Экологические проблемы использования тепловых двигателей

Сохранение земли – важная задача, ведь прогресс ведет к неизбежным изменениям и загрязнению окружающей среды. Одна из проблем, которая сильно влияет на загрязнение это применение тепловых машин.

История создания и принцип действия

Тепловой двигатель – устройство, превращающее тепловую энергию в механическую. Древнегреческий учёный Герон Александрийский ещё в первом веке до н. э. описал в трактате «Пневматика» паровую турбину, которую назвал шаром Эола. Во втором веке появились первые примитивные устройства в Риме. Реактивный двигатель известен человечеству с далёких времён. Он применялся для образования реактивных снарядов и фейерверков в Китае и других азиатских государствах в XIII веке. Современные тепловые двигатели начали появляться в конце XVIII века. И. Ползунов — изобретатель из Алтая в 1764 году предложил проект первого аппарата в мире, который использовал горячий пар для превращения теплоты в механическую энергию. Испытания установки были успешно завершены в конце 1765 года. Машина была работоспособной, но широкого применения не получила. Патентное право на паровой агрегат не был оформлен. Сегодня изобретателем первой паровой установки считается Джеймс Уатт – изобретатель из Англии.

Для работы двигателя нужна разность давлений по обе стороны поршня двигателя. Она создаётся при нагревании рабочего тела (сгорание топлива). После повышения температуры на сотни градусов, газ, обладая достаточной внутренней энергией, расширяется и совершает работу. Пока не охладится до температуры окружающей среды.

Виды тепловых двигателей:

1. Двигатель Стирлинга — тепловой агрегат, принцип действия которого заключается в круговороте газообразного или жидкого рабочего тела в замкнутом пространстве. Само вещество периодически охлаждается и нагревается. Работа совершается при изменении объёма рабочего тела.
2. Паровая машина, при её применении не используется редуктор. В качестве тягового двигателя она лучше двигателя внутреннего сгорания. К недостаткам устройства относятся: вес аппарата, небольшая скорость, низкий КПД, постоянное применение воды и топлива.
3. Двигатель внутреннего сгорания, во время его работы часть сгорающего топлива преобразуется в работу. ДВС классифицируют в зависимости от:

• потреблённого топлива (бензин, бутан, солярка, пропан, солярка, метан);
• приготовления смеси (инжектор, карбюратор, дизель);
• цикла работы (2–4 тактные моторы);
• превращение энергии (поршень, турбина или комбинация).

Э. Ленуар в 1860 году создал первый ДВС. Четырёхтактный двигатель применяют в автомобилях.

1. Роторные моторы внутреннего сгорания. Как поршень, здесь работает ротор в специальном пространстве. В нём существуют отверстия впуска и выпуска и свеча зажигания. Для роторного мотора даже подойдёт дешёвое горючее.

1. Реактивные, ракетные тепловые двигатели. Работают установки из-за силы тяги, созданной от отдачи выхлопных газов. Могут функционировать в пространстве без воздуха.
2. Турбовинтовые двигатели — тип газотурбинного двигателя, в котором основная часть энергии горячих газов используется для привода воздушного винта через понижающий частоту вращения редуктор, и лишь небольшая часть энергии составляет выхлоп реактивной тяги.

В чём экологические проблемы использования тепловых машин

Проблема №1 заключается в нагревании окружающей среды, атмосферы. Вследствие чего наблюдается глобальное потепление и таяние ледников. Влияние на экологию:

• загрязнение атмосферы азотными и серными веществами;
• из воздуха используется кислород;
• выделяется углекислый газ;
• >50% загрязнений воздуха происходит из-за автомобилей (2–3 млн тонн свинца выбрасывается каждый год);
• топливо полностью не сгорает, при этом в атмосферу выделяются около 200 млн тонн сажи, золы, 70 тонн оксида серы.

