Исследовательская работа учащегося Жуланова Ильи "Альтернативные виды топлива" математика +физика

 

 

 

 

Выполнил работу:                                             Жуланов Илья,

                                                                                ученик 8д класса

Научный руководитель:                               Тарасова Татьяна Ивановна,     

                                                                            учитель математики  МБОУ

                                                                         « СОШ № 6 им.Н.З.Ульяненко»

 

 

город Воткинск, Удмуртская республика

2020-2021

 

Оглавление:

I. Введение……………………………………………………3

II. История возникновения автомобилестроения…………4

III. Общее устройство автомобиля…………………………6

IV. Альтернативные видя топлива автомобилей…………14

1. Природный газ
2. Электричество

3. Водород

4. Пропан

5. Биодизельное топливо

6. Метанол
7. Этанол
8. Виды топлива серии P

9.Солнечная энергия

V. Заключение……………………………………………..17

VI. Литература……………………………………………..18

VII. Приложения…………………………..………………19

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I.                  Введение

     Люди всегда мечтали о средствах быстрого передвижения. Вспомним сказочные сапоги-самоходы, башмаки-самоступы, которые в одно мгновение переносили счастливого обладателя на большие расстояния: через высокие горы, дремучие леса, через моря и океаны. Но народ не только мечтал, он искал, изобретал чудесные машины для преодоления пространства. В настоящее время люди пользуются различными видами транспорта: речным, морским, грузовым, трубопроводным, воздушным, транспортом личного пользования.

   Возникновение транспорта относится к древнейшим временам. В Древнем Китае, Персии, Римской империи было построено большое количество мощеных дорог для военных целей. Для транспортировки грузов использовались рабы-носильщики, которые переносили вьюки или тащили 2-4 колесные повозки. С ростом торговли появилось морское судоходство - гребные, а затем и парусные суда. Но народ не только мечтал, он искал, изобретал чудесные машины для преодоления пространства. Автомобильный вид транспорта является одним из более удобных и комфортабельных. Но не сразу автомобиль стал таким, каким как мы его знаем сейчас - с элегантным кузовом, мягкими сиденьями, эластичными рессорами и мощным двигателем. Много умельцев ломало голову над его созданием и совершенствованием. В красивых сказках и легендах выражена извечная мечта людей о средствах быстрого передвижения.

   Одна из важнейших функций транспорта-перемещение людей и грузов, одна из важнейших областей общественного материального производства. Для передвижения на любом виде транспорта необходимо топливо.

    Топливо - это горючие вещества,  являющиеся источником получения энергии основной составной частью которых является углерод. Топливо  применяют с целью получения при его сжигании тепловой энергии. В настоящее время для производства  топлива, используется в основном нефть, из которой делают бензин, дизельное топливо и природный  газ. В своей работе мне хотелось выяснить есть ли другие виды автомобильного топлива, более экологически безопасные. Кроме того стоимость бензина постоянно растет, и возможно есть другие виды топлива менее затратные.

 

Цель работы: узнать о существовании новых видов  автомобильного топлива, более экологически безопасных, дешёвых, чем их бензиновые аналоги. Дать сравнительную характеристику альтернативным видам топлива

Задачи:

  I. Познакомиться со строением автомобиля

 II.Собрать информацию об истории автомобиля

III. Узнать какие альтернативные виды топлива существуют

IV. Провести сравнительную характеристику видов топлива

 

 

II. История возникновения автомобилестроения.

 

Задолго до появления автомобиля люди уже изобретали разнообразные самодвижущиеся экипажи. Причем многие модели были не только действующими, но и весьма эффективными.

К примеру, в книге «История автомобиля» А. Моравского, рассказывается, что еще в середине IV века до н.э. для Дионисия младшего, тирана Сиракузского, был построен некий «Гамаксион» - машина, передвигавшаяся с помощью мускульной силы человека. Как уверяют предания, «Гамаксион» успешно состязался с конными колесницами. Деметрий Фалернский в 308 году до н.э. соорудил трехколесную повозку, где в качестве двигателя использовалось беличье колесо. Вместо белки в колесе, естественно перебирал ногами человек.

   Затем пришла очередь пружиномобилей. Первая такая машина, созданная французом Жаком де Вокансоном (1709-1782), легко трогалась с места, двигалась и останавливалась.

   Популярными тогда были и пневмомобили - машины, работающие на сжатом воздухе. Первую из них англичанин Ман построил еще в 1823 году, но широкое распространение пневмомобили получили лишь на исходе столетия, когда появились баллоны высокого давления для сжатого воздуха.

