CC BY
35Следовательно, данный вид утеплителя можно считать наиболее эффективным как в отношении цена/теплоизоляционные свойства, так и сточки зрения пожарной безопасности. Также необходимо отметить простой монтаж данного утеплителя и возможность его использования для утепления уже построенных домов.
Таким образом, минеральная вата с учетом всех характеристик является наиболее выгодной для утепления частных домов.
Библиография:
1. Зуев А.В., Заричняк Ю.П., Баринов Д.Я. Определение теплопроводности теплозащитного материала на основе волокон оксида кремния. Тр. ВИАМ. 2021. № 2 (96). С. 88-98.
2. Лей Чен, Янлукси Ли. Исследование характеристик тепловых характеристик интегрированной композитной системы // Международный журнал низкоуглеродных технологий. 2021. 00. С. 1-16.
3. Колосов Е.В. Утепление и гидроизоляция дома и квартиры. М.: РИПОЛ классик, 2013. 256 с.
4. Турдалиева М.К. Экспериментальные исследования теплотехнически неоднородных наружных стен многоэтажного жилого дома // Academic research in educational sciences. 2021. №1. С. 864-867.
УДК 625.144.5
РАЗРАБОТКИ В СФЕРЕ АЛЬТЕРНАТИВНЫХ ВИДОВ ТОПЛИВА
Комоликов А.И., студент 5 курса направления подготовки 23.05.01 «Наземные транспортно-технологические средства». Научный руководитель: к.т.н., доцент Паничкин А.В. ФГБОУ ВО «ОГУ им. И.С. Тургенева»
АННОТАЦИЯ
В статье рассмотрены основные виды альтернативных видов топлива. К ним можно отнести водород, этанол, электричество. Разработки в этом направлении ведутся достаточно продолжительное время, что говорит об актуальности проблем использования традиционного топлива. Такими проблемами является низкая экологичность и эффективность двигателей внутреннего сгорания. Применение альтернативных видов топлива является неотъемлемой частью ближайшего будущего.
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА
Топливо, автомобиль, экология, электричество, водород, этанол, двигатель внутреннего сгорания, расход топлива, добыча, литий, кобальт, запас хода, аккумуляторы.
ABSTRACT
The article considers the main types of alternative fuels. These include hydrogen, ethanol, and electricity. Developments in this direction have been carried out for quite a long time, which indicates the relevance of the problems of using traditional fuel. Such problems are the low environmental friendliness and efficiency of internal combustion engines. The use of alternative fuels is an integral part of the near future.
KEYWORDS
Fuel, automobile, ecology, electricity, hydrogen, ethanol, internal combustion engine, fuel consumption, mining, lithium, cobalt, power reserve, batteries.
Введение. За последний год цена на топливо установилась на отметке более 40 рублей за литр бензина марки Аи-92. В свою очередь, эксперты утверждают, что цены на бензин продолжат расти, и от этого можно задать вопрос, какие альтернативные виды топлива могут быть использованы взамен бензина и дизельного топлива?
В то же время широко стоит вопрос экологии. Привычные виды топлива сильно загрязняют окружающую среду, и запасы нефти, из которой производят привычный нам бензин, очень быстро иссякают. Исходя из этого, также возникает вопрос какие альтернативные, более экологичныевиды топлива можно использовать [1]?
Рисунок 1- Доказанные запасы нефти в основных нефтедобывающих странах
на начало 2017
На данный момент в мире существует достаточно много разработок в сфере альтернативного топлива. К ним относятся: водород, электроэнергия, этанол, биодизель. Каждый из них имеет свои положительные и отрицательные качества [2].
Целью данной статьи является рассмотрение альтернативных видов топлива, для автомобилей, которые отличаются большей экологичностью в сравнении с традиционным топливом.
Водород. На первый взгляд водород, используемый в качестве топлива в автомобиле, может представлять огромную опасность, но при качественной подготовке автомобиля водород вполне безопасен. Водород может использоваться в автомобиле в виде топливного элемента для выработки электроэнергии, которая будет использоваться для питания электродвигателя. И для автомобилей с ДВС, который может использовать водород вместо бензина.
Рисунок 2 - Конструкция автомобиля Toyota на водороде
В двигателе внутреннего сгорания при сгорании бензина либо дизельного топлива происходит выброс С02 и тяжелых металлов в атмосферу. А при сгорании водорода образуется только водяной пар [3].
