Экология и автотранспорт

ПЛАН  РЕФЕРАТА.

1. Воздействия автотранспортных средств на окружающую среду.

Воздействия автотранспортных средств на атмосферу.

Воздействия автотранспортных средств на литосферу и почвенный     покров.

Вибрационные  и акустические воздействия.

2. Оценка автомобилей по токсичности выхлопных газов и пути ее снижения.

Мероприятия по снижению выбросов автотранспортных средств.

Каталитические  нейтрализаторы 

3. Загрязнения окружающей среды.

Загрязнения, их классификация.

4. Экономико-правовые основы природной деятельности.

Охрана атмосферы.

Охрана гидросферы.

Охрана литосферы.

5. Охраны природы.

Красные книги.

Особо охраняемые территории (заповедники, заказники, национальные парки, памятники природы).

6. Воздухомобиль.

 
 
 
 

Воздействие автотранспортных средств  на окружающую среду.

Воздействие автотранспортных средств на литосферу  и почвенный покров.

Установлено, что при производстве 1-го автомобиля образуется 15-18т. твердых и 7-8т. жидких отходов. Учитывая, что срок службы автомобиля в среднем составляет 6 лет, то для восполнения численности  мирового автопарка, который по настоящему времени достиг 800млн единиц, потребуется  произвести 100-150млн новых автомобилей. Исходя из вышеприведенных расчетных  данных можно ясно увидеть, что в  мировой автопромышленности ежегодно образуется 2-2,5млрд т твердых и примерно 1млрд т жидких отходов. 

Оценка  автомобилей по токсичности  выхлопных газов  и пути ее снижения.

Мероприятия по снижению выбросов автотранспортом.

-технологические:

! замена топлива;

! замена двигателя;

! своевременное ТО. 

-санитарно-технические:

! рециркуляция отработавших газов;

! нейтрализация ОГ(отработавших газов). 

-планировочные:

! организация пересечения улиц на разных уровнях;

! организация подземных(надземных) пешеходных переходов;

! заселение магистралей и улиц. 

-административные:

! установление нормативов: качества топлива и допустимых региональных выбросов;

! вывод из города транзитного транспорта и складских баз, и терминалов;

! выделение полос движения общественного транспорта и скоростных дорог безостановочного движения. 

Каталитические  нейтрализаторы.

Наиболее эффективным  средством снижения токсичности  являются системы каталитической нейтрализации:

-окислительные;

-трехкомпонентные  или биоруикциональные . 

Загрязнения окружающей среды.

Классификация веществ загрязнений.

а)по агрегатному состоянию:

- газообразные

- жидкие

- твердые 

б)по токсичности (ядовитости):

1класс – чрезвычайно  опасные. К этому классу относят  ртуть, ее соединения, гексахлоран  и т.д.

2класс – высокотоксичные  загрязнители: бензол, оксиды азота.

3класс – умеренно  опасные: уксусная кислота, угарный и углекислый газ.

4класс – малоопасные аммиак, угарный и углекислый газ.

Экономико-правовые основы природной  деятельности. 

Охрана  гидросферы.

Охрана  гидросферы тесно взаимосвязана  с охраной атмосферы и литосферы, так как загрязнения, попадающие в атмосферу и литосферу, могут  попасть и в гидросферу за счет растворения или механического  смешивания, происходящего при применении водных масс, осуществляющихся в процессах  круговорота природных вод.

Так, по условию происхождения их подразделяются на бытовые, промышленные, паводковые, ливневые.   
 

Воздухомобиль.

Воздухомобиль (пневмомобиль) — автомобиль, использующий для движения сжатый воздух. В воздухомобиле энергия запасается путём нагнетания сжатого воздуха в баллоны. Через систему распределения воздуха он попадает в пневмомотор, приводящий автомобиль в движение через пневмопривод.

Схема работы воздухомобиля: Пневмодвигатель - пневмопривод. О них мы и расскажем.

Многие пневматические машины имеют свои конструктивные аналоги среди объёмных гидравлических машин. В частности, широко применяются аксиально-поршневые пневмомоторы и компрессоры, шестерённые и пластинчатые пневмомоторы, пневмоцилиндры. 
 

Пневмодвигатель— энергосиловая машина, преобразующая энергию сжатого воздуха в механическую работу. По принципу действия обычно различают объёмные и турбинные пневмодвигатели. В объёмных пневмодвигателях работа совершается в результате расширения сжатого воздуха в цилиндрах поршневой машины, в турбинных — в результате воздействия потока воздуха на лопатки турбины (в первом случае используется потенциальная энергия сжатого воздуха, во втором - кинетическая). 

Пневматический привод (пневмопривод) — совокупность устройств, предназначенных для приведения в движение машин и механизмов посредством пневматической энергии.

Пневмопривод, подобно гидроприводу, представляет собой своего рода «пневматическую вставку» между приводным двигателем и нагрузкой (машиной или механизмом) и выполняет те же функции, что и механическая передача (редуктор, ремённая передача, кривошипно-шатунный механизм и т. д.).

Основное назначение пневмопривода, как и механической передачи, — преобразование механической характеристики приводного двигателя в соответствии с требованиями нагрузки (преобразование вида движения выходного звена двигателя, его параметров, а также регулирование, защита от перегрузок и др.).