    Слово «автомобиль» означает «самодвижущийся» - сам от латинского - движущийся». В наше время автомобиль - самое распространенное средство механического транспорта. В России в ряду имен изобретателей одним из первых должен быть назван дворцовый крестьянин из Казанской губернии Леонтий Лукьянович Шамшуренков (1687-1758), в 1752 г. создавший четырехколесный экипаж, приводившийся в движение мускульной силой двух человек. Интенсивные поиски новых видов транспорта велись в более развитых странах Запада.

  Практическое, применение автомобиля как транспортного средства начинается с появлением принципиально более простого, компактного и экономичного двигателя внутреннего сгорания (ДВС).

   Опыты по созданию автомобилей, паромобилей и электромобилей проходили в разных странах в разных масштабах. Нельзя не отметить, что уже в 1899 г. русский инженер И.В. Романов разработал оригинальную конструкцию электробуса. И хотя в это время направление развития безрельсового сухопутного транспорта окончательно не определилось, а будущие автомобили еще занимали весьма скромное место в ряду с электро- и паромобилями, промышленное производство безрельсовых транспортных средств (БТС) неуклонно росло, а главное - повышалась экономическая потребность в них, особенно в таких территориально обширных странах как Россия и США.

   В России автомобили появились в конце XIX в.

Первый советский автомобиль был выпущен в 1924 г. С этого времени начинается развитие автомобильной промышленности в СССР.

По своему назначению автомобили бывают транспортные (для перевозки пассажиров, грузов), специальные (санитарные, пожарные, автолавки, автокраны и др.) и гоночные (для спортивных соревнований). В свою очередь, транспортные автомобили делятся на легковые, грузовые и автобусы. В 1895 г. по улицам Санкт-Петербурга к Марсову полю проследовал первый автомобиль, приобретенный за границей.

  Началом зарождения автомобильного транспорта в России, как отрасли народного хозяйства, считается 11 сентября 1896 г., когда Министерство путей сообщения издало обязательное постановление «О порядке и условиях перевозки грузов и пассажиров по шоссе в самодвижущихся экипажах». 1 августа 1899 г. в Санкт-Петербурге на Марсовом поле состоялась проба автомобилей для перевозки пассажиров.

    История становления и развития автомобильного транспорта в России тесно переплетается с формированием экономического потенциала страны, состоянием и прогрессом гужевого, железнодорожного и водного транспорта.

  Изучая разнообразную литературу, постепенно отходишь от стереотипов, что царская Россия была отсталой, полуфеодальной, аграрной страной, «не имевшей даже автомобильного транспорта».

  К 1910 г. в России с учетом выбытия был 3501 автомобиль, в основном в городах (2109); мотоциклов - 1155, в том числе в городах 460. Следует иметь в виду, что городов было крайне мало, в них проживало лишь 18% всего населения (в 2004 г. - 73,1%). Наибольшее число автомобилей находилось в промышленно развитых губерниях. Это были главным образом легковые автомобили для личных поездок, развлечений, спорта и туризма. Грузовых автомобилей было крайне мало. Зарождающийся автомобильный транспорт еще не играл существенной роли в экономической и социальной жизни страны. Основная тяжесть перевозок грузов и пассажиров ложилась на железнодорожный транспорт.

Русские промышленники считали, что развитие автомобилестроения и автомобильного транспорта для России является преждевременным из-за отсутствия надлежащих дорог, водителей, неприспособленности улиц городов для автобусных перевозок, многовековой привычки к сложившимся видам перевозок.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

III.           Общее устройство автомобиля

 

   Сравнивая автомобиль с живым организмом, мы можем сказать, что двигатель это его сердце. Как сердце, перегоняя кровь по венам и артериям, поддерживает жизнь организма, так и двигатель машины дает жизненную энергию всем системам и агрегатам: генератору, рулевому управлению с гидроусилителем, тормозной системе и т.д.

   Рассмотрим несколько типовых разновидностей двигателя выпускаемых в настоящее время для легковых автомобилей. Все они являются двигателями внутреннего сгорания.

    В двигателях, работающих на бензине, во внутреннюю закрытую камеру, называемую цилиндром, впрыскивается определенное количество топлива, которое воспламененное искрой свечи зажигания, мгновенно взрывается. В момент взрыва происходит расширение газов, в связи с чем значительно возрастает давление внутри цилиндра, под воздействием которого выталкивается, находящийся там поршень, что заставляет двигатель, а вместе с ним и колеса авто, провернуться. Эти взрывы происходят все быстрее, отчего автомобиль начинает разгоняться. Скорость вращения вала двигателя настолько высока, что может достигать 100 оборотов в секунду и выше.   

