Мета дослідження, постановка задачі, Матеріали досліджень - Перспективні напрями розвитку сучасного автомобілебудування
Метою дослідження є підвищення екологічної безпеки та економічної ефективності автомобілів за рахунок визначення та обгрунтування перспективних напрямів розвитку сучасного автомобілебудування. Задачами дослідження є аналіз сучасного стану автомобілебудівної галузі, визначення перспективних напрямів його розвитку та наукове обгрунтування технічних рішень щодо створення автомобілів на найближчу перспективу.
Матеріали досліджень
Автомобіль екологічний двигун паливо
Проблема підвищення паливної економічності та екологічної безпеки автомобілів на сучасному етапі може бути вирішена за рахунок розвитку наступних науково-технічних напрямків: подальше вдосконалення ДВЗ, застосування альтернативних джерел енергії та видів палива, розроблення автомобілів з гібридними силовими установками, впровадження електромобілів (рис. 1).
Рисунок 1 - Напрями підвищення паливної економічності автомобілів
Аналіз перспективних напрямів розвитку сучасного автомобілебудування показав, що заходи щодо вдосконалення двигунів внутрішнього згоряння виявляються не дуже ефективними. Це пов'язано як з низьким коефіцієнтом корисної дії (ККД) ДВЗ, так ї з особливістю експлуатації автомобілів у великих мегаполісах, наприклад, у заторах. Середня швидкість автомобілів на завантажених ділянках дороги не перевищує 5,56 м/с (20 км/год.), а потужність ДВЗ використовується менш ніж на 10 %. Крім того, сам характер руху в місті є послідовністю прискорень і гальмувань. В результаті у процесі гальмування кінетична енергія автомобіля безповоротно розсіюється в гідравлічних гальмівних системах, на відміну від автомобілів з електроприводом, які мають систему рекуперативного гальмування. Широке розповсюдження ДВЗ обумовлено низкою переваг перед іншими типами силових установок: - висока енергетична щільність палива, яка, навіть при невисокому ККД ДВЗ, дозволяє автомобілю здійснювати рух до 800 км на однієї заправці паливного баку; - можливість задоволення сьогоднішнім міжнародним вимогам з екологічної безпеки, але наступні екологічні вимоги автомобілі з ДВЗ можуть вже не задовольнити; - добре відпрацьована технологія виготовлення ДВЗ, що забезпечує їх невисоку питому вартість (витрати/кВт); - удосконалення робочого процесу призвело до високої об'ємної та масової енергоємності (кВт/м3, кВт/кг). Основним недоліком автомобілів з ДВЗ, крім шкідливих викидів у вигляді хімічних речовин і з'єднань, є його неефективна робота, особливо при експлуатації автомобілів у великих мегаполісах в години пік. Теоретичні та експериментальні дослідження показують, що шляхом оптимізації ступеня стиснення і робочого об'єму ДВЗ може бути поліпшена експлуатаційна паливна економічність і забезпечено зниження викиду парникових газів (СО2) в умовах міського руху не більш ніж на 20- 40 %. В даний час провідні світові виробники автомобілів впроваджують близько 100 різних моделей автомобілів, що працюють на альтернативних видах палива. В якості альтернативних видів палива розглядаються: зріджений нафтовий газ, природний газ, біометан, біопаливо і водень. До 2020 р., згідно резолюції ООН, в країнах Європи очікується збільшення таких автомобілів до 23 % від всього автопарку, з них 10 % (близько 30,5 млн. одиниць) будуть експлуатуватися на природному газі. Найбільш перспективним видом альтернативного палива є водень. Але сучасний рівень розвитку технологій не дозволяє використовувати водень ефективно. Виготовлення водневого палива для автомобілів в чотири рази дорожче, ніж виробництво автомобільного бензину в кількості, достатній для виробництва аналогічної кількості енергії. Крім того, залишається проблемою створення "водневої інфраструктури" - мережі заправних станцій і сервісних центрів необхідних для обслуговування автомобілів, що працюють на водневому паливі. За оцінками Аргоннської національної лабораторії, в масштабах США для цього потрібно витратити більше $ 600 млрд. Може тому президент США Барак Обама признав безперспективним розвиток виробництва автомобілів, що працюють на водні, зробивши вибір на користь електромобілів. Він ліквідував "Фонд розвитку автомобілів з водневими двигунами" з бюджетом $ 1,2 млрд., який був заснований його попередником Джорджем Бушем молодшим у 2003 р. Як вважає Обама, майбутнє водневої технології викликає сумніви, особливо на тлі швидкого розвитку ринку електричних транспортних засобів. В теперішній час вирішення екологічних та економічних проблеми в сучасному автомобілебудуванні можливо за рахунок використання електричного привода, який застосовується в електромобілях та гібридних автомобілях. Увага конструкторів до автотранспортних засобів з електричною тягою підтримується також тим, що вони мають важливу перевагу - відсутність шкідливих викидів. По-друге, коефіцієнт корисної дії сучасних електричних двигунів досягає 95 %. В порівнянні, ККД бензинового двигуна в оптимальному режимі не перевищує 30 %, дизельного - 40 %, паливних елементів на водню - 60 %. Тому електромобілі відрізняються низькою собівартістю експлуатації. Але джерела енергії електромобілів - тягові акумуляторні батареї (АКБ) - поки не можуть конкурувати з бензином, газом або дизельним паливом за щільністю енергії. Наприклад, паливний бак автомобіля ємністю 50 л акумулює 2.35 ГДж енергії, відповідаючи щільності енергії 47 ГДж/м3 (13 МВт-год./м3). Тому основним недоліком електромобілів є недостатня ємність тягових акумуляторних батарей, від чого запас ходу електромобілів не надто великий. Проблема невеликого пробігу електромобілів виникає через низьку щільність енергії акумуляторних батарей. Питома енергоємність накопичувачів та джерел енергії, що використовуються в силових установках автомобілів, з урахуванням максимального ККД перетворення енергії зведена у табл. 1.
