Опубликовано: 07 февраля 2006 г.

На каком топливе будут ездить автомобили будущего

  комментариев: 16   просмотров: 13839

Источник информации: Компания

Олег Никифоров


Бензин дорожает вслед за нефтью. Что неудивительно, ведь согласно данным статистического отчета BP, доказанных нефтяных запасов на планете осталось всего на 41 год. С другой стороны, рост мирового парка автомобилей приводит к увеличению выбросов в атмосферу вредных веществ. Все эти обстоятельства заставляют нефтедобывающие и автомобилестроительные компании искать альтернативу бензину.

Сегодня некоторые производители автомобилей пытаются использовать растущие цены на бензин в своих интересах. Так, например, концерн Adam Opel недавно провел акцию, во время которой его дилеры предлагали покупателям машин марки Opel годовую заправку на станциях компаний BP или Esso по постоянной цене – 89 центов за литр. Маркетологам совершенно определенно на руку такое положение дел, при котором практически каждый человек в той или иной степени зависит от цен на бензин, остановить рост которых ему не под силу. Вот и получается, что для автолюбителя единственный выход из захлопывающейся ценовой ловушки – искать альтернативное бензину топливо.

Газовая атака

Самое простое решение, применяемое уже не первый год как в России, так и за рубежом – газовое топливо. По энергетическим составляющим 1 кг газа соответствует 1,5 л бензина или 1,33 л дизельного топлива. Автомобили, работающие на природном газе, выбрасывают в атмосферу значительно меньше угарного и углекислого газов, оксидов азота и твердых примесей.

Газовый двигатель был изобретен еще в начале XIX века, а активно использоваться начал в 1930-х годах в СССР и Германии по причине нехватки бензина. В мире сейчас эксплуатируется более 3,4 млн. автомобилей, оснащенных газовыми двигателями, для их обслуживания открыто 6800 заправок и еще 1700 находятся на стадии строительства. Серийный выпуск "газовых" автомобилей освоили такие производители, как Mercedes, BMW, Volvo, Fiat, Volkswagen, Ford.

Парк автомобилей, работающих на метане, в России, составляет 40 000 единиц, из которых более 5000 эксплуатируются в "Газпроме". Причем, за последние два года потребление газа на транспорте увеличилось вдвое. Пока газомоторное топливо покупают в основном владельцы многочисленных автомобилей российского производства и недорогих иномарок, а также для общественного транспорта, маршрутных такси, машин коммунальных служб. Однако эксперты прогнозируют, что в перспективе газ может заменить бензин едва ли не на 50%.

Развитие индивидуального автомобильного транспорта на газе сдерживают несколько факторов. Например, считается, что "газовые" автомобили требуют соблюдения более жестких мер безопасности. Обусловлено это тем, что используемые в качестве топлива газы при попадании в воздух образуют смесь, способную взрываться. К тому же внушительный вес и большие размеры баллонов при меньшем запасе хода по сравнению с бензином пока не радуют любителей "погазовать".

Биология пригодилась

Если в Европе о термине "биотопливо" слышали единицы, то в Бразилии произведенный из сахарного тростника этанол уже стал достойной альтернативой бензину. Во время нефтяного кризиса 1970-х годов этанол полностью вытеснил в этой стране бензин. А в 1984 году уже 95% новых автомобилей, изготовленных в Бразилии, использовали в качестве топлива именно этанол. Более того, биотопливо стало важной статьей бразильского экспорта в Европу, США, Японию и Китай.

Преимущества этанола налицо. На 100 км пробега мотор потребляет топлива на 2 л меньше, чем обычного бензина. При этом литр этанола стоит в Бразилии на 30% дешевле бензина, а автомобиль на "этаноловом" ходу выделяет на 80% меньше двуокиси углерода, чем опять-таки его бензиновый аналог. Правда, в Бразилии стоимость нормального бензина, соответствующего нашему АИ-92, сейчас достигает 0,76 евро, то есть почти 26 рублей. А значит, стоимость литра биотоплива составляет чуть больше 18 рублей, то есть примерно на рубль дороже нашего АИ-92. Тем не менее для бразильских водителей экономия очевидна, поэтому сейчас там более 3 млн. автомобилей ездят исключительно на этаноле. Для оставшихся 17 млн. автомобилей по-прежнему используют бензин, но с 20 – 24% добавкой этанола.

Если вернуться на наш континент, то можно вспомнить, что Комиссия ЕС сформулировала задачу к 2010 году заменить бензин биотопливом минимум на 6%. Значительный вклад в достижение этой цели вносят европейские нефтяные концерны. Так, BP уже 31 год работает над технологиями использования альтернативных источников энергии и инвестирует значительные средства в соответствующие исследования. Недаром на английских автозаправках рядом с зеленым логотипом компании вывешен лозунг Beyond petroleum – "Больше, чем нефть".

