Vajad kellegagi rääkida?
Küsi julgelt abi LasteAbi
Logi sisse

ENERGIAALLIKAD MAISMAATRANTSPORDI ARENGUS (0)

5 VÄGA HEA
Punktid

Esitatud küsimused

  • Miks on see masin ometi nii ebaefektiivne?
  • Mida kujutab endast see mootor?
  • Milles siis seisnes selle moortori eelis?
PIRITA MAJANDUSGÜMNAASIUM
Anete Merilin Leetberg
XIIA
ENERGIAALLIKAD MAISMAATRANTSPORDI ARENGUS
Referaat
Juhendaja :
Õpetaja Ergo Aas
Tallinn 2012
Sissejuhatus
Energiaallikate areng maismaatrantspordis pole vist ühegi lugeja jaos liialt uudne teema. Arvan, et kõik oskaksid peast nimetada etappe , mis sellega seotud on. Põhjuseks loomulikult aktiivne meediakajastus ja ajaloo tunnid. Trantsport on 21. sajandil elavale isikule lihtsalt sama oluline kui toit ja elukoht. See on ka üks põhjustest, miks me sellest koguaeg kuuleme, inimesi huvitab areng ja uued saavutused. Me ei taha leppida millegi teisejärgulisega.
Järgnevas referaadis on olnud põhiliseks materjaliks raamatud. Enamus neist kuuluvad varasemasse sajandisse. Kummalisel kombel oli mul keerulisem avastada uuemaid põhjalikke käsitlusi jõumasinate arengust, ainus, mida ma viimastel aastatel ilmunust leidsin oli käsitlus erinevate energiaallikate kohta. Ma usun, et sellest võib välja lugeda, et inimeste huvi nende kohta on tõusnud just viimasel ajal, mil me pöörame aina rohkem tähelepanu uuenduslikemate variantide kasutamisele. Samal ajal on teosed ajaloo arengu kohta juba olemas, ning keegi ei pea vajalikuks sama informatsiooni ülekirjutamist.
Esimesed trantspordivahendid
Inimeste liikumist mööda maismaad hõlbustasid kaks suurt ideed: esiteks, kasutada raskete koormate vedamiseks loomi, ja teiseks ratas. Esmalt taltsutas inimene kariloomad. Umbes 6000 a. enne Kristust õpetas ta härjad iket ja rakmeid kasutades atra vedama(1, lk 12). 4000 aastat eKr hakati Egiptuses esimest korda kasutama veolooma eeslit (9, lk 15). Kaupade paigast paika vedamiseks kasutati kandesadulaid. Viimasest võisid välja kujuneda primitiivsetest lohistitest, kus pakk seoti kahe teiba külge mille esiotsad kinnitati hobuse selga ja tagumised lohisesid mööda maad. Taolist seadet kasutatakse mõnes Põhja-Ameerika indiaanlaste hõimus ja Siberis veel tänini. Samuti kasutati rege nii tasasel maal kui ka jää ja lume korral. Tõenäoliselt kasutati regesid ja rulle suurte ning raskete seadmete vedamiseks.
Ratastega veerev vanker ilmus esmakordselt nähtavale vast Mesopotaamia linnades umbes 3500 aastat enne Kristust(vt lisa 1.). Neil vankritel olid teljed, mis pöörlesid koos ratastega ja olid kinnitatud vankri alla nahast aasadega. Pöörlemise hõlbustamiseks määriti neid loomarasvaga. Samalaadseid vankreid võib leida Indias veel tänapäevalgi.
Tänu sadulatele ja jalustele, mis leiutati Indias, said inimesed ringi liikuda palju kergemini ja laiemalt kui kunagi varem. VI sajandil Hiinas leiutatud hobuserangid võimaldasid vedada suuri koormaid kaugetesse maadesse. Rangid pidid toetuma looma turjale, mitte aga rinnale , sest nii võimuks looma kõri kinni pigistada. Peagi vahetas hobune härja adra eest välja ja ka härjavanker asendati hobusevankriga. Kui võeti kasutusele naelutatavad hobuserauad, seda aga tehti umbes 100 aastat enne Kristust, võisid hobused vedada suuri veovankreid pikkadel ja sirgetel Rooma riigi teedel. Viimased olid sillutatud munakividega. Selliseid kaupu nagu teravili, kala, loomanahad, vill, kangad ja hiina siid võis nüüd vedada kaugetele laatadele(1, lk 12).
Aurumasin
Keskaja suurim saavutus energia alal oli aurumasina kasutusele võtmine, mille areng algas1688. aastal. 1788. aastal valmis inglise leiutaja James Watti universaalne, pöörlevate mehhanismidega käitamiseks sobiv aurumasin(vt lisa 3.). Seda masinat võis paigutada ükskõik kuhu ja see võis käitada igasuguseid tööstusseadmeid. Watti masinat võis paigaldada sõidukitele ja see sobis hästi veduritele. Järsult kasvas energia tarbimine veonduses. 1788. aastat loetakse tööstusliku pöörde alguseks(9, lk 16).
Ühel päeval 1763. aastal parandas Šotimaal Glasgows elav tööriistategija James Watt üht Newcomeni tüüpi aurumasinat (vt lisa 2.). Miks on see masin ometi nii ebaefektiivne? Vastus sellele küsimusele käis ta peast läbi valgussähvatusena ühel jalutuskäigul. Auru kuumutatakse ja jahutatakse ju samas silindris . Miks mitte juhtida aur teise silindrisse. niisuguse ta ka ehitas, nimetades selle kondensaatoriks. Ja taoline masin töötas! Watt patendeeris selle leiutise ja aurumasin tänapäeva mõttes ongi leiutatud. Peale selle võttis ta patendia ka aurumasina regulaatorile, mis tagas masina ühtlase töötamiskiiruse. Watti aurumasin oli õnnestunud kui statsionaarne jõuallikas. kahjuks töötas see võrdlemisi madalal survel ega suutnud panna liikuma auruvedurit (1, lk 40).
