Курсовая с практикой на тему Отказ от использования двигателей внутреннего сгорания в странах Европы: проблемы и перспективы.

Содержание:

Введение. 3

1. Теоретические аспекты использования двигателей
внутреннего сгорания. 5

1.1 История и понятие «двигатель внутреннего сгорания». 5

1.2 Воздействие двигателей внутреннего сгорания на
окружающую среду. 8

2. Проблемы и перспективы использования двигателей
внутреннего сгорания Европе  11

2.1 Проблемы использования двигателей внутреннего сгорания
Европе. 11

2.2 Перспективы использования двигателей внутреннего
сгорания Европе. 16

Заключение. 20

Список литературы.. 22

Введение:

Актуальность работы. В современном
мире человек повсюду окружен двигателями различных конструкций и мастей. Есть
тепловые, на которых работают автомобили, корабли и бензопилы. Электрические,
которые устанавливаются в холодильники, пылесосы, электропилочки для ногтей.
Есть реактивные для самолетов и ракет и много других.

Если рассматривать, как
работает двигатель внутреннего сгорания, то стоит понимать, что существуют
такты, которые разделяют агрегаты на однотактный, двухтактный и четырехтактный.
В зависимости от того, куда устанавливается ДВС, так и различают такты.

Современные автомобильные
двигатели оснащаются четырехтактными «сердцами», которые идеально
сбалансированные и отлично работают. А вот однотактные и двухтактные моторы
обычно устанавливаются на мопеды, мотоциклы и прочую технику. Принцип работы
двигателя автомобиля – это вопрос, интересующий практически каждого
автовладельца. В ходе первого ознакомления со строением двигателя все выглядит
очень сложным. Однако в реальности, с помощью тщательного изучения, устройство
двигателя становится вполне понятным. Конструкция и особенности современных
моторов постоянно совершенствуются. Так, весь мир уже невозможно представить
без выхлопных газов, машин и автосервисов. Работающий ДВС узнать легко по
характерному звуку. Принцип работы и устройство двигателя внутреннего сгорания
достаточно простое, если разобраться один раз.

Евросоюз планирует
отказаться от автомобилей на ДВС к 2050 году, а 01.01.2020 стартовал проект
INCIT-EV, направленный на тестирование инфраструктур зарядок, новых технологий
и бизнес-моделей, направленных на обслуживание электромобилей. В течение 4 лет
на пяти демонстрационных полигонах будут развернуты следующие варианты
электрозарядных структур: динамические полосы дистанционной зарядки в городе;
динамическая беспроводная зарядка на больших расстояниях, прототип дорог в
рамках транспортных коридоров всеевропейского проекта TEN-T; инновационные
статические зарядные хабы; сверхбыстрые системы заряжания на европейских
магистралях; двунаправленные зарядные станции постоянного тока; специальные
полосы для беспроводной зарядки в аэропортах.

Проект курируется группой
компаний Renault из 33 партнеров. Среди них производители и поставщики зарядных
устройств, фирмы, обслуживающие дорожную инфраструктуру, ассоциация пользователей
электромобилей. Запланированный бюджет проекта составляет 18,6 млн евро.
Технологии динамической зарядки, то есть «на ходу», со скоростью 130 км в час
опробуют в Париже и Версале. В испанской Сарагосе испытают индукционные
статические, а также двунаправленные маломощные зарядки. Заправочную станцию в
Турине оснастят тремя видами заправочных устройств: двунаправленным, быстрым и
статическим индуктивным.

Цель работы – исследовать
отказ от использования двигателей внутреннего сгорания в странах Европы:
проблемы и перспективы.

Задачи:

— рассмотреть понятие
«двигатель внутреннего сгорания» ;

— описать воздействие
двигателей внутреннего сгорания на окружающую среду;

— выявить проблемы
использования двигателей внутреннего сгорания Европе;

— определить перспективы
использования двигателей внутреннего сгорания Европе.

Объект исследования – страны
Европы.

Предмет исследования – отказ
от использования двигателей внутреннего сгорания.

Методы исследования –
анализ, обобщение полученной информации.

Структура работы состоит
из введения, двух глав, заключения, списка литературы.

Заключение:

В результате проделанной
работы решены следующие задачи: рассмотрено понятие «двигатель внутреннего
сгорания»; описано воздействие двигателей внутреннего сгорания на окружающую
среду; выявлены проблемы использования двигателей внутреннего сгорания Европе;
определены перспективы использования двигателей внутреннего сгорания Европе.

Еще в начале 2010-х годов
дизельными моторами в Европе оснащалось более половины новых автомобилей, царил
настоящий культ экономичного двигателя на тяжелом топливе. Но в последнее время
во многих европейских странах дизелю фактически объявили войну. В 2015 году
выяснилось, что более 11 млн дизельных автомобилей по всему миру были оснащены
специальным программным обеспечением, позволяющим обманывать контрольное
оборудование во время анализа выхлопных газов. По данным британской компании
EA, разница между заявленными и реальными показателям достигала 60%.

Критика дизельных моторов
звучала и раньше, особенно со стороны экологов и «зеленых» партий. Главное, за
что невзлюбили дизельные двигатели – это вредные оксиды азота (NOx) и твердые
частицы сажи, которые вместе с выхлопами попадают в воздух, а оттуда — в
организм человека. Это приводит к развитию тяжелых заболеваний дыхательных
путей и системы кровообращения, инфарктам, инсультам, диабету, аллергии и даже
раку.