   Если сложить объемы всех цилиндров двигателя, то мы получим его рабочий объем. Количество цилиндров у легковых автомобилей варьируется от 2-ух, как у «Оки», до 12-ти, как у BMV 760, встречаются автомобили и с большим кол-вом цилиндров, например Bugatty, их у него 16. В связи с тем, что размер цилиндра строго ограничен, увеличение рабочего объема двигателя, а соответственно и мощности автомобиля достигается путем увеличения количества этих самых цилиндров. Количество свечей зажигания указывает на количество цилиндров двигателя. Одна свеча – один цилиндр. Самые распространенные – это четырех и шестицилиндровые двигатели. Каждый цилиндр имеет впускные (впрыскивается топливная смесь) и выпускные (выводятся отработанные газы) клапаны. Клапанов может быть как по 2 (впускной и выпускной), так и более. Чем большее количество клапанов у цилиндра тем лучше показатели по отработке топлива, что немаловажно не только для работы самого двигателя, с точки зрения его КПД, но и для таких показателей как уменьшение выделения в атмосферу вредных примесей, что немаловажно при прохождении техосмотра. Если редкие 2-ух и 3-х цилиндровые двигатели не рассматривать, то пальму первенства по экономичности можно отдать 4-х цилиндровым моторам.

Одной из главных характеристик двигателя является его мощность. В России и ближнем зарубежье она измеряется в лошадиных силах (л.с.), в дальнем зарубежье – в киловаттах (кВт). Мощность двигателя зависит от:

рабочего объема (чем больше объем – тем мощней двигатель);

количества клапанов, приходящихся на один цилиндр;

дополнительные факторы: расположение клапанов, материал изготовления внутренних деталей, наличие или отсутствие турбин и т.д.

Работая, двигатель не всегда достигает максимальной мощности. Двигатели, работающие на бензиновом топливе подходят к этому порогу на высоких оборотах – 5500-6000 об/мин. У вышеуказанных двигателей ничем внешне не отличающиеся аккумуляторные батареи (АКБ) могут иметь разную емкость и максимальную силу тока. Естественно, что самыми лучшими будут те модели АКБ, у которых эти показатели будут выше. Еще одним важным моментом можно считать способность АКБ при низких температурах сохранять свой заряд с минимальными потерями. В среднем АКБ имеет 3-х летний срок службы.

Главным посредником между двигателем и колесами является коробка переключения передач (КПП). Усилия, развиваемые двигателем, посредством КПП, в нужном количестве передаются колесам. При ее отсутствии, колеса, напрямую соединенные с двигателем, разогнались бы не более чем до 10 км/ч.

Медленнее всего колеса вращаются на первой передаче, при этом им передается наибольшая мощность, которой вполне достаточно для того, чтобы автомобиль тронулся с места или преодолел крутой подъем. Последняя передача – на легковой машине она может быть от третьей до шестой – обладает самой маленькой мощностью, но способна разогнать автомобиль до его максимальной скорости. Но, если шестеренки коробки все время вращаются вместе с валом двигателя, переключение передач невозможно. Для периодического разъединения и обратного соединения двигателя и КПП, существует сцепление. На автомобилях с механической коробкой передач сцепление включается и выключается при помощи крайней левой педали под ногами водителя. У автоматических КПП сцепление работает автоматически, а его педаль отсутствует. Механической называется КПП, передачи которой водитель переключает вручную. Автоматической коробке передач нужно лишь задать направление движения, остальное она делает сама.

У переднеприводных автомобилей КПП соединена с передними колесами при помощи вращающихся приводов. Такое устройство наиболее простое. У заднеприводных машин между коробкой и задними колесами расположено еще несколько промежуточных вращающихся соединений. Полноприводные автомобили, двигатель которых может передавать усилия на все четыре колеса, оснащены дополнительной раздаточной коробкой. Она при помощи ручного управления или автоматически соединяет КПП то с двумя, то с четырьмя колесами.

Топливо, воспламеняясь, вызывает сильный нагрев двигателя. Если бы он не охлаждался, то это могло бы привезти к критической ситуации. За поддержание в двигателе рабочей температуры отвечает система охлаждения. Она бывает чаще всего жидкостной или реже воздушной. Жидкостная система состоит из специальных емкостей, часть которых находится внутри двигателя, соединительных трубок, радиатора, снабженного вентилятором для охлаждения жидкости, насоса, приводящего жидкость в движение, и устройства, регулирующего работу всей этой системы. В бачок для охлаждающей жидкости заливается в тосол (в отечественные двигатели) или антифриз (в импортные). В системе циркулирует количество охладителя, в 3-4 раза превышающее рабочий объем самого двигателя. Когда мотор работает, специальный насос прокачивает охлаждающую жидкость через двигатель, где она забирает тепло, и затем через радиатор, где она охлаждается. Этот цикл повторяется вновь и вновь. Чтобы мотор не перегревался, нужно всегда поддерживать должный уровень тосола или антифриза, доливая его по необходимости в бачок до указанной отметки. Уровень охладителя желательно проверять каждый день при холодном двигателе.