Британско-голландская Shell инвестирует в альтернативные источники энергии на протяжении последних 25 лет. На севере Англии находится опытный полигон компании – Cheshire Innovation Park, где составляются смеси с использованием биотоплива. С точки зрения руководства Shell, компания в состоянии увеличить долю такого топлива в своем производстве до 30 – 40%, если производители автомобильных моторов приспособятся под него.

Водородные связи

Ученые видят будущее альтернативных источников питания автомобилей в топливных элементах. Технически они представляют собой емкость, в которой происходит обмен электронами между молекулами двух газов: водорода и кислорода, в результате чего получается вода и выделяется энергия.

Водород доступен на Земле практически в неограниченных объемах, правда, в связанной форме – H2О. Для расщепления водорода и кислорода необходимо электричество. Если после расщепления водород снова соединяется с кислородом, получается взрывчатая, легковоспламеняющаяся смесь. Эту энергию можно использовать и для движения автомобиля, и для обогрева жилищ.

Поскольку литр водорода весит всего 70 граммов, то в пересчете на вес он представляет собой наиболее теплотворное топливо. И получается, что 1 кг водорода содержит в три раза больше энергии, чем бензин. Но все, разумеется, не так просто. Водород – это бесцветный газ, не имеющий ни запаха, ни вкуса. Он легче не только бензина, но и воздуха. Чтобы запас хода автомобиля с водородным двигателем был сопоставим с запасом хода автомобиля на бензине, нужно существенно повысить плотность газа. Для этого он сжимается или сжижается. Уже сегодня можно увидеть автобусы, на крышах которых размещены баки с водородом под высоким давлением. Правда, величина этих емкостей и давление в несколько сотен бар внутри них делает их применение в обычных легковых машинах непрактичным. Значит, остается сжижение.

Газообразный водород сжижается при температуре 253С ниже нуля – так его объем уменьшается до одной тысячной от объема в газообразном состоянии. Специальные емкости для сжиженного водорода позаимствованы у космической индустрии.

По мнению экспертов, массовый переход на топливные элементы должен состояться уже к 2020 году. Ведущие автомобильные фирмы активно работают над этим вопросом. Так, инженеры BMW ведут соответствующие исследования с конца 1970-х годов. Немецкая компания уже создала прототип автомобиля BMW H2R, 12-цилиндровый двигатель которого работает на водороде.

Под звездно-полосатым флагом

Альтернативная энергетика в самом солнечном штате США – Калифорнии – связывается с именем ее губернатора Арнольда Шварценеггера. Ему принадлежит идея строительства экологически чистых "водородных автострад" (hydrogen highways) с водородными же заправками вдоль обочины. Недавно Шварценеггер представил концепцию программы вступления Калифорнии в "водородное будущее". Главной движущей силой программы должна стать некоммерческая организация California Fuel Cell Partnership (CFCP), которая была создана еще в 2000 году. Тогда в нее вошли производители автомобилей, нефтедобывающие компании, министерства штата и производители топливных элементов. Среди них – Ford, General Motors, DaimlerChrysler, Honda, Huyndai, Nissan, Toyota, Volkswagen, BP, Chevron, Shell и др. По мнению руководителя подразделения DaimlerChrysler в Сакраменто Вольфганга Вайсса, сотрудничество "непримиримых конкурентов" в рамках CFCP убедит потребителей и законодателей в преимуществах новой технологии, а также позволит добиться принятия единого стандарта для топливных элементов. Следует упомянуть, что американское министерство энергетики независимо от Шварценеггера уже запланировало в ближайшие годы израсходовать на исследования в области топливных элементов не менее $130 млн.

Проявляет интерес к новым разработкам и министерство обороны США. Так, в Вашингтоне в прошлом году был представлен экспериментальный армейский автомобиль Aggressor, использующий технологию топливных элементов. Aggressor был разработан калифорнийской компанией Quantum Fuel Systems Technologies Worldwide совместно с Национальным автотранспортным центром, который входит в состав более крупной оборонной организации – Центра исследований и разработок в области танко- и автомобилестроения. Новый армейский автомобиль использует электродвигатель, питание которого может осуществляться от батареи топливных элементов или от бортового аккумулятора. Эти источники могут работать как вместе, так и по отдельности. Топливные элементы обеспечивают работу двигателя на небольшой мощности порядка 10 кВт (13,5 л. с.), а при подключении аккумулятора мощность вырастает до 60 кВт (80,5 л. с). Максимальная скорость Aggressor – 120 км/ч, что очень неплохо для армейской машины. При этом разгон до 60 км/ч производится всего за 4 секунды.

