Курсовая с практикой на тему Анализ эффективности использования топлива для дальних перевозок

Содержание:

ВВЕДЕНИЕ 3

1. Теоретическая часть 5

1.1 Виды топлива для автомобилей 5

1.2. Экономное расходование ГСМ 10

2. Практическая часть 13

2.1 Оценка сравнительной эффективности использования автомобильных топлив и электроэнергии для автомобильного транспорта 13

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 18

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 19

Введение:

Более 70 % нефти и нефтепродуктов в мире потребляется автомобильным транспортом. В соответствии с прогнозами, спрос на транспортные услуги будет возрастать. Ожидается, что к 2050 г. количество автомобилей в мире увеличится почти вдвое, в основном за счет развивающихся стран. При этом мировое потребление нефти, которая в основном используется для производства автомобильного топлива (дизельное топливо, бензин), будет увеличиваться. Уже в недалеком будущем существует угроза истощения запасов дешевой нефти и приближения объемов мировой добычи к своему историческому максимуму.

Использование автомобильного топлива из нефти является одним из наиболее существенных факторов загрязнения окружающей среды, особенно в условиях современного мегаполиса. В крупных городах доля автомобильного транспорта в источниках загрязнения составляет более 80 %. Требование уменьшения выбросов парниковых газов, прежде всего диоксида углерода (СО2), является одной из серьезных актуальных проблем. Разрабатываются различные технологии улавливания выбросов СО2, а также технологии, способствующие их снижению. В мире наблюдается тенденция смещения приоритетных направлений в сторону выбора экономических и экологически эффективных видов ресурсов для транспорта.

Эти вопросы интересуют многих ученых, исследований всего мира. Это прежде всего связано с желанием и острой необходимостью улучшения экологической ситуации не только в РФ но и во всем мире.

Так Бондаренко Е.В. в своей статье выполнил анализ использования некоторых видов моторного топлива по критериям экологической безопасности. Смольников А. Е. описывает особенности сжиженного углеводородного газа и считает его топливом будущего.

Не менее актуальным является вопрос использования различных видов топлива в неблагоприятных климатических условиях. Это связано с тем, что многие регионы расположены территориально, где преобладают пониженные температуры. Научный сотрудник Гнедова Л.А. в своей статье уделяет внимание применению различных видов топлива в условиях Сибири и крайнего Севера.

Объект исследования: автомобили.

Цель исследования: выполнить анализ эффективности использования топлива для дальних перевозок.

Задача исследования:

— изучить виды топлива для автомобилей;

— изучить альтернативные виды топлива: электричество, водородное топливо, биотопливо, твердое и жидкое топливо;

— изучить особенности экономного расходования ГСМ;

— выполнить оценку сравнительной эффективности использования автомобильных топлив и электроэнергии для автомобильного транспорта.

Заключение:

В мире наблюдается тенденция смещения приоритетных направлений в сторону выбора экономических и экологически эффективных видов ресурсов для транспорта. Эти вопросы интересуют многих ученых, исследований всего мира. Это, прежде всего, связано с желанием и острой необходимостью улучшения экологической ситуации не только в РФ но и во всем мире.

Очевидным стает вопрос использование альтернативных источников для автотранспорта. К таким возможно отнести: электричество, водородное топливо, биотопливо, твердое и жидкое топливо. В работе описаны особенности таких видов топлива.

Очевидно, что в будущем автомобили на новых альтернативных видах топлива и энергии будут вытеснять традиционные автомобили на ДВС. Массовое развитие электромобилей в России будет иметь свои преимущества и последствия. Перевод автомобильного парка России на электрическую тягу вызовет повышение спроса на электроэнергию и, соответственно, его снижение на моторное топливо. Полученные прогнозные оценки показывают, что быстрое развитие электромобилей в долгосрочной перспективе и рост их доли в общем автопарке страны не представляют серьезной проблемы для сектора производства электроэнергии нашей страны. Они также демонстрируют возможность существенного снижения объемов парниковых газов и уменьшения их влияния на жителей регионов. При этом общий экологический эффект будет зависеть от технических характеристик электромобилей, климатических условий их эксплуатации и от структуры производства электроэнергии. Как показали результаты модельного эксперимента, экономическая эффективность использования новых энергоресурсов для транспорта будет зависеть от региональных особенностей, в частности, от динамики изменения цен на энергоресурсы, доли альтернативных энергоносителей на региональном рынке, условий будущего развития региона.

Фрагмент текста работы:

1. Теоретическая часть

1.1 Виды топлива для автомобилей

На заре автомобильной промышленности автомобили работали на спирте или, говоря научным языком, этаноле. Позже, когда появился бензин, эти два вида топлива долгое время конкурировали друг с другом в автомобильной промышленности.

