Впливтеплових двигунів
нанавколишнє середовище
Виконала:
Шевченко Яна Олексіївна
учениця 10-А класу
Покотилівського
ліцею «Промінь»
Харківської районної ради
Харківської області
Науковий керівник:
Макаренко Людмила Миколаївна
Харків-2011
Однією зглобальних проблем сучасності, в тому числі і в Україні, є забезпеченняекономії природних ресурсів та захист навколишнього середовища при збільшеннівиробництва енергії, необхідної для життєдіяльності людства.
Загальновідомо, щонайбільшу кількість механічної енергії (до 80 % від установленоїпотужності) виробляють двигуни внутрішнього згоряння (ДВЗ), що споживаютьосновну масу продуктів переробки в паливо нафти та деяку частину переробкивугілля, газу.
Тому при роботіДВЗ й спричиняється найбільша шкода навколишньому середовищу, обумовленахімічними чинниками забруднення атмосфери токсинами у відпрацьованих газахдвигунів (ВГ).
Як свідчитьдосвід кращих моторобудівних фірм світу, сьогодні є всі можливості остаточнорозв'язувати проблему екологізації ДВЗ шляхом найширшого запровадження, поряд зполіпшенням робочого процесу, ефективної штучної нейтралізації токсичнихвикидів двигунів поза їх межами. Це й дозволить остаточно вирішити назрілупроблему екологізації двигунів.
При роботітеплових двигунів виділяється вуглекислий газ. Вуглекислий газ в атмосферіразом з парами води призводить до так званого «парникового ефекту». Збільшенняконцентрації вуглекислого газу в атмосфері Землі призведе до підвищеннясередньої температури планети. Є ще одна причина, по якій середня температурана планеті може зрости. Робота теплових двигунів не може бути здійснена безвідведення в навколишнє середовище деякої кількості теплоти, що такожпризводить до поступового підвищення середньої температури на планеті.
Найбільшперспективними розробками в даний час є термомагнітний двигун і тепловий двигуніз зовнішнім підведенням теплоти Термомагнітний двигун вигідно відрізняєтьсяпростою конструкцією, в якій теплова енергія гарячих газів, одержуваних відзгоряння палива переходить в механічну енергію за рахунок фазового переходуматеріалу ротора з магнітного стану в немагнітних і назад. Двигун з зовнішнімпідводом теплоти призначений для утилізації теплової енергії гарячих газів, якіє відходами виробництв і процесів. Витягнуте тепло двигун перетворює намеханічну роботу, яка за допомогою електрогенератора може бути перетворена велектроенергію.
Автотранспорт єджерелом забруднення атмосфери, кількість автомашин безперервно росте особливоу великих містах, а разом з цим зростає валовий викид шкідливих продуктів ватмосферу.
Дослідженняскладу відпрацьованих газів ДВЗ показують, що в них міститься кілька десятківкомпонентів. Діоксид сірки утворюється у відпрацьованих газах у тому випадку, колисірка міститься у вихідному паливі (дизельне паливо).
Найбільшоютоксичністю має вихлоп карбюраторних ДВЗ за рахунок більшого викиду СО, Лишайник,СпНт та ін Дизельні ДВС викидають у великих кількостях сажу, яка в чистомувигляді не токсична. Однак частинки сажі несуть на своїй поверхні часткитоксичних речовин, у тому числі і канцерогенних. Сажл може тривалий часперебувати по зваженому стані в повітрі, збільшуючи тим самим час впливутоксичних речовин на людину.
Кількістьшкідливих речовин, що надходять в атмосферу, що надходять в атмосферу у складівідпрацьованих газів, залежить від загального технічного стану автомобілів іособливо від двигуна — джерела найбільшого забруднення. Так, при порушеннірегулювання карбюратора викиди ЗІ збільшуються в 4 — 5 разів.
