Система управления силовой установкой гибридного автомобиля (стр. 1 из 4)
Система управления силовой установкой гибридного автомобиля
1.Загрязнение окружающей среды. Проблема и ее решение
1.1 Актуальность проблемы загрязнения
Люди всегда загрязняли окружающую среду. Но до последнего времени загрязнение не было такой серьезной проблемой. В прошлом большинство людей проживали в малонаселенных сельских районах, и у них не было загрязняющих природу машин. Но с развитием перенаселенных индустриальных городов проблема загрязнения стала намного серьезнее. Использование автомобилей и других машин и механизмов привело к тому, что окружающая среда стала постоянно и интенсивно загрязняться. С 50-х годов прошлого столетия люди стали ощущать тревогу в связи с опасностью загрязнения окружающей среды.
Воздух, вода и почва необходимы для существования всех живых существ. Но загрязненный воздух может стать причиной болезни и даже смерти. Загрязненная вода приводит к гибели рыб и других существ, обитающих в море. На загрязненной почве нельзя выращивать пищевые продукты. Кроме того, загрязнение окружающей среды портит естественную красоту нашей планеты.
Загрязнение — это очень сложная и серьезная проблема. Автомобили загрязняют воздух, но они служат для быстрого перемещения людей (Рис.1). Заводы и фабрики загрязняют воздух и воду, но они обеспечивают рабочие места для людей и позволяют производить необходимые товары. Удобрения и пестициды необходимы для выращивания сельскохозяйственных культур, но они загрязняют почву.
Поэтому людям пришлось бы перестать использовать многие полезные вещи, если бы они захотели немедленно прекратить загрязнение окружающей среды. Однако большинство людей не согласятся на это. Но загрязнение можно уменьшить постепенно. Ученые и инженеры могут найти способы уменьшить загрязнение от автомобилей, заводов и фабрик. Правительство может издать законы, которые бы заставили предприятия принять меры по уменьшению загрязнения. Отдельные люди и группы людей могут сотрудничать в деле охраны окружающей среды.
Рис. 1 – загрязнение выхлопными газами
Основными источниками загрязнения атмосферы являются транспортные средства с двигателями внутреннего сгорания (ДВС).
При сгорании топлива в ДВС обильно выделяются тяжёлые металлы и токсичные примеси, чрезвычайно вредные свинцовые соединения, вызывающие тяжелейшие заболевания.
Ежегодно от заболеваний, связанных с выхлопными газами автомобилей, в Европе умирают 225000 человек. В Швейцарии трое из десяти тысяч умирают в результате вредного воздействия на окружающую среду в том числе и автомобильного транспорта. В Украине умирают от выхлопных газов как минимум в два раза больше..В условиях современного города такие болезни как атеросклероз, различные нарушения сердечно-сосудистой системы, рак лёгких можно заработать просто вдыхая воздух на улице. Похоже мы медленно, но верно вымираем.
По данным Минздрава Украины ежегодный ущерб от негативного воздействия автомобильных выхлопов на окружающую среду в результате эксплуатации автотранспорта составляет 3 млрд. долларов.
Современный европейский или японский автомобиль на порядок чище, чем автомобиль выпуска конца 70-х годов., благодаря переоборудованию автомобилей на газ и установке каталитических нейтрализаторов выхлопных газов.
В ближайшие 5 лет в Украине не реально ожидать ни массового переоборудования автомобилей на газ, ни установки нейтрализаторов на все авто. Поэтому в Украине имеет смысл поработать над более дешёвыми инструментами, повышающими экологичность отечественных ДВС путём внедрения инновационных технологий.
Истинную опастность того, чем мы дышим "благодаря" автомобилям, врачи и экологи уже донесли с помощью средств массовой информации.
Сегодня радетели за народ в борьбе с ужасающими последствиями автомобилизации вешают нам "лапшу" про то, что надо заставить действовать "отвечающих за экологию" через общесвенное давление, больше спрашивать с депутатов и т. д. Сегодня это достаточно подлый способ уйти от решения вопиющей экологической проблемы.
1.2 Способы решения проблемы загрязнения окружающей среды автомобилями
Снижение экологической опастности от выбросов громадного числа автотранспортных средств приобрело в наше время общебиологическое значение.
Людям пришлось бы перестать использовать многие полезные вещи, если бы они захотели немедленно прекратить загрязнение окружающей среды. Однако большинство людей не согласятся на это.
Раньше проблемы создания экологически чистого автомобиля с нулевыми выбросами (ZEV - Zero Emission Vehicle) обывателя не сильно волновали. Это были проблемы правительства, ученых, политиков и активистов «зеленых» организаций. Но непрерывный рост цен на бензин стимулирует массовый интерес к экологически чистым автомобилям и перспективным типам топлива и двигателей.