Таблиця 1 - Питома енергоємність накопичувачів та джерел енергії для автомобілів
Електромобілі - це, безумовно, перспективний напрямок розвитку автомобілебудування. Вже декілька років випускаються серійні електромобілі: Nissan LEAF, Mitsubishi i-MiEV, Tesla S та ін. В списку компаній, що готовляться до серійного випуску повноцінних автомобілів на електричній тязі - Hyundai, Subaru, BMW, Audi, Mercedes, Volkswagen, Peugeot та багато інших відомих корпорацій. Але без якісного стрибка енергетичних характеристик акумуляторних батарей та без значного зниження їх вартості електромобілі будуть мати обмежений попит серед споживачів автомобілів. Поки електромобілі, порівняно з традиційними автомобілями з ДВЗ, поступаються їм за технічними характеристиками, ціною та зручністю експлуатації.
Похожие статьи
-
В теперішній час зростає потреба в ефективних та екологічно чистих автотранспортних засобах. Екологічні проблеми сучасності у більшій мірі пов'язані з...
-
Результати досліджень - Перспективні напрями розвитку сучасного автомобілебудування
На сучасному етапі розвитку автомобілебудування доцільно розробляти гібридну технологію, тому що електромобілі та інфраструктура зарядних станцій ще не...
-
Основними напрямками розвитку дорожніх транспортних засобів є підвищення економічної ефективності, екологічної чистоти та експлуатаційних властивостей....
-
Із приведеного вище огляду методів оцінки інформативності ознак розпізнавання та особливостей структури та функцій СППР можна розбити висновок про...
-
Я вважаю, що тема моєї дипломної роботи є актуальною тому що, для любого електромеханіка який займається ремонтними роботами є необхідністю мати...
-
Аналітичній огляд методів оцінки інформативності ознак розпізнавання Оцінка інформативності визначає ефективність використання певної ознаки...
-
Постановка задач - Засоби радіорелейного зв'язку
На основі проведеного аналізу існуючих і перспективних станцій вітчизняного та закордонного виробництва слід відмітити зростання тенденцій використання...
-
Проблеми розвитку транспортної системи України Проблеми подальшого розвитку транспортного комплексу пов'язані з реформуванням інших галузей, оскільки...
-
Недостатки протокола TCP К наиболее существенным недостаткам протокола TCP в области управления потоками относится следующее: 1. К основному недостатку...
-
Два транспортних підприємства А та Б, які працюють в однакових ринкових умовах надають транспортні послуги населенню в обсязі: Підприємство А: x=[0;a]...
-
Постановка задачи Целью данной работы является создание компактной, частично магнитоэкранированной конструкции магнетрона, предназначенного для работы в...
-
Постановка задачі У даному розділі необхідно для отриманих параметрів, розрахованих у розділі 2, провести вибір та побудувати схеми АЦП послідовного...
-
Обоснование постановки задачи - IP-телефония и традиционные телефонные сети
В данной дипломной работе рассматриваются системы связи, и в частности показатели качества IP-телефония. В последние годы бурный рост числа систем...
-
Цель и постановка задачи - Мехатронные системы автомобильного транспорта
То определяющее значение, которое принадлежит электронной системе в автомобиле, заставляет уделять повышенное внимание проблемам, связанным с их...
-
Технологія UWB - Безпровідні мережі
- Технологія Ultra wide band tehnology (UWB) - це новітня технологія широкосмугового передавання. У лабораторних умовах UWB забезпечують швидкості...