Воздушная система охлаждения на автомобилях встречается значительно реже. Принцип ее работы заключается в обдуве цилиндров воздухом.

Двигатель не может работать без топлива. Поступает оно в двигатель порционно – дозируемое приспособлениями, объединенными в систему подачи топлива.

У любого автомобиля есть хотя бы одна емкость для топлива, называемая топливным баком, в который заливается бензин, солярка или сжиженный газ, в зависимости от того на каком топливе ездит машина.

В нижней части бака есть место, от которого к мотору проходит топливопровод, соединяющий топливный бак и топливный насос, который и обеспечивает плавное течение из бака. Так как бензин или солярка, как правило, имеют различные разнородные примеси для исключения их попадания в систему подачи топлива, часто между баком и топливным насосом устанавливают фильтры.

Топливные насосы бывают механические и электрические.

Механические используют для машин с карбюраторными двигателями. На автомобили оборудованные электронным впрыском устанавливают электрические насосы.

Топливо, пройдя через насос, попадает в устройство, в котором готовится топливная смесь: испарения бензина смешиваются с воздухом, который втягивается через воздушный фильтр, либо нагнетается турбиной. Вот эта смесь и поступает в цилиндры двигателя, где и сгорает.

От того какого вида это устройство стоит в автомобиле, он (автомобиль) будет относится к карбюраторному, инжекторному или оборудованному моновпрыском.

Карбюратор – это устройство, которое дозирует бензин, исходя из законов механики.

Сейчас карбюраторы можно встретить на отечественных автомобилях. старых иномарках и редких (не российских) внедорожниках.

Моновпрыск и инжектор регулируются электроникой. Моновпрыск как и карбюратор подает топливную смесь в единую для всех цилиндров трубу – коллектор.

Инжектор, именуемый так же распределенным впрыском, производит топливную подачу в каждый цилиндр отдельно, при этом отслеживая с помощью электроники работу каждого цилиндра.

В связи с этим он работает более стабильно и выдает больше мощности.

Система зажигания присутствует только в бензиновых двигателях. Смысл этой системы в том, чтобы в нужное время поджигать топливную смесь в цилиндрах для равномерной работы двигателя.

Взрыв сжатых паров топливной смеси внутри двигателя происходит в момент образования искры на конце свечи при подаче к ней тока. Это происходит следующим образом: ток низкого напряжения (12 вольт) от аккумулятора и генератора поступает на катушку зажигания, преобразующую его в ток высокого напряжения, который передается в трамблер (распределитель зажигания), ответственный за равномерную поочередную подачу тока на свечи зажигания, вкрученные в цилиндры двигателя.

Если система неисправна, возможны неполадки при запуске и работе двигателя: он может не заводиться, неравномерно работать (машина в это время будет дергаться), либо внезапно глохнуть. В таком состоянии может не работать некоторое количество цилиндров, что приводит к падению оборотов и мощности. И это не все неприятности, которые могут произойти с неисправной системой зажигания в двигателе.

К ходовой части относятся колеса с креплениями и все узлы, которые связывают их с кузовом, либо рамой автомобиля, а так же с коробкой передач, подвесками и приводами колес.

Подвески состоят из амортизаторов, совмещенных с пружинами; рычагов; стабилизаторов и их креплений. Задача амортизаторов – гасить колебания машины на неровностях. Они бывают: гидравлическими (масляными), пневматическими (газовыми) и комбинированными. Пневматические – жесткие, подходящие для спортивной скоростной езды по хорошему и ровному дорожному покрытию. Ставятся предпочтительно на спортивные модели. Гидравлические – мягкие, устанавливаются на большую часть машин. Комбинированные говорят сами за себя – нечто среднее между двумя вышеперечисленными.

Исправность амортизаторов проверяется путем нажатия на корпус автомобиля вниз с разных его сторон. Хорошие амортизаторы сразу, без раскачки, приводят автомобиль в прежнее положение, если же после толчка руками машина продолжает раскачиваться более двух раз в каждую сторону – амортизаторы с этой стороны пора менять.

Стабильность во время движения колесам обеспечивают рычаги и стабилизаторы. Их трущиеся элементы и шарниры со временем изнашиваются и требуют замены. Можно узнать об этом по появившемуся скрипу, стуку и скрежету, когда будете проезжать по неровной поверхности. Опоры амортизаторов, при разрушении, также начинают характерно стучать, как бы ударяя по кузову.