Kaevanduse ja vabrikuomanikud ning ka sõjaväelased soovisid , et sõitjate- ja kaubavedu, vägede ja sõjamoona trantsport kulgeks kiiresti ja ilma häireteta (2, lk19). Esialgu oli peamisel kohal aurutõlla idee. Ning Richard Trevithick ei saanud enne rahu, kui oli meisterdanud valmis oma mudeli. Tema kõrgrõhuauruga töötava masina väljalasketoru ei suunanud auru kondensaatorisse, vaid õhku. Katla paigutas ta rõhtsalt. Energiamuunduri kolvi jõu kandsid ratastele üle kepsud, vänt ja hammasratasülekanded. Ehkki Trevithick pani šassiile ehtsa postitõlla kere , lõi ta põhimõtteliselt pigem veduri kui auto eelkäija (vt lisa 4.).
Oma teise mudeliga, mille Trevithick Inglismaa maanteede halva seisukorra tõttu kaevanduse horburaudteede rööbastele pani, jõudis leidur lõplikult veduri juurde. Uusaja liikumise eelajaloos oleme jõudnud punkti, kus kaks arengujoont kahes suunas – rööbassõiduki ja tänavasõiduki suunas – liiguvad (2, lk 21).
19. sajandi keskpaiku oli Trvithici kaasmaalasel George Stephensonil õnnestanud saavutada tunnustus rööbastel liikuvale aurusõidukile, raudteele.
Peamine probleem, mille Newcastle’i kaevuri poeg Stephenson lahendama pidi, seisnes selles, et peale rööbastele paigutatud aurumasina tuli teha veetavaks ka selle kütus – süsi ja vesi. Et see võimalik oli tõestas Stephenson juba oma esimese veduriga, mis tegi proovisõidu 1814 . aastal Killingworthi kivisöekavanduses. Kuuekilomeetrise tunnikiirusega vedas see 30 tonni kasulikku lasti, ilma, et see oleks rööbastelt välja sõitnud. Ometi kulus veel üks aastakümme, enne kui George ja Robert Stephenson,isa ja poeg, said avada esimese veduritehase ja Stocktoni – Darlingtoni liiniga maailma esimene raudtee (vt lisa 5.). Sellel teel vedasid raudteeruunad 90- tonnist lasti juba kiirusega 10 kuni 25 km/h.
Raudteerööbaste arv ja veeremi hulk suurenes lausa erutava kiirusega ning muutis raudtee tähtsamaiks maismaaliiklusvahendiks (2, lk 22-23).
Moottoriehitus
Selsamal aastal, kui James Watt sai oma esimese aurumasinapatendi, veeres kolinal mööda Prantsusmaa tänavaid kohmakas vedrustamata sõiduk, millel oli kolm mehekõrgust ratast. Ülalt ulatus välja korsten . Kutsariistme alla oli mahutatud umbes tonn kütust. Ilmnes , et sõitja näol oli tegemist kuningliku suurväekorpuse ohvitseriga. Nicolas Joseph Cugnot tahtis oma ”tule jõul liikuva masinaga ”, millegi auto ja veduri vahepealsega, teha revolutsiooni tavalistes sõjatehnikavahendites (2, lk 19; vt lisa 6.).
Tol ajal olid kõikjal maailmas raudteed . Veduri eeskujul tehti katseid aurumasinat rööpmetega trantspordiks kasutada, mille tagajärjel ilmusid auruautod. Need olid aga väga kohmakad ja ebamugavad seadmed ning ei levinud laialdaselt (8, lk 128).
Auto sünnitunnil oli hälli juures gaasimootor. 53- aastasena erru saadetud Šveitsi major Isaac de Rivaz, veetis jõuluvaheaja tehnika kallal nokitsedes. Nüüd, mil ta võis teha, mis pähe tuli, mõtles Isaac põhjalikumalt elektriga süüdatud gaasiplahvatuse üle järele. Teadlikult või ebateadlikult võttis ta üle Chistiaan Huygensi ammuunustatud püssirohumasina mõtte ning valmistas väikese kahuritoru, mille täitis püssirohu asemel vesiniku ja hapniku seguga ning sulges kolviga. Kolvi külge kinnitas Rivaz hammaslati ja ühendas selle hammasrattaga. Plahvatus kergitas hammaslatti ning pani hammasratta korraks pöörlema (vt lisa 7.).
Leidur mõtles, milleks ta saaks hammasratta pöörlemist praktiliselt rakendada. Kuidas oleks lood liikurtõllaga. Erumajor seadis oma aparaadi sõidukõlblikule alusele, pani hammasratta ümber tõmbetrossi ning asetas silmuse teise osa ümber vankriratta.
Ja Rivaz tegi seda, midapärast teda on teinud miljonid autojuhid: ta käivitas ettevaatlikult karburaatori. Lootusrikkalt vajutas ta süütenupule. Kolb koos hammaslatiga sööstis silindrist välja. Hammasratas tegi pöörde ja tross tõmbus pingule. Rak-rak rak… Tõld tegi söösthüppe edasi (2, lk 27) .
Ükskord, kui Nikolaus Otto uuris mootori käivitusmehhanismi, märkas ta huvitavat nähtust. Alustades katset nagu tavaliselt unustas ta sisse lülitamata elektrisüüte. Mitte lastes sisseimetud gaasi silindrist väljuda, pööras Otto hooratast vastupidises suunas ja gaas suruti kokku. Seejärel lülitas ta sisse süüte. Säde süütas kokkusurutud gaasi, kolb sööstis järsku tavalisest tugevamani edasi – 2 – 3 pöörde asemel tegi hooratas pärast plahvatust peaaegu 10 pööret (8, lk 119; vt lisa 8.).
1882. a. tekkis tüli Otto ja ühe tema tehase inseneri , andeka ja suurte teadmistega konstruktori Daimleri vahel. Insener Daimler tahtis konstrueerida neljataktilise mootori tõllale. Kuid Otto polnud nõus tegema midagi muud, kui ainult oma mootorit täiustama (8, lk 127).
Gottlieb Daimler aga ehitas 1883. aastal ainult ühesilindrilise katsemootori ja konstrueeris selle juurde lihtsa aurustamisaparaadi – karburaatori. Mootori, mida sai seada veokile, ehitas ta alles 1885. a. Selle mootori võimsus oli 12 hobujõudu. Novembris 1885. a. sõitis Daimler juba oma mootoriga varustatud vankris töökoda ümbritsevas aias ringi (8, lk128; vt lisa 9.).
