Транспорт и двигатели внутреннего сгорания

Транспорт - отрасль материального производства, которая осуществляет перевозку пассажиров и перемещает грузы производственного и непроизводственного назначения.

Транспортные потоки грузовых и пассажирских перевозок обслуживаются разными видами транспорта. Все виды транспорта являются продолжением производственного процесса в сфере потребления и обслуживания, поэтому сближают в пространстве и времени объекты производства и потребления.

Транспорт, в отличие от промышленности, относится к движущимся источникам загрязнения. Транспорт ежегодно съедает 30% добытой энергии. Его доля в общем загрязнении 30%, в городском – 80%.

Вид пути можно принять за основу классификации транспортных машин. Транспортные технические системы подразделяются на:

· трубопроводные,	· водные (морские и речные),
· воздушные,	· наземные (безрельсовые, рельсовые).

В качестве источника движения транспорт, в основном, использует двигатели внутреннего сгорания - тепловые двигатели, в которых часть химической энергии топлива, сгорающего в рабочей полости, преобразуется в механическую энергию. По способу приготовления горючей смеси ДВС делят на карбюраторные - двигатели с внешним смесеобразованием и дизельные - двигатели с внутренним смесеобразованием.

Карбюраторные ДВС применяют на автомобилях, мотоциклах, катерах. Дизельные - на судах, тепловозах, грузовых и легковых автомобилях, автобусах, тракторах. Карбюраторные ДВС работают на легких жидких топливах (керосин, бензин) и имеют КПД 25-30%. Дизельные двигатели работают на более дешевых топливах, являются более экономичными тепловыми двигателями и имеют КПД 31-41%.

Тепловой баланс работы двигателя:

Q = Qр + Q_Н2О + Qв.г. + Qн.с. + Qпотери,

где 25-30 20-30 30-35 15 10-20 карбюраторный ДВС

31-41 10-15 20-40 10-34 5-20 дизельный ДВС

Q - тепло, выделенное топливом при сгорании,	Qв.г.- - тепло, ушедшее с выхлопными газами,
Qр - тепло, перешедшее в полезную работу,	Qн.с. - тепло, потерянное из-за неполноты сгорания,
QН2О - тепло, отданное охлаждающей воде,	Qпотери - потери в системе.

При работе двигателя важен коэффициент избытка воздуха α = м/м_Т,

где м - количество воздуха, фактически участвующего в сгорании 1 кг топлива,;

м_Т - теоретически необходимое в этом процессе количество воздуха.

При номинальной мощности α для карбюраторных ДВС = 0,8-1,15; для дизелей - 1,2-1,7.

При α ≥ 1 идет полное окисление топлива С + О₂ = СО₂ Н + O₂ = H₂O

При α <1 окисление неполное 2С + О₂ = 2СО, т.е. объем продуктов сгорания больше. При худшей экономичности достигается большая мощность. Экономичность ухудшается из-за уменьшения количества теплоты, выделяющейся при неполном сгорании топлива.

Ежегодно автомобили сжигают примерно 3млрд.т/год топлива. При сгорании 1 л бензина расходуется 14,5-15 кг воздуха ( около 11200л). По продолжительности периода негативного воздействия транспорта на здоровье населения и природные комплексы различают два вида экологической опасности: постоянно присутствующая и краткосрочная.

Постоянно присутствующая экологическая опасность является следствием обычного функционирования транспортного комплекса. Она проявляется в повышенном, по сравнению с естественным, уровне загрязнения атмосферного воздуха, водных объектов, почвенного покрова и шуме вдоль транспортных магистралей.

Краткосрочная экологическая опасность возникает в аварийных ситуациях, при которых происходят загрязнение атмосферы, воды, почвы, гибель биоты и другие последствия. Особенно сильно она проявляется при транспортировке опасных грузов.