Важно следить за тем, как расположены колеса по отношению к кузову и относительно друг друга.

Их правильная геометрия выставляется при настройке углов схождения и развала колес (сход-развал). Если геометрия смещена, машину начнет тянуть в сторону, она будет труднее управляться, резина на колесах станет необходимо делать каждый раз после ремонта передней подвески или рулевого управления.

К повышенному износу ходовой приводит сильный дисбаланс колес, так как даже новое колесо не может быть идеальным – одна из его сторон перевешивает другую на несколько десятков грамм, так что можно увидеть, если колеса изношены или стоят из разных комплектов. От этого, при вращении, колесо начинает колебаться, передавая биение на подвеску, руль, кузов, что очень плохо влияет на автомобиль.

Первый признак дисбаланса – частые ритмичные колебания руля во время езды по гладкой дороге со скоростью 80-90 км/ч. При балансировке колес к ним крепят маленькие свинцовые грузики, которые уравновешивают стороны при вращении, что устраняет биение и связанные с ним неприятности.

Без электричества ничего в машине работать не будет. Его источниками в автомобиле являются аккумуляторная батарея (АКБ) и генератор, преобразующий энергию вращения двигателя в электрический ток. Именно электричество заводит двигатель, поддерживает его работу, позволяет видеть в темноте, рассказывает другим участникам движения о намерениях водителя, создает комфорт в салоне. Поэтому источники автомобильного электричества можно назвать вторым сердцем машины. На состояние генератора и аккумулятора надо постоянно обращать внимание, особенно зимой, иначе в неподходящий момент автомобиль может отказаться работать.

Генератор соединен с двигателем при помощи специального закольцованного ремня. Этот ремень всегда должен быть правильно натянут. Степень натяжения проверяется сильным нажимом пальцев на ремень – нормальная глубина его прогиба составляет около 0,5 см. Со временем, по мере износа, ремень заменяется.

К разным машинам подходят разные аккумуляторные батареи. Но внешне одинаковые аккумуляторы отличаются емкостью и максимальной силой тока. Наилучшими будут те модели АКБ, у которых эти показатели выше. Другой важный фактор – способность аккумулятора сохранять с минимальными потерями свой заряд при низких температурах, например, зимой. С этой стороны разные батареи проявляют себя по-разному. Может отличаться и скорость их перезарядки от генератора. В любом случае, с возрастом АКБ все ее достоинства постепенно снижаются. Средний срок службы аккумуляторов – 3 года.

Прочее автомобильное оборудование включает в себя внешнее и внутреннее освещение, устройства подачи звуковых сигналов, стеклоочистители, обогреватели, кондиционер, бортовую электронику – словом, все, что потребляет электричество.

Рулевое управление устроено очень просто. Вращая руль, через подвижное соединение перемещается вправо-влево механизм рулевой рейки. От нее идут две металлические тяги, прикрепленные к передним колесам.

Нередко рулевое управление оборудовано гидроусилителем руля (ГУР). В гидроусилителе циркулирует специальная жидкость, которую накачивает помпа, работающая от двигателя и соединенная с ним ремнем, подобно генератору. За уровнем этой жидкости надо следить так же, как и за уровнем жидкостей в других бачках, например, охлаждающей.

Тормозная система является одной из самых важных составляющих автомобиля. Принцип ее работы состоит в следующем: когда водитель нажимает на педаль тормоза, то задействует гидроусилитель тормозов, в котором находится специальная тормозная жидкость, устойчивая к очень высоким температурам.

Жидкость под очень большим давлением прижимает тормозные колодки к томозным дискам или барабанам на колесах. Из-за высокого трения между ними машина замедляет свое движение.

Как правило система гидроусиления тормозов имеет два независимых контура, состоящих из алюминиевых или латунных трубок, герметично соединенных между собой, заполненных тормозной жидкостью. Контуры расположены по диагонали: переднее правое – заднее левое и переднее левое – заднее правое колеса. Если один из контуров разгерметизируется (в связи с механическимили иным повреждением), второй сможет обеспечить равномерное, хоть и менее эффективное торможение. Но для избегания такого рода неприятностей, следует при диагностике автомобиля проверять состояние тормозных шлангов, а так же самостоятельно следить за уровнем тормозной жидкости в бачке под капотом.