-
Бездротова мережа масштабу міста ( Wireless Metropolitan Area Network, WMAN ) - це мережі рівня районів великого міста, всього міста чи деякого регіону....
-
Персональна бездротова мережа ( Wireless Personal Area Network, WPAN ) - це, як правило, домашні мережі для бездротового взаємодії домашньої апаратури....
-
При проведении поверки установки У300 на постоянном токе по схеме рис.1 применяютсяследующие средства: Рис. 1. Схема поверки установки на постоянном токе...
-
В нашей примерной лаборатории используется установка для проверки и градуировки электроизмерительных приборов У300 и манометр грузопоршневой МП-60. Более...
-
Особливістю нинішнього етапу розвитку інформаційних систем армій економічно розвинених держав є повсюдне впровадження нових стандартів цифрової обробки...
-
Визначення колійного розвитку та корисної довжини колій - Проектування залізничного вузла
Число спеціалізованих приймально-відправних колій залежить від обсягів руху, тривалості заняття колії одним поїздом та нерівномірності руху. Число...
-
Теоретичні положення роботи К. Нето встановили основи політики загальнодоступності послуг в країнах, що розвиваються. Доведено, що публічна політика в...
-
Конденсатори знаходять застосування практично у всіх областях електротехніки. Конденсатори (спільно з котушками індуктивності та / або резисторами)...
-
Висновок, Використана література - IP-телебачення: сучасний стан, перспективи розвитку
Аналіз сучасного стану систем IP-телебачення показав, що сьогодні IP-технології мають достатню зрілість для вирішення завдань передачі відеоінформації. В...
-
Проблеми розвитку IP-телебачення в Україні - IP-телебачення: сучасний стан, перспективи розвитку
Серед чинників, що обмежують розвиток IP-телебачення, можна відзначити високу конкуренцію традиційних операторів, відносно низький рівень проникнення...
-
Можливості IP-телебачення - IP-телебачення: сучасний стан, перспективи розвитку
Можливості протоколу IP дозволяють надавати широкий пакет інтерактивних і інтегрованих послуг, таких, наприклад, як: Live TV ("власне IP-телебачення")....
-
Оптичний випромінювання магнітоплазмовий компресор Для кількісної оцінки величини енергії, затрачуваної на досягнення бактерицидного ефекту, вводиться...
-
Схема експериментальної установки приведена на мал. 3. Електроди коаксіального МПК розташовувалися на металевих аркушах, що з'єднувалися з відповідними...
-
Підготовча робота в США - Дослідження мереж передачі даних на базі технології W-CDMA
У США є декілька технологій другого покоління, серед них широке поширення отримали цифрові системи, що працюють за стандартами GSM-1900, US-TDMA (D-AMPS)...
-
Робота по формуванню образу систем рухомого зв'язку третього покоління почалася відразу після того, як Всесвітня адміністративна конференція з...
-
W-CDMA в системах третього покоління - Дослідження мереж передачі даних на базі технології W-CDMA
Аналогові стільникові системи зазвичай називаються системами першого покоління. Цифрові системи, що знаходяться у використанні в даний час, такі як GSM,...
-
Третім міркуванням, що кладеться в основу розроблення і реалізації політики загальнодоступності послуг в країнах, що розвиваються, пов'язане з...
-
Погляд на політику загальнодоступності послуг в рамках парадигми розвитку як свободи забезпечує дієвий аргумент для її реалізації в країнах, що...
-
Швидкі технологічні зміни 90-х зародили великий оптимізм по відношенню до можливого впливу ІКТ на людський добробут. Однак, досі не повністю зрозуміло,...
-
Використовуючи теоретичні принципи, розроблені А. Сеном та прагматичні ідеї Махбуба (Mahbub Ul Haq) [12], Програма розвитку ООН (ПРООН) заснувала в 1990...
-
Парадигма розвитку як свободи змінює фокусну точку в аналізуванні розвитку. Дійсно, ця парадигма пропонує концентрувати увагу на свободі людського буття,...
-
Основне питання, чому деякі країни є більш багатшими за інші, давно мучив вчених і політиків. За сучасної ери, предмет економічного розвитку притягував...
-
Проблема забезпечення загального (повсюдного і для усіх категорій населення та бізнесу, "універсального") доступу до сучасних інформаційно-комунікаційних...
-
В результаті проробленої роботи створено Ethernet мережу в якій знаходиться 4 кімнати, в кожній з них знаходяться комп'ютери з'єднані між собою однією з...
-
Дослідження структурно-функціональних елементів біполярних інтегральних схем
"Дослідження структурно-функціональних елементів біполярних ІС з курсу: "Основи мікроелектроніки" Мета роботи: Вивчення топології особливостей...
Мета дослідження, постановка задачі, Матеріали досліджень - Перспективні напрями розвитку сучасного автомобілебудування