В Киеве отныне каждый третий горожанин - владелец собственной машины. Впрочем, ежедневно на дороги столицы выезжают 1,5 миллиона авто, учитывая, приезжие и транзитные. Кстати, аналитики расчитали, что к концу 2009 года - началу 2010 года в Киеве будет уже 2 миллионов машин.
Двигатели внутреннего сгорания ежедневно оказывают отрицательное влияние на здоровье миллионов украинцев. Люди страдают от участившихся случаев кашля, приступов астмы, острых и хронических бронхитов, а также от заболеваний сердца и системы кровообращения. Химический состав выхлопных газов настолько опасен, что наносит вред не только здоровью человека, животных, но и разрушает деревья и даже дома. Люди, долгое время подверженные влиянию вредных веществ в воздухе их городов, гораздо чаще умирают от инфарктов. Эта связь была особенно ярко выражена в местах с большой транспортной загруженностью.
Сегодня первостепенное значение для уменьшения загрязнения атмосферы выбросами автомобилей имеет техническое состояние автомобильного парка и поддержание его в технически исправном состоянии, удовлетворяющим экологическим требованиям. А автомоьильный парк в Украине изношен на 60-70%.
Но загрязнение можно уменьшить постепенно.
Правительство может издать законы, которые бы заставили предприятия принять меры по уменьшению загрязнения.
Отдельные люди и группы людей могут сотрудничать в деле охраны окружающей среды.
Ученые и инженеры могут найти способы уменьшить загрязнение от автомобилей, заводов и фабрик.
Одним из направлений решения экологической проблемы есть разработки технологических новинок, позволяющие усовершенствовать двигатели любой существующей конструкции. Создание более экономичных и экологически безвредных автомобилей.
1.3 Экологически чистый автомобиль
В Америке большинство покупателей «экологически чистых» машин менее всего волнуют вопросы загрязнения окружающей среды. Американцев интересует экономия средств - проехать большее количество километров, потратив меньшее количество топлива.
А в Германии вводится новое положение, при котором в случае покупки автомобиля владелец может узнать не только его технические характеристики, но и степень экологичности. Тем временем Европейская комиссия планирует ужесточить экологические нормы к автотранспорту. Так, начиная с 2012 года все новые автомобили должны выбрасывать в среднем не более 130 граммов углекислого газа на один километр пути.
В Польше же был проведен Всемирный День Carfree (Свободы от автомобилей), который проводится в Польше в четвертый раз и десятый раз в Европе. Проведение этого дня было начато по инициативе французских экологов. Они хотели убедить людей во всем мире в негативных побочных эффектах от использования автомобилей.
В Украине тоже существуют разработки для улучшения экологичности автомобилей. Разработка компании Falcon предлагает электронике прибор - усилитель процесса горения двигателей внутреннего сгорания УПГ - 2. Усилитель УПГ- 2 применяется для усовершенствования процессов горения топливо воздушной смеси в двигателях, работающих на любой марке бензина, дизтопливе или газе, что позволяет уменьшить количество выхлопных газов и в целом помогает экологической обстановке. Кроме того, электронный блок УПГ-2 позволяет увеличить мощность двигателей; экономить топливо до 20%; уменьшить содержание СО в 50 раз; переходить на бензин с более низким октановым числом; сократить период задержки самовоспламенения топлива в дизельных двигателях и значительно уменьшить количество углеродистых отложений на электродах свечей зажигания и клапанах.
Количество выхлопных газов автомобилей в основном определяется массовым расходом топлива автомобилями. Расход по расстоянию нормируется и обычно указывается производителем (одна из потребительских характеристик).
Но самым оптимальным решением является создание гибридных автомобилей, и их серийный выпуск.
2. Гибридный автомобиль
2.1 Что такое гибридный автомобиль?
Гибри́дный автомоби́ль это - высокоэкономичный автомобиль, движимый системой «электродвигатель - двигатель внутреннего сгорания» (далее двигатель), питаемой как горючим, так и зарядом электрического аккумулятора. Главное преимущество гибридного автомобиля - снижение расхода топлива и вредных выхлопов. Это достигается полным автоматическим управлением режима работы системы двигателей с помощью бортового компьютера, начиная от своевременного отключения двигателя во время остановки в транспортном потоке, с возможностью продолжения движения без его запуска, исключительно на энергии аккумуляторной батареи, и заканчивая более сложным механизмом рекуперации - использования электродвигателя как генератора электрического тока для пополнения заряда аккумуляторов.