Kui jääda ajalise järjestuse ja tõe juurde, siis tuleb öelda, et sammu mootoriga kaksrattast kolme rattaga mootortõllani ei astunud mitte Daimler, vaid Benz (2, lk 37). Benz, kes oli kooliajast saadik kirglik jalgrattur, otsustas kolmel rattar veereva sõiduki kasuks. Ees oli väike kergesti juhitav ratas. Kaks korda suuremate tagumiste rataste vahel, seega sõiduki tagaosas, paiknes rõhtsa hoorattaga mootor. Jõudu kandis nagu jalgrattalgi üle kahekordsete lülidega kett. Tagarataste ees paiknev kahekordsete vedrudega, polsterdatud ja seljatoega iste sarnanes kutsaripukiga. Tõlda ise nimetas leidur ise naljatades „Benzineks“ (2, lk 39; vt lisa 10.).
Väga tähtsad olid sakslaste Nikolaus Otto, Carl Benz ja Gottlieb Daimler leiutised sisepõlemismootorite alal, mis võimaldasid Benzil ja Daimleril esimesena maailmas alustada massilist autode tootmist, sakslastele lisandusid alates 1903. aastast ameeriklased Henry Ford jt. Autode kasutamine suurendas oluliselt energia nõudlust (9, lk 16).
Nafta
Naftat tunti juba antiikajal. Siis kasutati teda kütusena ja teedeehitusel. Nafta oli tuttav ka Muinas-Egiptuses, kus seda kasutati surnute balansseerimisel, ka Antiik-Kreekas kasutati naftat kütusena. Väga ammu tunti naftat ka Hiinas ja osati sellest petrooleumi saada.
Et maapinnale imbunud naftast ei piisanud isegi meie kaugetele eelkäijatele, ehitati esimesed puutornid juba IV sajandil. Vaatamata sellele, et alates XVIII sajandist võeti ette üksikuid nafta puhastamise katseid, kasutati seda peaaegu XIX sajandi teise pooleni naturaalsel kujul. Naftale hakati suuremat tähelepanu pöörama alles siis, kui tõestati, et temast on võimalik eraldada petrooleumi (9, lk 18).
Nafta oli XX ja on ka käesoleva sajandi peamiseks energiakandjaks, aga ka paljude tööstusharude tooraineks . Naftatööstus sai ligi 150 aastat tagasi alguse Kaukaasiast, Euroopast ja Põhja- Ameerikast ning kujunes naftaajastu alguseks. Nafta on tänapäevalgi trantspordi oluliseks vereringeks. See on olnud ka USA ja paljude teiste tööstusriikide jõukuse üheks alustalaks.
Bensiin ja diislikütus on tänapäeval autode ja teiste trantspordivahendite peamiseks kütuseks (9, lk 23).
Naftamootor
Vedelkütusega töötav kerge sisepõlemismootor ajas ärevusse söekaevanduse omanikud .
Gaasimootor ei erutanud neid, sest gaasi saamiseks põletati tahket kütust. Tähendab, oli võimalik turustada madalakvaliteetset sütt, turvast, põlevkivi...
Kuid vedelkütusega töötav mootor oli juba ohtlikum. Nafta aktiivsem kasutamine mujalgi meeldis küll naftatöösturitele, söetööstuse võiks see viia aga langusele. Nii arutasid söekuningad.
Teisiti reageerisid aga naftakuningad. Nad olid valmis abistama leiutajaid, kes töötasid selleks, et vedelkütusega töötav sisepõlemismootor leviks laialdaselmalt.
Loodi palju erinevaid neljataktilisi mootoreid, mis töötaksid nii bensiiniga kui ka palju odavamate vedelkütustega, nagu näiteks petrooleumi ja isegi toornaftaga. Laialdaselt levis mootor, mida välismaal nimetati kalorisaatormootoriks, Venemaal aga lihtsalt naftamootoriks.
Mida kujutab endast see mootor? Naftamootoril on üks silinder , kolb ja hooratta väntvõll. Esimesed naftamootorid töötasid nagu gaasi ja bensiinimootoridki nelja taktiga, kuid silindrisse ei imetud mitte gaasi või auru ja õhu töösegu, vaid ainult õhku. Silindri ülemine osa oli ühendatud suure õõnsa kerega, mida nimetati kalorisaatoriks ehk kuumpeaks. Enne käivitamist kuumutati see kera leeklambiga punaseks. Kera vastas silindri ülemises osas, asetses eriline seade, mille kaudu võis sisse pritsida naftat. Sellist seadet nimetati pihustiks (vt lisa 11.)
Milles siis seisnes selle moortori eelis? Eelkõige olid tema konstruktsioon ja valmistamise väga lihtsad. Ei vajatud täpseid tööpinke ega suuri tööstusettevõtteid. Ka kütuse suhtes polnud ta nõudlik, vaid võis kasutada kõige odavamat naftat.
Kuid naftamootori suurimaks puuduseks oli ja on ka praegu suur kütusekulu.
Rootsi insener Gustaf Eriksson , üks esimesi selle mootori loojaid, otsustas ehitada 60-hobujõulise naftamootori, see tal tõepoolest õnnestuski. Niisugune suhteliselt võimas mootor seati üles ja ekspluateeriti mõnda aega. Kuid aasta pärast asendati naftamootor hariliku aurumasinaga, sest see mootor vajas sagedasti remonti ja detailid langesid kulumise tõttu kiiresti rivist välja (8, lk 129-132).
Diiselmootor
Rudolf Diesel arutles järgnevalt: aurumasin kasutab soojust halvasti; kütuse põlemisel koldes läheb palju soojust kaotsi – see lendub koos heitgaasidega, hajub masinani viivates torudes. Aurumasinas muundub kasulikuks tööks ainult 3-8% kütusest eraldunud soojusest. Sisepõlemismootoril ei ole küll katelt, aga hoolimata sellest kasutas gaasimootor ainult 3-4% soojusest . Otto mootor töötas juba paremini – see ulatus nüüd 12-14 protsendini.
Kas see on aga piir? Ja Diesel otsustas ehitada sisepõlemismootori mis oleks efektiivsem . Mootori silindrisse tuleb imeda puhast atmosfääriõhku. Siis peab selle kokku suruma , et ta temperatuur tõuseks kõrgele. Kui Otto surve tõusis 10-12 atmosfäärini, siis Diseli mootoris tuleb õhku kokku suruda kuni 250 atmosfäärini.