Как происходит загрязнение

При работе теплового двигателя сжигаются нефть и уголь с выбросом серных и азотных соединений. Постоянное выделение теплоты в атмосферу приводит к увеличению средней температуры на Земле. С использованием тепловых машин вырос объём углекислого газа в воздухе — это может создать «парниковый эффект». Ежегодное повышение температуры на планете в дальнейшем приведёт к полной перемене климата (как считают учёные).

Негативное влияние на экологию

Вред, связанный с применением тепловых двигателей давно доказан. Они издавна загрязняли окружающий воздух. Дополнительный отрицательный эффект был связан с составом дыма. Мелкодисперсная угольная пыль попадала в лёгкие человека. Химический состав выбросов современного транспорта ещё хуже. Поэтому наблюдаются болезни лёгких: аллергические, обструктивные изменения; онкологические заболевания.

Экологические проблемы использования тепловых двигателей:

1. кислотные дожди;
2. разрушение озонового слоя;
3. парниковый эффект.

Заключение

Проблемы, связанные с отрицательным воздействием тепловых машин на окружающую атмосферу, никто не отрицает и человечество всё больше внимания обращает на них. Постепенно люди начинают использовать электроавтомобили, больше электровозов, отказываясь от тепловых двигателей.

Экологические проблемы использования тепловых двигателей, способы решения:

1. Совершенствование теплодвигателей.
2. Вторичное применение выхлопных газов.
3. Альтернативные виды энергии.

Дымит двигатель. Поможет ли добавка «СУПРОТЕК»?

Товар по теме:

Присадка в моторное масло «Супротек Актив Стандарт»

Для безнаддувных бензиновых двигателей объемом до 1,6 литра. Восстанавливает и выравнивает компрессию, снижает расход топлива и масла на угар, защищает поверхности трения в ЦПГ, и газораспределительном механизме от износа при запуске и перегревах.

Каждый день автолюбители обращаются на наш сайт с вопросами «Двигатель дымит», «Почему двигатель дымит», «Двигатель дымит на холодную» и т.п., но, к сожалению очень часто мы не можем дать однозначного ответа и вот почему:

Прежде чем дать рекомендации по применению составов «СУПРОТЕК» необходимо четко понимать причины повышенной дымности, так как природа её возникновения разная и иногда не связана с естественным износом цилиндро-поршневой группы — ЦПГ. Характер дыма и его плотность не дает полной информации о степени и точной причине появления дыма, а только подскажет в каком направлении необходимо вести поиск неисправности. Для более полной оценки состояния двигателя, как правило, требуется дополнительная диагностика. Условно цвет дыма можно разделить на три основных цвета: Белый, Синий, Черный, которые в свою очередь могут создавать множество оттенков. Давайте же разберемся в природе его происхождения.

Дымит двигатель: Белый дым.

Присадка Супротек Актив Плюс Бензин для бензинового двигателя

Присадка для бензиновых и газовых двигателей с пробегом более 50 000 км. Может применяться для форсированных и турбированных двигателей.

Присадка Супротек Актив Плюс Бензин для бензинового двигателя

Присадка для бензиновых и газовых двигателей с пробегом более 50 000 км. Может применяться для форсированных и турбированных двигателей.

Если же пар виден в теплое время и на хорошо прогретом двигателе, возможно, это связано с попаданием охлаждающей жидкости в цилиндры. Его оттенок зависит от состава охлаждающей жидкости, погоды, освещенности и от количества охлаждающей жидкости в камере сгорания. Иногда он может приобретать сизый оттенок и, напоминая «масляный» дым. Но в отличие от масляного дыма, который надолго оставляет в воздухе синеватый туман, пар быстро рассеивается. Человеку без достаточного опыта, трудно определить по внешнему виду, что на самом деле является источником дыма, поэтому можно воспользоваться «дедовским» способом проверки. Для этого необходимо на хорошо прогретом двигателе кратковременно закрыть срез выхлопной трубы листом белой бумаги при этом конденсированный пар в виде капель воды при попадании на бумагу постепенно испарятся и не оставят явных жирных следов. Если этот простой тест подтвердил, что из выхлопной системы выходит именно пар, а не масляный дым, необходимо принять меры по устранению неисправности способствующей проникновению охлаждающей жидкости в цилиндры.