Тормоза бывают дисковыми и барабанными. В дисковых вращающийся металлический диск зажимается между двумя колодками. Они обеспечивают более резкое торможение, но за счет того, что внешне они ничем не защищены, при попадании между колодками и тормозным диском посторонних веществ эффективность работы тормозов может ухудшиться. Ко всему прочему, из-за большого трения дисковые колодки быстро изнашиваются. В барабанных тормозах колодки находятся внутри металлического барабана и принимаются к нему, расходясь в стороны. Эффективность барабанных тормозов несколько ниже по сравнению с дисковыми, но они закрыты от внешних воздействий, поэтому ими часто оборудованы внедорожники. Срок службы барабанных колодок в два-три раза дольше.

От качества тормозных колодок зависит не только быстрота торможения. Плохие накладки издают неприятные и резкие звуки, они быстрее стираются, при этом с них сыплется тормозная пыль, забивающая расположенные рядом механизмы. Иногда, не выдерживая нагрузок, они лопаются и крошатся.

В следующем разделе будет рассмотрено устройство самого популярного российского автомобиля.

 

Автомобиль является единым и неделимым, почти живым организмом. Только при полной работоспособности всех его составляющих автомобиль может выполнять те функции, которые возлагает на него хозяин.

Рис. 1. Общий вид легкового автомобиля: 1 - радиатор системы охлаждения; 2 - аккумуляторная батарея; 3 - распределитель зажигания; 4 - воздушный фильтр; 5 - двигатель; 6 - вакуумный усилитель с главным цилиндром гидропривода тормозов; 7 - главный цилиндр гидропривода сцепления; 8 - рулевое колесо; 9 - внутреннее зеркало заднего вида; 10 - заднее сиденье; 11 - задний тормоз; 12 - пружина задней подвески; 13 - амортизатор задней подвески; 14 - задний мост; 15 - карданная передача; 16 - переднее сиденье; 17 - наружное зеркало заднего вида; 18 - рычаг стояночного тормоза; 19 - рычаг переключения передач; 20 - коробка передач; 21 - педаль сцепления; 22 - педаль тормоза; 23 - педаль акселератора ("газа"); 24 - картер рулевого механизма; 25 - передний тормоз; 26 - пружина передней подвески с амортизатором; 27 - топливный насос; 28 - масляный фильтр

 

 

 

 

 

 

 

 

Общее устройство автомобилей ВАЗ 21099 показано на рисунке:

 

 

1. Передний бампер;	10. Противосолнечный козырек;	18. Балка задней подвески;
2. Блок-фара;	11. Плафон освещения салона;	19. Топливный бак;
3. Аккумуляторная батарея;	12. Запасное колесо;	20. Дополнительный глушитель;
4. Радиатор системы охлаждения;	13. Задний фонарь;	21. Наружное зеркало заднего вида;
5. Заборник холодного воздуха;	14. Задний бампер;	22. Боковой указатель поворота;
6. Двигатель	15. Основной глушитель;	23. Рулевой механизм;
7. Бачок для жидкости смывателя стекол;	16. Амортизатор задней подвески;	24. Передний тормоз;
8. Воздушный фильтр;	17. Задний тормоз;	25. Телескопическая стойка передней подвески.
9. Внутреннее зеркало заднего вида;

 

 

 

 

IV. Альтернативные виды топлива

Существует несколько видов топлива для автомобилей будущего

1. Природный газ
Природный газ представляет собой альтернативный вид топлива, которое полностью сгорает и уже сейчас повсеместно доступно потребителям многих стран за счет снабжения природным газом домов и производственных объектов. При использовании в транспортных средствах, работающих на природном газе (автомобилях и грузовиках со специально спроектированными двигателями), природный газ дает значительно меньше вредных выбросов, чем бензин или дизельное топливо.

2. Электричество
Электричество может использоваться в качестве альтернативного вида топлива для транспортных средств с питанием от аккумуляторных батарей, или работающих на топливных элементах. Работающие от батарей электрические транспортные средства накапливают энергию в батареях, которые заряжаются путем подключения транспортного средства к стандартному источнику питания. Транспортные средства на топливных элементах работают на электрической энергии, которая вырабатывается за счет электрохимической реакции, имеющей место при соединении водорода и кислорода. Топливные элементы производят электроэнергию без внутреннего сгорания и загрязнения окружающей среды.

3. Водород
Водород можно смешивать с природным газом для создания альтернативного вида топлива для транспортных средств, в которых используются некоторые виды двигателей внутреннего сгорания. Водород также используется в транспортных средствах с топливными элементами, работающими на электричестве, вырабатываемом в результате реакции, которая происходит при соединении водорода и кислорода в топливной ячейке.

4. Пропан
Пропан, также называемый сжиженным нефтяным газом, представляет собой побочный продукт переработки природного газа или сырой нефти. Он уже широко используется в качестве топлива при приготовлении пищи и для отопления; пропан также является распространенным альтернативным видом топлива для транспортных средств. При использовании пропана производится меньше вредных выбросов в атмосферу, чем при использовании бензина, кроме того, имеется высокоразвитая инфраструктура для транспортировки, хранения и распространения пропана.