Diesel oli väga energiline ja ettevõtlik. Jah, ta teeb ettepaneku ehitada selline mootor, kuid keegi teine polnud varem midagi sellist üritanud. Tehaseomanikud ei soovinud kulutada raha „targa“ mootori ehitamiseks. Lõpuks, peale paljusid vintsutusi õnnestus Dieselil Augsburgi linna masinaehituse direktsiooni katse teostamises veenda.
Juba esimest mootorit projekteerides loobus Diesel paljudest oma ettepanekutest. kõigepealt veendus ta, et mootor peab töötama hariliku neljataktilise tsükli järgi, ainult erinevalt gaasimootorist tuleb peale õhu kokkusurumist kütus aeglaselt silindrisse anda. Elektrisädemega süütamise asemel aga peab toimuma isesüttimine kuumas õhus.
Selgus, et söetolmu kasutada ei saa, sest tolmu põlemise ajal jõuti silindrisse juhtida ainult 1/6 sellest pulbrikogusest, mis oli ette nähtud vajaliku töö saavutamiseks. Samuti osutus keeruliseks pulbri valmistamine ja silindrisse viimine , masin võis kiiresti läbi kuluda.
Esimene mootor polnud veel küllalt tugev, kuid katsetused lubasid teha juba mõningaid järeldusi.
Selgus, et põlemine isesüttimisega on tegelikult võimalik. Ent kindlustada põlemist põsival temperatuuril, nagu oli ette nähtud, praktiliselt ei saa. Võib ainult katsetada põlemist püsival rõhul, kuid ka see nõuab palju tööd, sest juba esimese plahvatuse ajal rõhk tõusis järsult.
Peale esimest ebaõnnestunud mootorit ehitas Diesel teise, mis võis juba iseseisvalt töötada, ja lõpuks kolmanda, mida võis juba koormata.
1898 .a. suvel demonstreeriti Müncheni jõumasinate näitusel juba mitut diiselmootorit, nagu neid nimetama hakati.
Need mootorid töötasid petrooleumiga, mida pritsiti silindrisse erilises kompressoris kokkusurutud õhujoa abil.
Selgus, et diiselmootorite kasutegur on suurem kui gaasi- ja bensiinimootoritel, mis töötavad madala surve ja sädesüütega. Niisiis oli see mootor ikkagi „ ratsionaalne “.
Diiselmootoritest oli nüüd huvitatud kogu maailm (8, lk 133-138; vt lisa 12.).
Taastuvad energiaallikad
Maailm seisab silmitsi ülerahvastumisega. Puudu jääb naftast, toidust ja energiast. Nafta tootmine on saavutamas lage , mis on juba põhjustanud nafta hindade hüppelist kasvu (6). Hetkel liigub toornafta hind kuskil 40 dollari ümbruses barreli kohta Tõenäoliselt ei ole kaugel aeg kui nõudluse suurenedes ja varude järjest vähenedes hakkab naftahind jälle uusi rekordeid püstitama ning inimesed odavamaid alternatiive otsima (3). Probleeme on süvendanud esimese generatsiooni biokütused, mis on kandnud vedelkütuste defitsiidi üle toidu hindade tõusu (6).
Energia on meie elus kesksel kohal. Fossiilkütused on aga piiratud ressurss ning globaalse soojenemise peamine põhjustaja. Seega ei ole võimalik pidada fossiilkütustest saadavat energiat enam iseenesestmõistetavaks. Peame kujundama ühtse energia- ja keskkonnapoliitika, mis põhineb selgetel eesmärkidel ning ajakaval üleminekuks süsinikuvaesele majandusele ja energia säästmisele.
Maailma energianõudlus kasvab 2030. aastaks eelduste kohaselt umbes 60% võrra. Näiteks nafta tarbimine on viimasel kümnel aastal kasvanud 24% ning ülemaailmse nõudluse igaastaseks kasvuks prognoositakse 1,6%
Nafta- ja gaasihinnad on viimase kahe aasta jooksul peaaegu kahekordistunud ning elektrihind järgib sama trendi. Kõrgetele hindadele vaatamata jätkub ülemaailmse energianõudluse suurenemine (9, lk 4).
Fossiilkütuste asendamine taastuvenergiaga aitab vähendada kasvuhoonegaaside heitkoguseid.See aitab ka energiaimporti vähendada ja energiatarneid mitmekesistada ning seega võimaldab parandada energiajulgeolekut Euroopas. Tänu uuele tehnoloogiale ja uute majandusharude tekkele aitab taastuvenergia kasutuselevõtt kaasa töökohtade loomisele ja majanduskasvule.
2020. aastal saadakse 10% trantspordidektoris tarbitavast energiast taastuvatest energiaallikatest. Samuti tuleb kõrvaldada taastuvenergia arendamisega seotud haldustõkked. Biokütuse tootmine peab olema jätkusuutlik.
Trantspordisektor tekitab Euroopa Liidu kasvuhoonegaasidest ühe neljandiku. 2009. aasta aprillis jõustunud määruse kohaselt peavad autotootjad 2012. aastaks tagama, et 65% uutest autodest ei paiska keskmiselt õhku rohkem kui 130 g/km (11, lk 244).
Elekter
Elektriautod olid populaarsed 19. sajandi keskpaigast kuni 20. sajandi alguseni . Järgnenud sisepõlemismootorite areng lükkas elektriautode kasutuse pikaks ajaks tahaplaanile. 1970-80 aastate energiakriis tõstatas aga taas diskusiooni elektriautode kasutuselevõtust (7).
Kuni 20. sajandi algusaastateni olid elektriautode valduses maismaal liikumise kiiruserekordid. 20. sajandi saabumisel oli 38% ameerika autodest elektriautod. Elektriautode müügi tipp oli 1912. aastal.
Seoses odava nafta üleküllusega jäid elektriautod tagaplaanile. 1970. aastatel toimunud ülemaailmne energiakriis suurendas taas üldsuse huvi elektriautode vastu (5).