К тому же, по нормам,
принятым в Евросоюзе, допустимая среднегодовая норма содержания NO2 в кубометре
воздуха составляет 40 мг. Поскольку же дизельные автомобили считаются главным
источником загрязнения воздуха, то и бороться стали в первую очередь с ними.

Власти Германии пошли
другим путем: в городах вводят локальные зоны, где запрещено движение машин на
тяжелом топливе. Первый подобный запрет был введен в мае 2018 года в Гамбурге,
а в 2019 году аналогичная мера распространилась на Кёльн, Франкфурт, Штутгарт,
Майнц, Бонн и Берлин. Правда, немцы пока что не запрещают дизели вообще, а лишь
ограничивает использование машин с двигателями, не соответствующими нормам
Евро-5 и 6.

В Британии продажу
автомобилей с дизельными моторами полностью запретят, но лишь в 2040 году и…
вместе с бензиновыми автомобилями.

Испанцы действуют
аналогично британцам: они планируют отказаться от двигателей на тяжелом топливе
к 2050 году.

Каждая европейская страна
решает эту проблему по-своему, стремясь к той самой норме в 40 мг NO2 на
кубометр воздуха в год. Однако есть и общий принцип: под запрет подпадают
легковые автомобили, не выполняющие требования норм Евро-5 и выше. Исключения
планируется сделать для машин, принадлежащих инвалидам, и некоторых видов
коммерческого транспорта. Иначе говоря, все дизели все-таки не запретят в
ближайшее время.

Пока что о полном запрете
речи не идет, поэтому во многих городах Европы производители частично
выплачивают владельцам старых автомобилей премии, помогающие приобрести новую
модель, соответствующую нормам Евро-6. Налицо политика «кнута и пряника» —
производители увеличивают продажи новых машин, а автомобилисты получают
подспорье при покупке моделей с «более чистыми» дизелями, которые не попадают
под санкции.

Фрагмент текста работы:

1. Теоретические аспекты использования двигателей внутреннего
сгорания

1.1 Понятие «двигатель
внутреннего сгорания» Двигатель внутреннего
сгорания (ДВС) — тепловая машина, преобразующая химическую энергию топлива в
механическую работу. В поршневом ДВС процесс сгорания топлива проходит в
замкнутом объёме (цилиндре), где расширение продуктов сгорания (газов) вызывает
поступательное движение поршня, которое преобразуется во вращение коленчатого
вала с помощью кривошипно-шатунного механизма [10].

Сегодня абсолютное
большинство автомобилей приводятся в движение поршневыми ДВС. Другие виды ДВС
(роторно-поршневые и газотурбинные) встречаются на автомобилях крайне редко, а
альтернативные источники энергии (электромоторы, водородные топливные элементы)
ещё не получили широкого распространения. Поршневые ДВС работают на бензине
(бензиновые ДВС), дизельном топливе и других продуктах нефтепереработки
(дизельные ДВС), а также на этаноле, биодизеле, сжиженном газе и монооксиде
углерода, вырабатываемом газогенератором. К достоинствам поршневого ДВС относят
невысокую стоимость, относительную простоту в обслуживании, автономность,
универсальность, небольшие размеры и массу, быстрый запуск и широкий диапазон характеристик,
к недостаткам — низкий КПД (20-50%), большую частоту вращения коленчатого вала,
ограниченный ресурс, шумность и токсичность выхлопных газов.

Современные ДВС также
оснащаются всевозможной электроникой:

Система изменения фаз
газораспределения (CVVT) — регулирует работу ГРМ в соответствии со скоростью
вращения коленчатого вала и режимом нагрузки на двигатель. Позволяет более
эффективно использовать мощность двигателя и снижает расход топлива.

Система дезактивации
цилиндров (Active Cylinder Control, Variable Cylinder Management) — изменяет
рабочий объём двигателя за счёт отключения части цилиндров. Устанавливается на
многоцилиндровые двигатели и автоматически отключает лишние цилиндры при работе
двигателя с неполной нагрузкой, снижая расход топлива [9].

Система изменения степени
сжатия (Variable Compression) — изменяет объём камеры сгорания в зависимости от
условий работы ДВС. Позволяет не только повысить мощность и снизить расход
топлива, но и заправлять машину разными марками бензина, а с более широким
диапазоном изменения степени сжатия (например, мотор DiesOtto) — даже
переключатся между бензиновым и дизельным режимами.

Работа поршневого ДВС
характеризуется такими параметрами:

1. Верхняя мёртвая точка — крайнее верхнее
положение поршня относительно оси коленчатого вала.

2. Нижняя мёртвая точка — крайнее нижнее
положение поршня относительно оси коленчатого вала.

3. Рабочий цикл — совокупность процессов,
протекающих в цилиндрах двигателя с определённой последовательностью.

4. Такт — часть рабочего цикла за время
движения поршня из одного крайнего положения в другое.

5. Диаметр цилиндра — расстояние между
стенками цилиндра.

6. Ход поршня — расстояние между крайними
положениями поршня.

7. Отношение диаметра цилиндра к ходу поршня
— обычно чем больше диаметр цилиндра, тем выше обороты двигателя, но ниже
крутящий момент, и наоборот.

8. Объём камеры сгорания — объём пространства
над поршнем при нахождении его в верхней мёртвой точке.

9. Рабочий объём цилиндра — объем,
заключённый между крайними положениями поршня в цилиндре.

10. Рабочий объём двигателя — произведение
рабочего объёма цилиндра на количество цилиндров двигателя.