5. Биодизельное топливо
Биодизельное топливо представляет собой альтернативный вид топлива на основе растительных масел или животных жиров, даже тех, которые остаются в ресторанах после приготовления пищи. Двигатели транспортных средств можно модифицировать так, чтобы можно было сжигать биодизельное топливо в чистом виде; биодизельное топливо можно также смешивать с углеводородным дизельным топливом и использовать в неадаптированных двигателях. Биодизельное топливо безопасно, поддается биохимическому разложению и снижает содержание веществ, загрязняющих воздух таких как, твердые примеси, монооксид углерода и углеводороды.

6. Метанол
Метанол, также известный, как древесный метиловый спирт, может использоваться в качестве альтернативного вида топлива в транспортных средствах с универсальной топливной системой, которые спроектированы для работы на M85, смеси, содержащей 85% метанола и 15% бензина. Но в наши дни не производят транспортных средств с метаноловыми двигателями. Тем не менее, в будущем метанол может стать важным альтернативным видом топлива в качестве источника водорода, который необходим для работы топливных элементов.

7. Этанол
Этанол (еще называется этиловым спиртом или хлебным спиртом) представляет собой альтернативный вид топлива, его можно смешивать с бензином для получения топлива с более высоким октановым числом и меньшим содержанием вредных веществ в выбросах по сравнению с чистым бензином. Этанол производится за счет брожения зерновых продуктов таких как: кукуруза, ячмень или пшеница; и дистилляции. Также его можно производить из многих видов трав и деревьев, хотя здесь технология будет более сложной, в таком случае эго называют биоэтанолом.
В соответствии с Законом об энергетической политике от 1992 г. смеси, содержащие не менее 85% этанола, считаются альтернативными видами топлива.
E85, смесь состоящая на 85% из этанола и на 15% из бензина, используется в транспортных средствах с универсальной топливной системой, которые предлагаются большинством производителей транспортных средств. Транспортные средства с универсальной топливной системой могут работать на бензине, E85, или на любом сочетании этих двух видов топлива.
Смеси с большим содержанием этанола, такие как E95, также являются отличными альтернативными видами топлива. Смеси с более низкими концентрациями этанола, такие как E10 (10% этанола и 90% бензина), иногда используются для увеличения октанового числа и повышения качества выбросов, но они не рассматриваются как альтернативные виды топлива.
Производство этанола поддерживает фермеров и позволяет создавать рабочие места внутри страны. И поскольку этанол производится внутри страны и из выращиваемого в стране зерна, он снижает зависимость США от импортируемой нефти и повышает национальную энергетическую безопасность.

8. Виды топлива серии P
Топливо серии P представляет собой смесь этанола, газоконденсатной жидкости и метилтетрагидрофурана, вспомогательного растворителя, полученного из биомассы. Виды топлива серии P представляют собой прозрачные альтернативные виды топлива с высоким октановым числом, которые можно использовать в транспортных средствах с универсальной топливной системой. Топлива серии P можно использовать в чистом виде или в смеси с бензином в любом соотношении путем простого добавления бензина в бак.

9. Солнечная энергия

Только произнесите вслух это прекрасное название: "солнечный автомобиль"! Солнечный автомобиль является по сути обычным электромобилем с питанием от солнечной энергии, получаемой от солнечных батарей на автомобиле. Однако, солнечные батареи не могут в настоящее время быть использованы для прямого единоличного питания двигателя машины из-за недостаточности мощности, но они могут быть использованы для расширения диапазона питания и экономии электроэнергии от аккумуляторов таких электромобилей.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

V.  Заключение

 

     Увеличивающееся загрязнение окружающей среды, нарушение теплового баланса атмосферы постепенно приводят к глобальным изменениям климата. Дефицит энергии и ограниченность топливных ресурсов с всё нарастающей остротой показывают неизбежность перехода к использованию нетрадиционных, альтернативных источников энергии. Они экологичны и возобновляемы, основой их служит энергия Солнца и Земли, воды и воздуха.

Неоспорима роль энергии в поддержании и дальнейшем развитии цивилизации. Сегодня активно проводятся исследования всех возможных восстанавливаемых источников энергии.

