100 великих рекордов в мире автомобилей - Станислав Николаевич Зигуненко
Компания Venture создала крошечный трехколесный мультитопливный гибрид на базе европейской модели Carver One. Он может работать как на бензине, так и на этаноле. Двигатель крутит генератор, а от него ток идет на электромоторы. В 2010 году планируется начать выпуск этой машины тиражом по 5000 экземпляров в год.
Маленькая компания Velozzi создала углепластиковый гибридный суперкар с подзарядкой от сети. Изюминка конструкции – в качестве бортового генератора для подзарядки батарей конструкторы использовали микротурбину. Они утверждают, что до сотни этот автомобиль разгоняется за 3 секунды, а скорость 300 км/ч для него не предел.
Наконец, компания Apteratyp-1Н из той же Калифорнии уже сконструировала 700килограммовый электромобиль Тур-1е с дальностью пробега 200 км и питанием электромотора от литий-ионной батареи емкостью 10 кВт. ч. Он разгоняется до сотни за 10 с и способен развить до 145 км/ч. У гибридной модели дальность пробега достигнет 1000 км. А солнечные батареи на крыше питают систему климат-контроля. Осенью 2008 года предполагается начать серийное производство машины.
Впрочем, не дремлют изобретатели и в других американских штатах. Пока безымянный суперкар компании Hybrid Technologies из Северной Каролины оснащен системой рекуперативного торможения, а также отклоняемыми аэродинамическими поверхностями для снижения лобового сопротивления и повышения прижимающей силы. Предполагается достичь пробега 140–200 км между зарядками для чисто электрического варианта и скорости в 350 км/ч для гибрида.
Кстати, компания уже имеет опыт выпуска электромобилей и к 2010 году предполагает наладить их серийное производство с зарядкой от сети.
Группа молодых людей из Пенсильвании, объединившись в компанию West Philly, взяли шасси от Ford Focus и электропривод Azure Dynamics. В итоге они смогли изготовить два гибридных прототипа EVX – дизельный и бензиновый. Расчетная дальность пробега на одной заправке или зарядке – 800 км, из них 60 км только на электротяге.
Успехи команды Fuelvapor Ale из канадской провинции Колумбия тоже внушают уважение, хотя состоит она всего из шести человек. Они рискнули вступить в гонку, поскольку очень надеются на свою методику подачи топлива (бензин испаряется до того, как подается в двигатель). Такой двигатель в сочетании с легким и обтекаемым стеклопластиковым кузовом обеспечил впечатляющие результаты – расход топлива 2,55 л на 100 км, а разгон до 100 км/ч всего за 5 секунд.
Рабочая группа компании Motive из провинции Альберта, Канада, уже строила прототипы для многих ведущих производителей. Модель Switch заявлена как чистый электромобиль, но может быть превращена и в гибрид. Впервые в мире на их электромобиле будет установлена шестиступенчатая коробка передач.
Концерн Tata – крупнейшее индийское предприятие, ставшее владельцем компаний Tetley Teas, Jaguar и Land Rover, – недавно объявил о выпуске самого дешевого в мире автомобиля стоимостью всего в 2500 долларов. Теперь он обещает выпустить на рынок электрический микроавтомобильчик, а также гибрид с пробегом порядка 300 км.
Алюминиевые авто – самые легкие
Разговоры об электромобилях, как сообщалось ранее, ведутся уже давно – более 100 лет. В самом деле: первый российский самодвижущийся экипаж, сделанный в 1899 году, был именно электрическим. Но массовым электромобиль пока не стал. Почему?
Его «ахиллесова пята» известна: непомерно тяжелые батареи свинцовых аккумуляторов не могут обеспечить сколько-нибудь приличных ходовых характеристик. И экологичность такого авто тоже не очевидна: для зарядки аккумуляторов приходится пользоваться энергией ТЭЦ, на которых сжигается уголь, загрязняющий атмосферу еще больше, нежели выхлопные газы бензинового двигателя.
Но вот проблема вроде бы сдвинулась с мертвой точки. Теперь электродвигатель такой машины может получать энергию от химических источников энергии наподобие тех, что используются в транзисторных приемниках, плеерах, некоторых игрушках. Однако одно дело – питать карманный приемник, и совсем другое – автомобиль: последнему нужны батареи особые.
Наиболее перспективны топливные элементы. В них, как и в обычных батарейках, для выработки энергии используется окислительно-восстановительная реакция, сопровождающаяся, как известно из учебника химии, передачей электронов от атомов одного вещества (восстановителя) к атомам другого (окислителя). На практике такую реакцию проводят как бы в два приема. На аноде восстановитель отдает свои электроны, то есть окисляется, а на катоде окислитель эти электроны принимает, то есть восстанавливается. Сами же электроны, пробегая от анода к катоду через внешнюю цепь, заодно выполняют полезную работу.
Процесс этот, конечно, не бесконечен: и окислитель, и восстановитель постепенно расходуются, в результате чего отработавшую свое батарейку приходится выбрасывать. Но в принципе если в зону реакции подавать все новые порции восстановителя и окислителя, батарея будет функционировать уж если не вечно, то очень долго.
Именно так и работают топливные элементы. Причем с окислителем для них проблемы нет – окружающий воздух, как известно, на двадцать с лишним процентов состоит из кислорода. Что же касается восстановителя, то его приходится возить с собой. И вот тут возникают проблемы.
Наилучшим восстановителем по праву считается водород. За ним идут некоторые щелочные и щелочноземельные металлы. Но баллон с водородом небезопасен, при аварии может случиться взрыв. Щелочные и щелочноземельные металлы тоже имеют свойство окисляться на воздухе с выделением большого количества тепла.
Наилучшим во многих отношениях восстановителем показал себя алюминий. Покрытый плотной пленкой оксида, он не окисляется на воздухе, сравнительно дешев и нетоксичен, а электролитом может служить водный раствор кислоты, щелочи или даже соли.
С точки зрения дешевизны и удобства эксплуатации, инженеры ныне отдают предпочтение щелочному электролиту, хотя у него тоже есть недостатки. Щелочь разъедает анод, даже когда топливный элемент не работает, поэтому оснащенный им электромобиль лучше всего использовать круглосуточно, иначе всякий раз щелочь надо сливать.
Но эти минусы – мелочь по сравнению с теми преимуществами, которые сулит авто с топливными элементами.
В самом деле: перезарядка элементов не требует электросети – нужно просто вынуть старые алюминиевые пластины и поменять их на новые. Как показывает практика, это дело 15 минут. Еще проще и быстрее производится слив-залив электролита, причем отработанный можно восстанавливать. Весит агрегат «электродвигатель – топливные элементы» не больше, чем обычный бензиновый двигатель и заполненный бак, и уж, конечно, значительно меньше, чем свинцовые аккумуляторы. А заправляться нужно не чаще, чем бензином.
Алюминевый автомобиль
Единственный крупный недостаток топливных элементов сегодня – существуют они лишь в единичных экземплярах. Не торопятся промышленники пока с их внедрением. Нефти на Земле, дескать, еще много, а парниковый эффект еще не так опасен, чтобы спешно отказываться от ДВС. Но дело к тому все равно идет – первые автомобили на топливных элементах уже появились на испытательных трассах…
Так, на сегодня самый скоростной водородный автомобиль Ford
