|
|
|
Добавлена: 21/11/2024
Гибридные двигатели больше не экзотикаЕщё в прошлом году автомобили с гибридными двигателями казались какой-то экзотикой, понятной только специалистам. Но после того, как бензин подорожал за полгода на треть, т.е. теперь за 50 литров надо платить не 75 марок, а сто, мысль о неизбежности появления новых видов горючего всё шире овладевает массами. Уже стало ясно, каким путём будут дальше двигаться конструкторы - сначала появятся гибриды, где бензиновый двигатель сочетается с электрическим или газовым. При этом бензиновый, постоянно модернизируясь, будет постепенно сдавать свои позиции. А роль электропривода будет неуклонно расти. Причём, всё большее значение будут иметь так называемые топливные элементы, где электричество создаётся в результате соединения кислорода с водородом или путём преобразования метилового древесного спирта. И будущее это уже начинается. Его первые предвестники уже бегают по дорогам Европы, Японии, Америки. Вот, например, «Мультипла фиат» - «би-пауэр». Двойной привод - двойная выгода. Бензин - природный газ. Уже из этого длинного названия ясно, что этот вариант «Мультиплы» может использовать как традиционное топливо, так и альтернативное - природный газ. В очередной раз подчеркну, что речь идёт именно о природном газе, а не о бутане-пропане, который получают из нефти. Кстати, на машинах, работающих на природном газе, можно заезжать и в подземные гаражи, чего на машинах с пропаном делать нельзя. В Германии сеть заправочных станций природного газа пока слабо развита. Существует примерно сто колонок. Но этого уже достаточно для того, чтобы переходить на газ, который, если сравнивать с бензином, позволяет сократить расходы на горючее почти вдвое. Если же газ кончается, вы можете легко переключить мотор на бензин. Заправив оба бака полностью, можно проехать 450 км на газе и ещё 550 на бензине. Поездки за границу также не вызывают проблем - в Италии найти газовую колонку уже не проблема. А это очень важно, поскольку в Италии бензин ещё дороже, чем Германии. Кстати, если в Германии около пяти тысяч машин и автобусов, работающих на газе, то в Италии 300 тысяч. А в Южной Америке газовые моторы распространены ещё шире. Дизайн «Мультиплы», которая больше всего похожа на кубик с утиным носом внизу, вызывает множество споров. Одни называют её "страшной", пригодной, разве что, для доставки обедов в школу. Другие видят в ней что-то романтическое, третьи уверены, что дизайнеры «Мультиплы» продолжают линию легендарного «Баухауза» - творческого объединения художников и дизайнеров, работавшего в Германии в конце 20-х годов и проложившего путь всему современному искусству. Но, в любом случае, эта широкая машина в рост человека оригинальна, практична и удобна для тех, кому есть, что возить. Маленькими, но выгодными, сделаны две японские машины: "Honda Insight" и "Toyota Prius". Это также гибриды. Мотор бензиновый сочленён с электрическим, причём бензиновый включается только в тех случаях, когда он эффективнее электрического. "Honda Insight", уже продавемая в США, потребляет два и восемь десятых литра на сто километров. Как пишет один из испытателей "Honda Insight", эта машина ведёт себя как современный автомобиль с трансмиссией вариаторного типа, но на низких скоростях совершенно бесшумен, поскольку бензиновый двигатель отключается, уступая электромотору право разгонять машину. Каплевидный кузо-Honda Insight", выполненный из алюминия и пластика, расчитан на два кресла. Благодаря этому удалось снизить вес и потребление горючего. "Toyota Prius" требует больше бензина - 4 литра на сто километров. Но это четырёхместный лимузин, способный постоянно двигаться на скорости 160 км в час. Бензиновый мотор даёт мощность 72 л.с., а электрический - 45 л.с. Необычность "Toyota Prius" заключается в том, что это первый в мире серийный гибрид, использующий электромотор, батарею которого не надо подзаряжать от сети. Электричество создаётся на борту. Как же работает "Toyota Prius"? Вы поворачиваете ключ в замке зажигания и... ничего не происходит. Это нормально. Нажмите на педаль газа. После этого вы услышите негромкое жужжание - начал работать электромотр - можно ехать. Чуть позже, после первой скорости, к нему присоединится бензиновый двигатель. Без рывка и негромко, хотя и заметно для чувствительного уха. Таким образом, электромотор берёт на себя начальный этап движения, когда бензиновый мотор выделяет большое количество вредных веществ. Электроника во время движения - по потребности, но самостоятельно - спаривает и разъединяет оба мотора. Но никаких рывков вы и здесь не ощущаете. Разгон до сотни осуществляется так же быстро, как и на обычных машинах этого класса. Самое интересное, однако, не в движении, а в том, что водитель может видеть на специальном дисплее все процессы, идущие в моторе. Вот работает один мотор, вот другой, вот оба, вот начала заряжаться батарея. На экране видно, как при разгоне энергия расходуется, а при спуске с горы или при торможении создаётся и поступает в батарею. В обычных автомобилях эта энергия пропадает зря. Машина из-за электросистемы стала тяжелее - 1340 килограммов, но место для 300 килограммов багажа найдётся. "Toyota Prius" не оснащена кондиционером, чтобы не увеличивать вес и расход горючего. Но в ней создана особая система вентиляции - свежий и прохладный возду попадает к голове, а более тёплый - к ногам, если вы этого хотите. "Toyota Prius" соотвтествует самым строгим европейским нормам, и потому её владельцы не платят какое-то время налога. Следующий этап развития альтернативных двигателей - мотор на водороде. Его называют самым перспективным энергоносителем. К тому же, абсолютно безвредным для окружающей среды, так как в результате химической реакции в качестве "побочного продукта" образуется обычная вода. Происходят такие реакции в топливных камерах. Процесс, в ходе которого водород вступает в реакцию с кислородом, происходит в так называемых топливных камерах (или топливных ячейках) при температуре значительно ниже минус ста градусов - поэтому такой процесс получил условное название "холодное сгорание". В ходе многоступенчатой химической реакции вырабатывается электрический ток, который может использоваться в самых различных сферах, например, в качестве источника энергии для электродвигателей автобусов либо для питания портативных компьютеров, сотовых телефонов или мини-телевизоров. Топливная камера состоит из керамического корпуса, разделённого на множество ячеек. Каждая такая ячейка, в свою очередь, перегорожена на две секции тончайшей полимерной мембраной. В одну секцию подаётся водород, в другую поступает воздух. Мембрана обладает уникальным свойством: пропускает протоны, то есть ядра атомов водорода, но задерживает электроны. На мембрану наносится тонкий слой платинового катализатора. Атомы водорода, теряя электроны, просачиваются сквозь мембрану, отделяющую одну секцию ячейки от другой, и здесь вступают в реакцию с кислородом воздуха, образуя воду. При этом выделяется значительное количество тепла. Как известно, в обычных условиях такая реакция носит взрывной характер, но в топливных камерах протекает "мирно" благодаря тому, что идёт не во всём объёме ячейки, а только на поверхности мембраны с катализатором. Выделяемое тепло поддерживает процесс риформинга. А электроны, отобранные мембраной у водорода, стекают по подведённому к ячейке проводнику, создавая тем самым электрический ток. Ещё 5 лет назад конструкторы столкнулись с серьёзной проблемой: мембраны, составляющие основу топливной камеры, "работали" крайне неэффективно и часто выходили из строя. Но все эти проблемы остались в прошлом, утверждает Эрих Гюльцов - руководитель проекта разработки топливных камер Немецкого центра аэрокосмических исследований: Топливные камеры сейчас переживают момент, который без преувеличения можно назвать прорывом. В этом можно убедиться и на выставке - мы завершили процесс исследований и перешли к фазе технических разработок. Уже есть примеры успешной реализации на практике знаний, полученных в ходе исследовательских работ. Так, специалисты фирмы из города Штарнберг разработали топливную камеру, производящую 60 киловатт электроэнергии, способной приводить в движение электродвигатели автобуса. А в лабораториях Института проблем использования солнечной энергии создана микрокамера мощностью всего лишь в несколько ватт - зато её размеры не превышают монетку в один пфенниг. Теоретически по своим данным топливные камеры значительно превосходят нынешние батарейки и аккумуляторы - ведь использующийся для производства энергии водород имеется в неограниченных количествах, в случае использования камер будет решена и проблема постоянной подзарядки аккумуляторов. Главным препятствием пока остаётся высокая цена, говорит Эрих Гюльцов и поясняет: Что касается автомобилестроения, то здесь самым серьёзным нашим конкурентом пока является классический двигатель внутреннего сгорания с принудительным - или искровым - воспламенением рабочей смеси. Для того, чтобы выйти на уровень конкурента по производственным расходам, нам нужно снизить себестоимость топливных камер как минимум в 100 раз. Правда, эксперты утверждают, что ничего страшного в этом нет - нужно только резко увеличить объём производства, что, в общем-то, вполне реально. Правда, на первом этапе, видимо, придётся сосредоточить усилия на производстве топливных камер для снабжения энергией жилых и производственных помещений - в этом случае конструкция камер будет намного проще и поэтому они будут значительно дешевле. И лишь на втором этапе можно будет подумать об автомобилях. Можно предположить, что автомобильная промышленность вряд ли согласится ли с такой концепцией. Скорее всего, крупные концерны вряд ли будут ждать, пока конструкторы обратят на них внимание. Они имеют собственные программы исследований в этой сфере. Так, концерн "Даймлер-Крайслер" уже объявил о намерении выпустить на рынок первые автомобили с использованием энергии топливных камер - это должно случиться не позднее, чем через два года. Надо добавить, что эти работы "Даймлер-Крайслер" ведёт вместе с учёными "Nippon Mitsubishi Oil" - крупнейшего в Японии энергоконцерна. К проекту присоеднилась и компания "Mazda", входящая в концерн "Ford Motor Company". Поддерживает их и правительство Японии, считающее создание топливных камер очень перспективной затеей. Для того, чтобы доказать это, в начале следующего года планируется провести испытания, в ходе которых будут оценены, в частности, расход топлива и воздействие этой техники на окружающую среду. Источник: News.Battery.Ru - Аккумулятор Новостей Другие Авто Новости:
|