Присадка в моторное масло «Супротек Актив Стандарт»

Для безнаддувных бензиновых двигателей объемом до 1,6 литра. Восстанавливает и выравнивает компрессию, снижает расход топлива и масла на угар, защищает поверхности трения в ЦПГ, и газораспределительном механизме от износа при запуске и перегревах.

Жидкость в цилиндрах

Чаще всего, жидкость может попадать в цилиндры через прокладку головки блока из-за недостаточной протяжки (в зимний период часто наблюдается подтекание охлаждающей жидкости на стыке блока и головки), прогара и реже в результате образования микротрещин в головке или блоке цилиндров. Кроме того эти дефекты вызывают попадание выхлопных газов в систему охлаждения образуя газовые пробки, что гарантированно свидетельствует о неисправности.

Открыв пробку радиатора или расширительного бачка, легко заметить запах выхлопных газов и пленку масла на поверхности охлаждающей жидкости. Да и уровень жидкости будет пониженным. Характерно, что в таких случаях после запуска холодного двигателя давление в системе охлаждения повышается увеличивая уровень охлаждающей жидкости в расширительном бачке. Причем этот уровень нестабилен и в бачке можно заметить выход пузырей газа, иногда с периодическим выбросом охлаждающей жидкости из бачка.

При остановке двигателя картина меняется. Жидкость начинает уходить в цилиндр. Постепенно она проходит через поршневые кольца и попадает в масло, в поддон картера. При последующем запуске масло с жидкостью перемешивается, образуя эмульсию и меняет цвет – приобретает матовый оттенок и становится более светлым. Циркулируя по системе смазки, такая эмульсия оставляет на клапанной крышке и пробке маслозаливной горловины характерную пену светлого желто-коричневого цвета.

Если дефект (трещина, прогар) невелик, то никаких изменений может и не быть (случается, что масло остается чистым, хотя пена на пробке и клапанной крышке образуется). При очень больших повреждениях жидкость может накапливаться над поршнем, препятствует вращению коленчатого вала стартером в момент запуска, в особо тяжелых случаях возможен гидроудар в цилиндре, деформация и поломка шатуна.

В зонах попадания в цилиндр, охлаждающая жидкость активно очищает нагар, в том числе и со свечей зажигания и это помогает определить место повреждения. Для полной проверки потребуется демонтаж головки блока цилиндров, позволяющий оценить состояние прокладки, плоскостей головки и блока.

Бывает также, что охлаждающая жидкость попадает в цилиндр через систему впуска — например, из-за негерметичности прокладки впускного коллектора (если она одновременно уплотняет и каналы охлаждения коллектора охлаждающей жидкостью). В подобных случаях давление в системе охлаждения не повышается, запаха выхлопных газов в ней нет, но масло превращается в эмульсию, а уровень охлаждающей жидкости быстро убывает. Этих признаков, как правило, достаточно, чтобы найти дефект и не спутать его с описанным выше, иначе будет напрасно снята головка блока.

Скорая помощь

Все неполадки, связанные с белым дымом из выхлопной трубы, требуют устранения не только прямых причин, но и обязательной проверке систем способных повлиять на их появление, термостат, датчик включения, муфта или сам вентилятор, состояние радиатора, его пробки, шлангов или соединений. Если белый дым и сопутствующие ему дефекты замечены, то эксплуатировать автомобиль нельзя, так как дефекты быстро прогрессируют. Но автолюбители очень часто игнорируют и, не придавая значения появлению белого дыма (пара), продолжают эксплуатировать автомобиль, а в это время охлаждающая жидкость уже делает свое «черное дело», ухудшая свойства масла. Образовавшаяся эмульсия вызывает повышенный износ не только цилиндро-поршневой группы, а всех узлов и механизмов и в конечном итоге приводит к выходу из строя двигателя.