К огромному минусу водорода можно отнести сложность его хранения. К примеру, 10 кг водорода эквивалентно 30 кг бензина. В то же время для 10 кг водорода требуется резервуар огромной емкостью и массой равной массе автомобиля. Для более компактного хранения в топливном баке водород должен быть сжижен, в таком случае его температура достигает -250°С. Баки способные держать такую температуру имеют большой вес и очень высокую стоимость.
Этанол. Этанол можно получать из любых растений, главным условием является наличие в них большого количества сахаров. Можно использовать картофель, ячмень, сахарную свеклу, но лучше всего подходит сахарный тростник. Плюсом является экологичность этанола, и его положительный энергетический баланс, то есть при сжигании этанола энергии выделяется больше, чем поглощается.
К минусам можно отнести то, что при производстве этанола в атмосферу выбрасывается огромное количество углекислого газа, это сводит на нет экологичность данного топлива при использовании в ДВС. Другим минусом является то, что при сгорании топлива выделяется, на треть, меньше энергии, чем при сгорании бензина. Следовательно, расход топлива увеличивается тоже примерно на треть.
На данный момент используют топливо Е85 (85% этанола и 15% бензина) [4].
В современном мире данный вид топлива нашел широкое применение в области автоспорта. Использование Е85 обусловлено меньшей температурой горения топливовоздушной смеси, более высоким октановым числом, что позволяет увеличить степень сжатия и получить наибольшую мощность двигателя.
Рисунок 3 - Автозаправочная станция с Е85
Электроэнергия. На данный момент электроэнергия уже получила широкое распространение, в особенности в странах Европы, так как цена на бензин в этих странах в разы больше чем в России [5].
К плюсам электроэнергии можно отнести то, что КПД электродвигателя гораздо выше, чем у ДВС. Абсолютная бесшумность и полное отсутствие выхлопа, данным качеством не может похвалиться ни один из альтернативных видов топлива. Так же к плюсам относится низкая стоимость электроэнергии, которая в разы ниже, чем стоимость обычного бензина.
Минусами являются большая масса батарей, она может доходить до половины массы всего автомобиля. Самым значимым недостатком является невозможность использовать такие автомобили в дальних поездках, обычно запас хода таких машин составляет 100-150 км. А при включении любых электроприборов (фар, кондиционера, мультимедийной системы) запас хода мгновенно уменьшается.
Главной проблемой электромобилей на данный момент является использование литиевых аккумуляторов, в составе которых находится, помимо лития, кобальт. Кобальт добывается только в Конго, с использованием детского труда. Литий добывается в Чили и некоторых странах Африки. Для добычи 1т лития требуется переработать 250т породы, а в случае добычи на солончаке необходимо обработать 750т солевого раствора, так же необходимо испарить более 1000т пресной воды, отход после переработки лития просто выливается [6].
Рисунок 4 - Бассейны для выпаривания воды на производстве лития
В итоге самым перспективным из альтернативных видов топлива является электроэнергия. Потому что исследования в данной области продвинулись уже довольно далеко, но все еще электромобили не получили широкого распространения. Автомобили, работающие исключительно на электричестве, стоит обслуживать исключительно на специализированных станциях. Главная задача инженеров сделать наибольший запас хода такого автомобиля, для этого существует 2 пути.
Первый путь - создать более перспективные батареи, которые позволят аккумулировать колоссальное количество энергии для питания электромотора, имея при этом максимально маленькие габариты и массу. Ведь чем меньше весит батарея, тем меньше весит весь автомобиль, следовательно, электромотору требуется меньше энергии для того чтобы привести в движение автомобиль.
Другой путь подразумевает под собой создание электромотора, который сможет при наименьших затратах энергии выдавать наибольшую эффективность. Так при полном заряде батареи сейчас средний автомобиль проезжает около 150 километров, а такой автомобиль смог бы проехать 300-350 километров, а может и больше. В то же время такая большая сложность и технологичность мотора повлечет за собой увеличение стоимости всей машины. Но при развитии передовых технологий цена на такие машины неминуемо снизится. Есть еще один путь развития электромобилей -создание обширной сети станций для подзарядки. Но в этом есть свои минусы, а именно большое время, за которое происходит зарядка аккумуляторов, к примеру, на заправку полного бака бензина среднего автомобиля потребуется меньше 5 минут, в то время как зарядка полной батареи может занимать несколько часов, с использованием быстрых зарядок. В домашних условиях для полной зарядки придется оставлять зарядку на ночь. Отсюда вытекает проблема первого пути. При увеличении емкости аккумулятора в несколько раз, возрастет продолжительность зарядки и вместо 2 часов, зарядка займет 6-8 часов.