       В данной работе была проделана попытка изучить и обобщить различные источники литературы и на основе этого составить свое мнение об альтернативных видах топлива в наше время. Самые лучшие виды топлива это сжиженные природный и нефтяной газы и электричество. Они более экологичные и дешевые. Самые непопулярные диметиловый эфир, аммиак, метанол, потому что они небезопасны. Самый оптимальный для России  вид топлива – электричество.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

VI. Литература

1.                 Автомобили: Науч.-поп. Изд. для детей. М.: РОСМЕН-ПРЕСС, 2002

2.                 Долматовский Ю.А. Автомобиль за 100 лет. М.: Знание, 1986

3.                 Мир будущего. Справочник для начинающего. М.: Аванта +, 2001

4.                 Энциклопедия техники: Науч.-поп. Изд. для детей. М.: РОСМЕН-ПРЕСС, 2002

5.                 Косенков А.А. Устройство автомобилей: Ходовая часть и проч. системы. – Рн/Д: Феникс,2005.

6.                 Передерий А.А. Устройство автомобилей. Учебное пособие. М., 2004.

7.                  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

VII.  Приложение

Сравнение видов альтернативного топлива

Вид топлива	Плюсы	Минусы	Примеры известных автомобилей	Оценка экологичности	Стоимость по сравнению с бензином или дизелем
Водород	Экологичность	Высокая температура горения Отсутствие инфраструктуры при активных разработках	BMW Hydrogen 7, Chevrolet Equinox	Высокая	Высокая
Электричество	Экологичность Маленький объём двигателя Бесшумность Доступность источников питания (обычные розетки)	Большая масса аккумулятора Низкий пробег на одном аккумуляторе Долгая зарядка аккумулятора	Tesla Model S, Tesla Roadster, Chevy Volt, Toyota Prius	Высокая	Низкая
Биодизель	Простота изготовления биодизеля Экологичность Возможность использования в ДВС Хорошие смазочные показатели Высокое цетановое число	Необходимость долгого прогревания двигателя зимой Низкий срок хранения (3 месяца) Удорожание сельхозпродуктов в случае широкого потребления биодизеля	-	Высокая	Умеренно высокая
Этанол	Хорошая возгораемость	Практически невозможность использования зимой Удорожание сельхозпродуктов в случае широкого потребления этанола В странах, где нефть не добывается, использовать этанол невыгодно	-	Средняя	Низкая
Сжиженный природный газ	Немного лучшая Экологичность, лучше  чем у нефтепродуктов	Трудность транспортировки крупных объёмов Опасность нахождения баллона под высоким давлением в автомобиле	Грузовые автомобили	Средняя	Умеренно низкая
Сжиженный нефтяной газ	Нетоксичность Высокое октановое число Оснащённость инфраструктурой по АЗС	Опасность нахождения баллона под высоким давлением в автомобиле	Любые автомобили после модификации установкой ГБО	Средняя	Умеренно низкая
Сжатый природный газ	Высокий КПД Нетоксичность Экономичность	Опасность нахождения баллона под высоким давлением в автомобиле Самая низкая сжимаемость при охлаждении	Специальная версия Honda Civic GX	Средняя	Умеренно низкая
Сжатый воздух	Лучшая экономичность, нежели в электромобилях	Низкая эффективность	AirPod	Высокая	Низкая
Жидкий азот	Экологичность Полная замена двигателя	Опасность нахождения баллона под высоким давлением в автомобиле Отсутствие инфраструктуры при активных разработках	Volkswagen CooLN2Car	Высокая	Аналогичная
Солнечная энергия	Практически нулевая стоимость Экологичность	Большая требуемая площадь для потребления энергии батареей	Solar Challenge	Высокая	Бесплатно
Диметиловый эфир	Высокое цетановое число Экологичность	-	Экспериментальные автомобили Volvo, Nissan и КАМАЗ	Умеренно высокая	Аналогичная
Аммиак	Экологичность выхлопов	Небольшая энергопроизводительность Высокая токсичность	Goldsworthy Gurney Специальная версия Chevrolet Impala	Средняя	Аналогичная
Водяной пар	Экологичность	Долгий процесс приведения в движение автомобиля Большой занимаемый объём Дороговизна использования (требуется нагрев воды) Очень низкая эффективность	Stanley Steamer	Высокая	Высокая
Мускульная сила человека	Экологичность	Самая низкая эффективность Бессмысленность	Sinclair C5 Twike	Высокая	Высокая
Водоросли	Экологичность	Требуются определённые условия для выращивания	-	Высокая	Высокая

 

 

Средняя стоимость 1 литра бензина

Топливо	Стоимость
АИ-92	31,75р
АИ-95	34,28р.
ДТ	34,15р

 

Чтобы заправить полный бак у Lada 119(Kalina) АИ-92 нужно 1587 рублей

Чтобы заправить полный бак у Toyota Corolla АИ-95 нужно 1705 рублей

Чтобы заправить полный бак у УАЗ Патриот ДТ нужно 2500 рублей