циклона Реферат на тему Дерново-подзолистые почвы Реферат на тему Формування і розвиток системи екологічного аудиту Дипломная работа на тему Совершенствование деятельности администрации муниципального образования Город Хабаровск Контрольная работа на тему Рост народонаселения на планете, демографический взрыв, перспективы на ближайшее будущее, влияни Реферат на тему Озеленение или возвращение к природе Реферат на тему экологизация экономики 2 Реферат на тему Кризисные явления окружающей среды Реферат на тему Моніторинг земель Учебное пособие: Водовідводні системи промислових підприємств Книга: Червона Книга України Реферат на тему Разрушение озонового слоя 2 Реферат на тему Экологические мировоззрения 2 Реферат на тему Экологические риски понятие и виды Реферат на тему Особенности управления разными видами природных ресурсов Реферат на тему Методы снижения шума Реферат на тему История развития природоохранной деятельности в России Реферат на тему Основные источники загрязнений в районе г Нижневартовска