Elektriauto plussid: auto ei saasta keskkonda, väiksem müra, ei vaja käigukasti, väike energia- ja sõidukulu (15 kWh/100 km ehk u 1 €/100 km), elektriauto ei vaja liiklusummikus energiat ega saasta keskkonda, elektrimootor on lihtne ja töökindel, suur mootori kasutegur, auto pidurdamiseks muudetakse mootor generaatoriks ja auto liikumisenergia muundub akude laadimiseks sobivaks elektrienergiaks, võimalus autot kodus laadida, väiksemad ülalpidamiskulud
Elektriauto miinused: väike sõiduulatus (eriti talvisel ajal), ajakulu aku laadimisel , auto hind, mudelite valik, aku maksumus ja tööiga (7; Lisad 14.).
Elektrironge hakati kasutama 19. sajandi lõpul. Augustis 1883 avati elektriraudtee Brightonis. Saksamaa esimesed elektriraudteed avati 1895 liinil Meckenbeuren–Tettnang, 1900 Mansfeldi kandis ja 1903 Hamburgi kandis.
Elektrirong on elektri jõul sõitev  rong . Elektrirongid koosnevad veomootoritega mootorvagunitest, juhikabiiniga juhtvagunitest ja veomootoriteta reisivagunitest.
Elektrifitseeritud raudtee ehk elektriraudtee kohal on kontaktliin, millest elektrirongid vooluvõtturite abil elektrivoolu saavad. Mõnes riigis saavad rongid elektrienergiat ka toiterööpast. Elektriahela teiseks pooluseks on üldjuhul rööbastee, mille rööpad on omavahel elektriliselt ühendatud ehk sillatud (12).
Hübriid
Hübriidauto on auto, mis kasutab sõitmiseks mitut energiaallikat. Enamasti mõistetakse selle all elektriautot, millel on ka sisepõlemismootor.
Elektrimootori  kasutamisel saab auto energiat akudest. Hübriidauto puhul  laeb   akusid   elektrigeneraator , mille paneb pöörlema sisepõlemismootor. Sisepõlemismootor töötab moodsematel hübriidautodel enamasti siis, kui kütusekulu saab hoida miinimumi lähedal. Loomulikult peab sisepõlemismootor töötama ka siis, kui akud on teatud piirini tühjenenud ja elektrimootor ei saa seetõttu enam piisavalt elektrit.
Elektrimootorit kasutatakse eriti kiirendamisel, sõidu alustamisel ja aeglastel kiirustel, sest siis on sisepõlemismootoril suur kütusekulu ja heitgaaside hulk. Lisaks on elektrimootoril kõrgema  kasuteguri  tõttu sama võimsuse juures suurem kiirendus.
Hübriidautosid katsetati ja nendega sõideti juba 20. sajandi alguses. Esimese eduka elektri- ja sisepõlemismootoriga hübriidauto pani kokku  Ferdinand Porsche 1928. aastal (4; vt lisa 13.).
Vesinikauto
Vesiniksõiduk on sõiduk, mis kasutab vesinikku  kütuse liikumapanevaks jõuks.Vesinikkütusega sõidukite hulka kuuluvad vesinikku kütusena kasutavad kosmoseraketid, samuti autod ja teised trantspordivahendid (vt lisa 15.).
Vesinikkütus looduslikul kujul Maal ei esine ja seega ei ole see energiaallikas , vaid on  energiakandja . Praegu on kõige sagedamini valmistatud seda metaanist või teistest fossiilkütustest. Siiski saab toota mitmesugustest allikatest nt tuule-, päikese-või tuumaenergiast. 
Puudus vesiniku kasutamises on madal energia sisaldus mahuühiku kohta ja  ebaefektiivsus  tootmises. (14)
Tänapäeval tegelevad paljud suured autotootjad vesinikul töötavate autode väljatöötamisega.Toimub kütuselemendis protsess kus vesinik ja hapnik ühinevad ning tekib vesi ja protsessi käigus vabaneb teatud hulk energiat. Ja nii ongi, ei mingeid jääke peale H2O. Protsessis vabaneb energia elektrina ning autot liigutavad edasi tavalised elektrimootorid. Sisuliselt ongi vesinikautode puhul tegemist elektriautodega ainult energia salvestina ei kasutata akusid, vaid energia „toodetakse“ jooksvalt. Lisaks keskkonnasõbralikkusele on vesinikautod ka vaiksemad ning erksamad, gaasipedaali vajutades ei ole viivitust nagu sisepõlemismootoritega autodel.
Aga, et vesinikautod muutuksid tänavatel tavaliseks peavad teadlased lahendama mitmeid probleeme. Kõigepealt tuleb märkida vesinikautode kõrge hinna. Auto kütuseelemendis leidub kuni 100 grammi plaatina.Hinna alandamiseks tuleb leida mõni muu katalüsaator ja/või vähendada oluliselt kasutatava plaatina hulka. Kui hinda mitte arvestada siis tänaste plaatina kaevandamisvõimsuste korral ei ole mõeldavgi massiline vesinikautode tootmine, sest lihtsalt ei jõuta piisavalt plaatina kaevandada .
Tänasel päeval toodetakse vesiniku peamiselt metaanist, ning protsessis vabaneb CO. Seega pole saadud vesinik karvavõrdki keskkonnasõbralik. Eesmärgiks on muidugi toota vesiniku taastuvatest energiaallikatest. Kui aga vaadata kui väikse osa annavad taastuvad energiaallikad praegu elektri tootmisest ning massiline vesiniku tootmine suurendaks elektri tarbimist veel enamgi siis keskkonnasõbraliku vesiniku juurde on veel pikk tee käia.
Sellega aga vesiniku kütusena kasutamise probleemid ei lõppe. Kui akutoitega autos kasutatakse efektiivselt ära ~70 % siis vesinikelemendi korral saadakse kätte kõigest veerand vesiniku tootmiseks kulutatud energiast, sest lisanduvad energia kulutused vesiniku transportimisele, kokkupressimisele ning ka kütuseelemendis toimuvale elektrolüüsile.