Застосуванняетилованого бензину, що має у своєму складі з'єднання свинцю, викликаєзабруднення атмосферного повітря досить токсичними сполуками свинцю. Близько70% свинцю, доданого до бензину з етилової рідиною, потрапляє в атмосферу звідпрацьованими газами, з них 30% осідає на землі відразу, а 40% залишається ватмосфері. Один вантажний автомобіль середньої вантажопідйомності виділяє 2, 5- 3 кг свинцю в рік. Концентрація свинцю в повітрі залежить від вмісту свинцю вбензині.
ДВЗ займаютьпровідне місце серед автономних джерел енергії для потреб транспорту, сільськогогосподарства, будівництва, військової техніки, тобто для визначальних галузейгосподарства будь-якої країни. Тому їхній вплив на людське середовище носитьглобальний характер.
Це стосується нетільки позитивних наслідків застосування ДВЗ як найбільш зручних та найбільшекономічних теплових двигунів, а й негативних, перш за все пов’язаних зглобальним забрудненням атмосфери планети. Провідні фірми світу нарощуютьзусилля для вирішення цієї проблеми. Кращі вчені та інженери досягли значнихрезультатів на цьому шляху. Але безперервне розповсюдження застосування ДВЗпотребує відповідного посилення вимог щодо екологічного захисту навколишньогосередовища.
Глобальнаекологізація ДВЗ потребує постійної уваги їх розробників та споживачів.
Для Українипритаманне використання в автомобільних ДВЗ низькоякісних нафтових налив з високимичастками ароматичних вуглеводнів та свинцю у бензинах, сірки у дизельномупаливі і т. ін. Це суттєво ускладнює проблему захисту міст нашої країни відвикидів автотранспорту. Це пов'язано із збільшенням ступеня забрудненняособливо небезпечними речовинами: твердими частками, на яких сорбуються(концентруються) в основній своїй масі канцерогенні й мутагенні складові ВГ, атакож оксидами азоту та сірки.
Шкода відзабруднення навколишнього середовища має економічний, соціально-економічний тасоціальний аспекти.
Економічнийаспект пов'язаний з негативним впливом ВГ на це середовище, погіршенням йогостану, збільшенням рівня забруднення, зменшенням кількості та зниженням якостіпридатних до використання земельних, лісових і водних ресурсів.
Соціально-економічнийаспект полягає у зниженні рівня життя населення, зменшенні ефективностівідтворення національного багатства країни.
Соціальний аспектпов'язаний з погіршенням фізичного розвитку населення, збільшенням захворювань,зниженням тривалості життя і періоду активної діяльності, негативним впливом наумови праці й відпочинку, збереження при-годних та антропогенних ландшафтів, пам'ятокприроди і т. д.
Переліченіаспекти зумовлюють якісну оцінку шкоди від токсичності викидів з ВГ двигунів.
Кількісно рівеньшкоди, якої завдає забруднення навколишнього середовища викидами двигунів, можнаоцінити сумою витрат:
· намедичне обслуговування ф утримання населення, що захворіло внаслідокзабруднення навколишнього середовища;
· накомпенсацію витрат чистої продукції через зниження продуктивності праці, атакож через невиходи працівників на роботу внаслідок дії забрудненоїнавколишньої атмосфери;
· надодаткові послуги комунально-побутового господарство (прання, прибирання таін.);
· накомпенсацію втрат продукції внаслідок дії забрудненої атмосфери на основніфонди.
Вивчаючи теплові двигуни та іх вплив на навколишнє середовищея зацікавилась шкідливим впливом автомобілів у нашому селищі на навколишнєсередовище.
Вирішила дослідити найбільшу кількість автомобілів наголовних вулицях селища, які прилягають до школи та дитячого садка.
Зробивши шість дослідів, шляхом підрахунку кількості машин, якіпроїхали по вулиці в певний період часу, я склала графік відношення кількостімашин від часу. Графік показав що в період з 11-12 на вулиці Інтернаціональна, із 13 до 14 годин на вулиці Ульянівська рух найбільш інтенсивний і вихлопнихгазів поступає в атмосферу найбільша кількість.