В сегодняшних условиях бензин имеет явное преимущество. Более 80 % автомобилей заправляются бензином. На втором месте — дизельное топливо (10 процентов), на долю газа приходится 3-4 процента, а остальное — различные виды топлива.

Бензин получают путем перегонки нефти, обогащенной смесью углеводородов и присадок. Фракции, содержащиеся в бензине, зависят от времени нагрева, температуры замерзания, удельной теплоты сгорания и других свойств, которые повышают или понижают его характеристики [4].

Качество бензина обычно классифицируется по его октановому числу, которое характеризует его устойчивость к детонации. Октановое число можно определить на автозаправочных станциях по названию топлива. Таким образом, АИ-92, АИ-95, АИ-98 означают «автомобильный бензин с октановым числом 92 (95, 98), полученный исследовательским методом».

Фактически, бензин АИ-92 и АИ-95 не отличаются по своему химическому составу. Разница заключается в присадках, которые борются с нагаром, защищают двигатель от коррозии, снижают вредные выбросы и даже противостоят замерзанию при низких температурах.

Бензиновые двигатели бывают разные, и для каждого из них требуется свой тип бензина. Например, производители европейских автомобилей чаще указывают использование АИ-95. Для отечественных автомобилей, как правило, рекомендуется использовать AI-92. Необходимо следовать инструкциям производителя по типу бензина, так как топливная система рассчитана на определенное топливо.

Высокооктановый бензин влияет на степень сжатия поршневой системы автомобиля. Это основной показатель эффективности работы двигателя. Чем выше степень сжатия топливно-воздушной смеси в цилиндре, тем выше мощность двигателя без дополнительного расхода топлива. Степень сжатия для бензиновых двигателей составляет от 7 до 11, в то время как степень сжатия для дизельных двигателей гораздо выше — от 13 до 19.

Более высокая степень сжатия дизельного двигателя приводит к более эффективному сгоранию топливно-воздушной смеси и повышает КПД дизельного двигателя. Дизельные автомобили имеют и другие преимущества: меньший расход топлива, лучшая тяга, более надежное ускорение и более чистая окружающая среда.

Дизельные двигатели технически менее сложны. Например, у них нет системы зажигания; топливо в цилиндрах воспламеняется в результате сжатия. Это многократно увеличивает срок службы двигателя по сравнению с бензиновыми двигателями, а также повышает мощность и эффективность.

В России большая часть дизельных автомобилей — это грузовики или спецтехника. В западных странах тенденции иные. В Италии и Франции, например, около 70% транспортных средств являются дизельными, включая высокий процент легковых автомобилей. Это объясняется их производительностью, экологической чистотой и низким расходом топлива. Мы не должны забывать о климате. В этих странах у людей нет проблем с замерзанием зимой. Этот факт, конечно, является одним из самых больших недостатков дизельного топлива: температура замерзания составляет -15° по Цельсию.

В холодных регионах необходимо переходить с летнего топлива на зимнее или даже арктическое и тщательно следить за температурой фильтруемости дизельного топлива, чтобы предотвратить его кристаллизацию [4].

Топливо с высоким цетановым числом используется для работы двигателя в холодных условиях. Это показатель, отвечающий за количество горючих компонентов в дизельном топливе, за работу двигателя в холодную погоду и за количество вредных выбросов в окружающую среду.

Биодизель фактически вызывает меньше выбросов в атмосферу. Это топливо подходит для всех дизельных двигателей.

Сырьем для производства биодизеля служат рапсовое, кукурузное, подсолнечное, касторовое, пальмовое и некоторые другие масла. Рапсовое масло является наиболее выгодным (более высокий процент топлива при дешевом производстве).

Биотопливо дешево в производстве, поскольку его получают из сельскохозяйственных отходов. В настоящее время существуют разработки, позволяющие использовать водоросли и касторовое масло.

Биоразлагаемое топливо при сгорании выделяет меньше серы, сажи и угарного газа и не образует копоти.

Биодизель безопасен для автомобиля, его можно смешивать с любым дизельным топливом и использовать без каких-либо присадок. В холодную погоду нужно обращать внимание на соотношение: 20 процентов биодизеля к 80 процентам обычного дизельного топлива. Поскольку биодизель замерзает при температуре -5°C, его рекомендуется постоянно использовать в качестве летнего топлива.

В отличие от обычного дизельного топлива, это топливо может служить хорошей смазкой для движущихся частей механизмов автомобиля благодаря содержанию кислорода. Смазывающие свойства продлевают срок службы двигателя и топливного насоса.

Еще одним положительным свойством биодизеля является его пожаробезопасность. Горение происходит при температуре выше +150°C.

Однако у биодизеля есть и недостатки:

1. срок хранения в три месяца слишком мал.

2. низкая эффективность двигателя при отрицательных температурах.

3. при работе двигателя при низких температурах образуется налет из кристаллов воска, который загрязняет детали.