Kui võtta kasutusele vesinik autod on vaja välja arendada tohutul hulgal taristut. Võrreldes eelnevate muredega on see küll suhteliselt väike kuid miljardeid eurosid on vaja kulutada ka vesiniku transportimiseks ja tanklate ehitamiseks. (3)
Kokkuvõte
Energia areng maismaatrantspordis on alati olnud teema, mille üle arutada, sest see on lihtsalt olnud pidevalt oluline. Me oleme soovinud jõuda võimalikult vähesega, võimalikult mugavalt , võimalikult kaugele. Alates sellest, kui meie esivanemad vahetasid oma vankrite ees härja hobuse vastu, kuni praeguse hetkeni mil elekter ja vesinik on pannud käima mehe parima sõbra, auto.
Kohe peale esimeste auru jõul töötavate mootorite leiutamist, üritada seda sobitada ka sõidukisse. Loomulikult, peale seda, kui me saime aru, et tõlda ongi võimalik iseseisvalt liikuma panna, algas võidujooks mootori arendamise suunas. Kui algselt seisnes kõik lihtsuses ja kiiruses, siis hiljem, kiiruste suurenedes, muutus ka süsteem keerulisemaks. Paljud üritasid luua ikka paremat ja sobilikumat mootorit. Üheks põhjuseks, miks me nõnda väga tahtsime liikuda mööda maad oli kindlasti sõjanduse ja tööstuse arenduse vajadus.
Peale bensiinimootori arendamist eeldasid inimesed, et täiuslik mootor on saavutatud ning teistel energiaallikatel töötavate mootorite areng seiskus mõneks ajaks. Ühel hetkel liikus aga meie teadmisse fakt, et naftavarud on ammendumas ja saastavad liialt keskkonda. Seega on just viimaste aastate areng suunatud uuenduslikumatele kütuseallikatele. Üritatakse populariseerida elektriautot, meie peas keerlevad mõtted hoopis teistsugusest vesinikautost. Erinevaid energiaallikaid liites saame ka müüginubrites tõusuteel oleva hübriidauto. Usun, et keegi meist ei paneks imeks seda, kui mõne aasta pärast avastame ennast sõitmas sellise energiaallika toel, millele me praegu mõeldagi ei oska.
Kasutatud kirjandus
  • Holt, Michael 1996. Leiutised. Tallinn: ”Koolibri”
  • Wille, H.H. 1918. Auto minevik ja tänapäev. Tallinn: Valgus
  • Kas vesinik auto päästab naftasõltuvusest? http://v2rskeaju.wordpress.com/2009/01/02/kas-vesinik-auto-paastab-nafta-soltuvusest/ (23.03.2012)
  • Hübriidauto http://et.wikipedia.org/wiki/H%C3%BCbriidauto 23.03.2012
  • Elektriauto http://et.wikipedia.org/wiki/Elektriauto 25.03.2012
  • Elektriauto http://www.zev.ee/index.php?id=10&id_lang=1 25.03.2012
  • Elektriauto http://www.elmo.ee/et/Elektriauto 26.03.2012
  • Levin, M. 1962. Vesirattast automootorini. Tallinn: Eesti Riiklik Kirjastus
  • Tanning, Lembo 2010. Maailma energia ülevaade I osa Nafta, gaas. Tallinn: OÜ infotrükk
  • Arjaka, Küllo 2010. Eesti raudtee 140. Tallinn: Tallinna Raamatutrükikoda
  • Tanning, Lembo 2010. Maailma energia ülevaade III osa Alternatiivsed, süsi, hüdro, tulevik. Tallinn: OÜ infotrükk
  • Elektrirong http://et.wikipedia.org/wiki/Elektrirong 01.04.2012
  • Gussarova, V.; Karma , O.; Lukin, G. 1970. Sada aastat Eesti raudteed. Tallinn: ”Eesti raamat”
  • Vesinikmasin http://en.wikipedia.org/wiki/Hydrogen_vehicle 07.04.2012
    Lisad:
    1.Sellised võisid välja näha Mesopotaamias kasutatud härjarakendid
    2. Newcomeni tüüpi aurumasin
    3.James Watt pöörlevate mehhanismidega aurumasin
    4.Trevithick’i vedur
    5.George Stevensoni raudtee avamiseks kasutatud vedur
    6. Nicolas Joseph Cugnot „tule jõul liikuv masin“(kolmerattaline auruauto)
    7. Isaac de Rivaz gaasimootor
    8. Nikolaus Otto mootor
    9. Gottlieb Daimler oma mootoriga varustatud vankris
    10. Karl Benzi loodud sõiduk
    11. Naftamootor
    12. Rudolf Diesel’i disainitud diiselmootor
    13. Ferdinard Porche hübriidauto
    14. Elektriauto Tesla Model S
    15. Honda FCX Clarity vesinikauto
  • Vasakule Paremale
    ENERGIAALLIKAD MAISMAATRANTSPORDI ARENGUS #1 ENERGIAALLIKAD MAISMAATRANTSPORDI ARENGUS #2 ENERGIAALLIKAD MAISMAATRANTSPORDI ARENGUS #3 ENERGIAALLIKAD MAISMAATRANTSPORDI ARENGUS #4 ENERGIAALLIKAD MAISMAATRANTSPORDI ARENGUS #5 ENERGIAALLIKAD MAISMAATRANTSPORDI ARENGUS #6 ENERGIAALLIKAD MAISMAATRANTSPORDI ARENGUS #7 ENERGIAALLIKAD MAISMAATRANTSPORDI ARENGUS #8 ENERGIAALLIKAD MAISMAATRANTSPORDI ARENGUS #9 ENERGIAALLIKAD MAISMAATRANTSPORDI ARENGUS #10 ENERGIAALLIKAD MAISMAATRANTSPORDI ARENGUS #11 ENERGIAALLIKAD MAISMAATRANTSPORDI ARENGUS #12 ENERGIAALLIKAD MAISMAATRANTSPORDI ARENGUS #13 ENERGIAALLIKAD MAISMAATRANTSPORDI ARENGUS #14 ENERGIAALLIKAD MAISMAATRANTSPORDI ARENGUS #15 ENERGIAALLIKAD MAISMAATRANTSPORDI ARENGUS #16 ENERGIAALLIKAD MAISMAATRANTSPORDI ARENGUS #17 ENERGIAALLIKAD MAISMAATRANTSPORDI ARENGUS #18 ENERGIAALLIKAD MAISMAATRANTSPORDI ARENGUS #19 ENERGIAALLIKAD MAISMAATRANTSPORDI ARENGUS #20
    Punktid 100 punkti Autor soovib selle materjali allalaadimise eest saada 100 punkti.
    Leheküljed ~ 20 lehte Lehekülgede arv dokumendis
    Aeg2013-04-09 Kuupäev, millal dokument üles laeti
    Allalaadimisi 5 laadimist Kokku alla laetud
    Kommentaarid 0 arvamust Teiste kasutajate poolt lisatud kommentaarid
    Autor Anete Merilin Leetberg Õppematerjali autor