При всех этих недостатках электроэнергия остается самым перспективным видом энергии. Потому что отсутствует выхлоп, так как не происходит сгорания топлива в двигателе. А получение энергии не требует задействования ресурсов природы, которые могут иссякнуть. Можно использовать энергию ветра, воды и солнца.
В данное время ведутся активные работы в сфере электромобилей, разные компании уже создают автомобили, которые способны преодолевать до 500 км на одном заряде аккумулятора. Так же выдвигаются предложения и создаются прототипы грузовых машины, которые полностью работают на электроэнергии. Многие годы обширно производятся гибридные автомобили. В основе их работы лежит использование двух силовых установок: электромотора, как вспомогательного агрегата, и обычного двигателя внутреннего сгорания, который в основном имеет
маленький объем и небольшую мощность. Такая конфигурация позволяет заметно уменьшить выброс вредных веществ в атмосферу по сравнению с негибридными автомобилями [7].
Таким образом, в ближайшем будущем автомобили, работающие на электричестве, получат огромное распространение. Для этого необходимо создать:
- батареи большой емкости и малых размеров;
- двигатель, который будет способен, используя минимум энергии, выдавать максимум эффективности, другими словами повысить КПД двигателя;
- создать обширную сеть зарядочных станций;
- создать зарядки, которые позволят заряжать аккумулятор в разы быстрее.
Заключение. Применение альтернативных видов топлива является
неотъемлемой частью развития автомобилестроения. Все из сейчас используемых видов топлива имеет определенные минусы, но в тоже время новые разработки в этой сфере имеют свои сложности - недоработки из-за недостатка новых материалов и разработок. Каждое альтернативное топливо имеет особенности применения и хранения, что создает определенные сложности в его использовании.
Библиография:
1. Топлива, смазочные материалы, технические жидкости. Ассортимент и применение: справочник. / Под. ред. В.М. Школьникова. М.: Издат. центр «Техинформ», 2007. 596 с.
2. Обельницкий А.М., Егорушкин Е.А., Чернявский Ю.Н. Топливо, смазочные материалы и охлаждающие жидкости. М.: ИПО «Полигран», 2005. 272 с.
3. Раменский А.Ю. Исследование рабочих процессов автомобильного двигателя на бензино-водородных топливных композициях: дис. ... канд. техн. наук. М., 1982. 204 с.
4. Масленников Р.Р. Эксплуатационные материалы (автомобильные): Учеб. Кемерово: Кузбас. гос. техн. ун-т, 2002. 214 с.
5. Беспалов В.Я., Котеленец Н.Ф. Электрические машины: Учебник для студентов учреждений высшего профессионального образования. М.: ИЦ Академия, 2013. 320 c.
6. НЕФТЬ и ЭКОЛОГИЯ. Спасут ли нас электромобили? //URL: https://youtu.be/ HbEl-2n5AQ (дата обращения 24.08.2021).
7. Бусыгин Б.П. Электромобили. Учебное пособие. 1979. 72 с.
УДК 62-26
ОСНОВНЫЕ ПРИЧИНЫ ВИБРАЦИЙ В АВТОМОБИЛЯХ ОТЕЧЕСТВЕННОГО ПРОИЗВОДСТВА. МЕТОДЫ ИХ УСТРАНЕНИЯ
Комоликов А.С., аспирант 1 года обучения направления подготовки 35.06.04 «Технологии и средства технического обслуживания в сельском хозяйстве». Научные руководители: д.т.н., доцент Березина Н.А., к.т.н., доцент Мищенко Е.В.
ФГБОУ ВО Орловский ГАУ
АННОТАЦИЯ
В статье рассмотрены основные причины возникновения вибраций при эксплуатации автомобилей. Вибрация является естественным процессом, которая возникает при работе узлов автомобиля. Полностью от нее избавиться невозможно, но можно использовать различные методы по ее уменьшению. Систематическое проведение ТО, устранения неполадок путем проведения ремонтов (текущего, капитального),