В общих чертах, передача энергии в пневмоприводе происходит следующим образом:

1. Приводной двигатель передаёт вращающий момент на вал компрессора, который сообщает энергию рабочему газу.
2. Рабочий газ после специальной подготовки по пневмолиниям через регулирующую аппаратуру поступает в пневмодвигатель, где пневматическая энергия преобразуется в механическую.
3. После этого рабочий газ выбрасывается в окружающую среду, в отличие от гидропривода, в котором рабочая жидкость по гидролиниям возвращается либо в гидробак, либо непосредственно кнасосу.

В зависимости от характера движения выходного звена пневмодвигателя (вала пневмомотора или штока пневмоцилиндра), и соответственно, характера движения рабочего органа пневмопривод может быть вращательным или поступательным. Пневмоприводы с поступательным движением получили наибольшее распространение в технике. 
 
 
 

Пневмоприводы с поступательным движением.

По характеру воздействия на рабочий орган пневмоприводы с поступательным движением бывают:

- двухпозиционные, перемещающие рабочий орган между двумя крайними положениями;

- многопозиционные, перемещающие рабочий орган в различные положения. 

По принципу действия пневматческие приводы с поступательным движением бывают:

- одностороннего действия, возврат привода в исходное положение осуществляется механической пружиной;

- двухстороннего действия, перемещающие рабочий орган привода осуществляется сжатым воздухом. 

По конструктивному исполнению пневмоприводы с поступательным движением делятся на:

-поршневые, представляющие собой цилиндр, в котором под воздействием сжатого воздуха либо пружины перемещается поршень (возможны два варианта исполнения: в односторонних поршневых пневмоприводах рабочий ход осуществляется за счёт сжатого воздуха, а холостой за счёт пружины; в двухсторонних — и рабочий, и холостой ходы осуществляются за счёт сжатого воздуха);

- мембранные, представляющие собой герметичную камеру, разделённую мембраной на две полости; в данном случае цилиндр соединён с жёстким центром мембраны, на всю площадь которой и производит действие сжатый воздух (также, как и поршневые, выполняются в двух видах — одно- либо двухстороннем).

-сильфонные применяются реже. Практически всегда одностороннего действия: усилие возврата может создаваться как упругостью самого сильфон, так и с использованием дополнительной пружины. 

В особых случаях (когда требуется повышенное быстродействие) применяют специальный тип пневмоприводов — вибрационный пневмопривод релейного типа.

Достоинства пневмопривода.

- в отличие от гидропривода — отсутствие необходимости возвращать рабочее тело (воздух) назад к компрессору;

- меньший вес рабочего тела по сравнению с гидроприводом (актуально для ракетостроения);

- меньший вес исполнительных устройств по сравнению с электрическими;

-возможность  упростить систему за счет  использования в качестве источника  энергии баллона со сжатым  газом, такие системы иногда  используют вместо пиропатронов, есть системы, где давление в баллоне достигает 500 МПа;

-простота и  экономичность, обусловленные дешевизной рабочего газа;

- быстрота срабатывания и большие частоты вращения пневмомоторов (до нескольких десятков тысяч оборотов в минуту);

- пожаробезопасность и нейтральность рабочей среды, обеспечивающая возможность применения пневмопривода в шахтах и на химических производствах;

- в сравнении с гидроприводом — способность передавать пневматическую энергию на большие расстояния (до нескольких километров), что позволяет использовать пневмопривод в качестве магистрального в шахтах и на рудниках;

- в отличие от гидропривода, пневмопривод менее чувствителен к изменению температуры окружающей среды вследствие меньшей зависимости КПД от утечек рабочей среды (рабочего газа), поэтому изменение зазоров между деталями пневмооборудования и вязкости рабочей среды не оказывают серьёзного влияния на рабочие параметры пневмопривода; это делает пневмопривод удобным для использования в горячих цехах металлургических предприятий. 
 
 
 

Недостатки  пневмопривода.

- нагревание и охлаждение рабочего газа в процессе сжатия в компрессорах и расширения в пневмомоторах; этот недостаток обусловлен законами термодинамики, и приводит к следующим проблемам: 

— возможность  обмерзания пневмосистем; 

— конденсация  водяных паров из рабочего газа, и в связи с этим необходимость  его осушения;

- высокая стоимость пневматической энергии по сравнению с электрической (примерно в 3-4 раза), что важно, например, при использовании пневмопривода в шахтах;

- ещё более низкий КПД, чем у гидропривода;

- низкие точность срабатывания и плавность хода;

- возможность взрывного разрыва трубопроводов или производственного травматизма, из-за чего в промышленном пневмоприводе применяются небольшие давления рабочего газа (обычно давление в пневмосистемах не превышает 1 МПа, хотя известны пневмосистемы с рабочим давлением до 7 МПа — например, на атомных электростанциях), и, как следствие, усилия на рабочих органах значительно ме́ньшие в сравнении с гидроприводом). Там, где такой проблемы нет (на ракетах и самолетах) или размеры систем небольшие, давления могут достигать 20 МПа и даже выше.

- для регулирования величины поворота штока привода необходимо использование дорогостоящих устройств- позиционеров.