    Kasutatud allikad

    Sarnased õppematerjalid

    Soojusmasinate arengu ajalugu
    16
    docx

    Soojusmasinate arengu ajalugu.

    55 SISUKORD AURUMASIN ________________________________ 3 - 5 · Mis on aurumasinja kuidas aurumasin töötab? ___ 3 · Aurumasina ajalugu _________________________ 4 · Rakendused _______________________________ 5 SISEPÕLEMISMOOTOR ________________________ 6-8 · Mis on sisepõlemismootor ja kuidas see töötab? 6, 7 · Sisepõlemismootori ajalugu __________________ 7 · Rakendused _______________________________ 8 REAKTIIVMOOTOR __________________________ 8 - 10 · Mis on reaktiivmootor? ______________________ 8 · Rakendused _______________________________ 9 · Ohutus ja töökindlus _____________________ 9, 10 Mis on aurumasin? Aurumasin on soojusmootor, mis teeb mehaanilist tööd, kasutades auru oma töö vedelikuna. Aurumasinad on tavaliselt välised sisepõlemismootorid, kuigi teiste väliste soojusallik

    Füüsika
    Auto ajalugu
    10
    doc

    Auto ajalugu

    Elektriautod said populaarseteks linnaautodeks, kuna nendega oli lihtsam sõita ja nende käivitamiseks ei olnud vaja neid käega käima tõmmata. Elektriautosid reklaamiti tihti ka kui naistele sobivaid autosid, kuna nendega oli kerge opereerida. USA-s registreeriti sajandivahetuseks 33842 elektriautot ja Ameerikast sai riik, kus elektriautod kogusid enim populaarsust. 1.3. Sissepõlemismootoriga autod Varajased eksperimendid sissepõlemismootoriga autode arengus kasutasid kütuseks gaase. Näiteks 1806. Aastal ehitas François Isaac de Rivaz hapniku ja vesiniku segul töötava mootori. 1826. Aastal kasutas Samuel Brown oma vesiniku jõul liikuvat sissepõlemismootorit, et aidata Londonis Shooter´i mäest üles sõiduk. 1860. Aastal tegi testsõidu Etienne Lenoir´i ühesilindrilise sissepõlemismootoriga sõiduk Pariisist Joinville-le-Pont´i, läbides umbes 9 kilomeetrit kolme tunniga. 1884. Aastal sai patendi ja tootmisloa Delamare-Deboutteville auto