Саме у цей час на відстані 100 метрів від вулиціІнтернаціональна виходять на прогулянку маленькі діти. Ми з вчителем написалирекомендаційний лист до дитячого садка, з проханням змінити час прогулянкидітей. Вже за кілька днів ми побачили, що в цей час не було жодної дитини навулиці. Ми задоволені результатом.
Так само і у школі. Вона знаходиться в 100 метрах від вулиці Ульянівська. Саме в період з13 по 14 годину виходять групи продовженого дня нашкільний майданчик. Ми потурбувались про здоров’я дітей і винесли класнимкерівникам младших класів, щоб вони змінили час прогулянки. Вже наступного днявони вийшли на прогулянку раніше.
Людина потребує у 100 разів менше кисню, ніж автомобіль, томуту кількість кисню, яку використав один автомобіль, могли би скористатися 100чоловік-жильців селища.
На сьогоднішній день у селищі Покотилівка зареєстровано 10 000жителів, а автомобілів — 3 000.Отже 10 000 людей –потребують у 36 разів менше, ніжавтомобіль у нашому селищі.
Це дуже погано впливає на атмосферу і навколишнє середовище.Але порівняно з іншими районами Харківської області, повітря у нашому селищінабагато краще та чистіше, тому що на вулицях багато дерев, які очищують його.
Враховуючи актуальність данної теми для нашого селища, миплануємо продовжити цю роботу – визначити кількість автомобілів в різні порироку, та випустити листівки для інформування жителів селища про наші висновки зцих дослідів.
Учні ліцею разом із місцевим лісництвом планують і надалінасаджувати дерева на території селища (в місцевому парку, на вулицях ілісосмугах).
Використовуючи дослідження, які були проведені в роботі, науковеучнівське товариство Покотилівського ліцею «Промінь» випустило листівку дляінформування мешканців селища, про вплив теплових двигунів на навколишнєсередовище.
ШАНОВНІМЕШКАНЦІ СЕЛИЩА ПОКОТИЛІВКА!
тепловийдвигун забруднення атмосфера екологічний
Кожного року всебільше автомобілів рухаються вулицями нашого селища. Як відомо, відпрацьованігази двигунів містять багато шкідливих речовин, які негативно впливають на всеживе навкруги. Один автомобіль використовує в 30 разів більше кисню, ніжлюдина.
На територіїнашого селища мешкає понад 10 000 жителів і зареєстровано близько 3000автомобілів. Неважко підрахувати, скільки кисню вони використовують.
Шкідливі речовиниз відпрацьованих газів розмітаються на відстані 300-м. і піднімаються вгору нависоту до 15 метрів.
Найбільший потіктранспорту в нашому селищі відбувається на двох вулицях – Інтернаціональна таУл’янівська. Саме тут розташовані дитячий садок та школа. УчнямиПокотилівського ліцею «Промінь» були проведені дослідження по виявленнюкількості авто на цих вулицях. Згідно з дослідженнями найкращій час дляпрогулянок дітей — коли потік автомобілів найменший. А саме, по Уль’янівській — , по Інтернаціональній –
Відновити чистеповітря нам допомагають дерева та зелені насадження. Кожного року учніПокотилівського ліцею «Промінь» насаджують дерева, квіти на території парку, лісосмуг,пришкільній території.
ЗАКЛИКАЄМО ВСІХМЕШКАНЦІВ СЕЛИЩА ПОКОТИЛІВКА ВЕСНОЮ ТА ВОСЕНИ НАСАДИТИ БІЛЯ СВОЇХ ДОМІВОК ТА НАВУЛИЦЯХ, ЯКОМОГА БІЛЬШЕ ЗЕЛЕНИХ НАСАДЖЕНЬ.
БЕРЕЖІМО СВОЄЗДОРОВ’Я ТА ЗДОРОВ’Я СВОЇ ДІТЕЙ!!!