    Ajalugu
    Aurumasin
    11
    doc

    Aurumasin

    Narva Eesti Gümnaasium Referaat Aurumasin Katti Tsirkova 8.klass Narvas 2007 Aurujõu ajastu Aurumasin leiutati 1777.aastal.Peatselt kasutati aurujõudu mitmesuguste masinate käitamiseks ja inimesed siirdusid linnadesse,et hakata uutea vabrikutes tööle.Seda ajaltut on hakatud nimetama tööstusrevolutsiooniks. Arurmasina põhimõte:Esimene mootor ,mis ehitati masina käitamiseks ,oli aurumasin.Aurumasinad muundavad põlemisel saadud soosjusenergia liikumisenergiaks. Aurumasin on masin ,mis silindri ja selles liikuva kolvi abil muudab auru energiat mehaaniliseks tööks. Aurukastlasu tulev aur lükkab kolvi ühte silindri otsa,seejärel lülitab jaotussiiber auruvoolu ümber,nii et aur rõhub kolbi teiselt poolt ja see liigub silindri teise otsa tagasi.Pidevalt edasi-tagasi liikuv kolb paneb väntmehhanismi kaudu pöörlema võlli ja liikumist ühtlust

    Ajalugu
    Soojusmasinad
    14
    doc

    Soojusmasinad

    SOOJUSMASINA D Referaat Sisukord SISUKORD....................................................................................................................2 SISSEJUHATUS........................................................................................................... 3 SOOJUSMASINAD .......................................................................................................3 AURUMASIN.................................................................................................................5 SISEPÕLEMISMOOTORID.......................................................................................... 8 GAASITURBIIN...........................................................................................................10 LISAD..........................................................................................................................11 Soojusmasina kasutegur.......................................................................

    Füüsika
    Soojusmasinad
    9
    docx

    Soojusmasinad

    Kehra Gümnaasium Soojusmasinad Referaat Koostas: Anni Karu Juhendas: August Kalamees Sisukord Sissejuhatus............................................................................................3 Aurumasin.............................................................................................4 Sisepõlemismootor....................................................................................5 Gaasiturbiin............................................................................................6 Soojusmasina kasutegur...............................................................................................7 Soojusmasina kasutegurid....................................................

    Füüsika
    Keskkonnasõbralikud autod
    3
    doc

    Keskkonnasõbralikud autod

    Keskkonnasõbralikud autod Seoses viimase 20 aastaga aktuaalseks muutunud keskkonnaprobleemide lahenduseks on erinevad autotootjad ja insenerid teinud palju koostööd, muutmaks sõiduautosid keskkonnasõbralikumaks. Probleem: Kütusekulu Suur osa sõiduautodest tarbib kütuseks bensiini või diiselkütust, mille tooraineks on nafta. Iga aastaga suureneb nafta tootmine ja tarbimine. Kuna nafta on taastumatu energiaallikas, siis oleme silmitsi faktiga, et naftavarud lõpevad ca 50 a pärast. Mis edasi? 1950. aastate autorevolutsioon Ameerika Ühendriikides pani aluse suurtele, mugavatele, mahukatele ja võimsatele sõiduautodele. Autod võtsid meeletul hulgal kütust, ligi 45 l/100 km kohta (võrdluseks tänapäeva keskm. Kütusekulu 12 l/100 km kohta), saastades ühiskonda ning raisates kiirelt naftavarusid. 90-ndatel hakkasid inimesed mõistma, et tuleb võtta keskkonnasõbralikum visioon ning säästa keskkonda, muutes autosid säästlikumaks. Suured moo

    Geograafia
    Alternatiivenergiate kasutamine liikuritel
    10
    docx

    Alternatiivenergiate kasutamine liikuritel

    Sissejuhatus Üle sajandipikkuse elueaga sisepõlemismootor on tänapäeval ajale jalgu jäänud, väheefektiivne ja rohket väävliemissioooni põhjustav seade, töötagu ta siis ükskõik millise kütusega või olgu tal kui tahes efektiivne sissepritse või turbo. Tänane teadus pakub mitmeid uudseid keskkonnasõbralikke, mis on senistest sisepõlemismootoritest suurema kasuteguriga ja keskkonnasõbralikumad. Esimene pool sajandit sisepõlemismootori ajaloost kulus selle täiustamiseks ja arendamiseks, kusjuures selle käigus ei pööratud erilist tähelepanu mitte efektiivsusele ja säästlikkusele, vaid paljuski sellele, kuidas mootorist võimalikult palju hobujõudusid välja pigistada. Alles eelmise sajandi viimasel veerandil hakkasid autotootjad huvi tundma ka materjalide kokkuhoiu ja ökonoomsuse vastu. Kõigil neil on oma vead ja siiani veel lahendamata tehnilised puudused. Ent on selge, et läbimurre ühes või teises suunas on lähiaegadel saavuta

    Autoõpetus
    Auto Ajalugu
    33
    pptx

    Auto Ajalugu

    Auto Ajalugu Kristjan Teearu Lühidalt · Auto on lühend sõnast automobiil. See sõna tuleneb kreekakeelsetest sõnadest autos - ise ja mobilis - liikuv. · Auto on vähemalt kolmerattaline ja kaheteljeline mootorsõiduk reisijate või veoste vedamiseks rööpmeta teedel või maastikul. · Esimese joonise ja idee iseliikuvast masinast (autost) joonistas ja pani kirja Leonardo da Vinci juba 1490 aastal. Aurumasin · 1784. aastal konstrueeris Sotlasest insener James Watt esimese aurumasina, mis tekitas veeauru ja suutis energiat teistele mehhanismidele üle kanda. · Aurumasin on soojusmootor, mis muundab rõhu all olevas aurus talletatud potentsiaalse energia mehaaniliseks energiaks. Lihtsaima aurumasina tähtsaim osa on veega täidetud aurukatel, kus vesi aetakse keema kivisütt koldes põletades. Aurukatlast tulev aur paneb liikuma kolvid, mis omakorda panevad liikuma rattad. · Aurumasinad olid 19. sajandi

    Auto õpetus




    Meedia

    Kommentaarid (0)

    Kommentaarid sellele materjalile puuduvad. Ole esimene ja kommenteeri



    Sellel veebilehel kasutatakse küpsiseid. Kasutamist jätkates nõustute küpsiste ja veebilehe üldtingimustega Nõustun