Российский путь

В 2003 году в России была создана некоммерческая Национальная ассоциация водородной энергетики. Именно она занимается вопросами развития водородной промышленности в нашей стране. На деле же конструированием водородного автомобиля занимается "АвтоВАЗ". Работу по созданию экологически чистой машины там начали еще в 1999 году. Модели Lada Antel 1 и Lada Antel 2 уже были представлены на нескольких автомобильных салонах. В конце сентября 2004 года совет директоров предприятия принял официальное решение о дальнейшем финансировании проекта.

В то время как практически все западные компании закупают топливные элементы у одного поставщика – канадской фирмы Ballard Power Systems, "АвтоВАЗ" организовывает производство топливных элементов в России. В настоящий момент ведется работа над третьей версией автомобиля. Согласно принятой программе развития данного проекта, в 2006 году публике будет представлен принципиально новый автомобиль на топливных элементах. С учетом прихода на "АвтоВАЗ" людей из "Рособоронэкспорта" можно предположить, что в этом году судьба "водородной" концепции будет определена окончательно. Если новые управляющие сочтут ее экономически эффективной или отвечающей потребностям обороноспособности страны, значит, деньги на нее выделены будут. В противном случае волынку никто тянуть не станет.

Немецкий мусорщик – гроза нефтяников

Самой передовой европейской страной в плане применения альтернативных источников энергии является Германия. Там биотопливо добывается не только из рапса и подсолнечника, но и из древесных отходов, и даже из мусора. Руководитель мусороперерабатывающей компании Hamos из баварского городка Пенцберг Райнер Ленлехнер в интервью германской газете VDI-Nachrichten обещает, что его фирма не будет конкурировать с нефтедобытчиками из Саудовской Аравии, а намерена решать исключительно проблемы утилизации отходов. В наполеоновских планах Hamos заподозрили не случайно. На своих установках Alphakat компания производит бензин и дизельное топливо из остатков пластиковых пакетов, пустых бутылок из-под йогурта и газированной воды.

В Германии в год утилизируется до 24,5 млн. тонн мусора, из которых пластиковые отходы составляют 4 – 5 млн. тонн. Если исходить из того, что самая маленькая установка по утилизации полимеров из 1500 кг мусора производит 500 л первоклассного дизельного топлива, то сравнение с саудовскими нефтяниками не кажется преувеличением. Стоимость производства 1 л такого биотоплива обходится Hamos в 15 – 23 евроцента. Производить бензин оказывается выгоднее, чем просто сжигать мусор. Ведь сжигание тонны мусора стоит в Германии не менее 200 евро.

             
         Добавить в Google Reader  Читать в Яндекс Ленте

Комментарии читателей


ПАРЕНЬ К
сообщение оставлено 21.02.2006 в 9:09
 

Немцы молодцы,
но нужно развивать атомную энергетику на реакторах с быстрыми нейтронами!!


Bezukladnikov Vasiliy Alexandrovich
сообщение оставлено 07.09.2006 в 14:48
 

Способы повышения экономичности двигателей внутреннего сгорания. - С момента изобретения более ста лет назад двигателя внутреннего сгорания (ДВС) предпринимались многочисленные попытки повышения его экономичности с использованием процесса парообразования из воды. Особенно активно двигатели с впрыском воды применялись всеми воюющими сторонами во время Второй Мировой войны, когда цены на нефть были чрезвычайно высокими. Но затем, такие двигатели вышли из употребления по причине своей технологической сложности и ненадёжности, тем более, об экологии тогда никто ещё серьёзно не заботился. Любой двигатель внутреннего сгорания не просто впустую выбрасывает большую часть получаемой им тепловой энергии (70 - 80 %), но, более того, он даже разрушается, если потеряет возможность, через систему охлаждения, отдавать воде своё тепло. Получающая это тепло вода, превращаясь во время кипения или испарения в пар, при обычном атмосферном давлении увеличивается в своём объёме в 1700 раз. Давление образовавшегося пара может помочь рабочему газу приводить в движение поршни или турбины тепловых двигателей и тем давать существенное приращение мощности, максимального крутящего момента и коэффициента полезного действия (КПД) этих моторов. Существует три основных варианта использования впрыска воды на ДВС:

1. От контакта воды с горячими выхлопными газами происходит процесс парообразования, после чего пар вращает небольшую турбину, которая помогает основному двигателю. О разработке подобной силовой установки для своих автомобилей в ноябре 2005 заявила компания BMW: http://auto.mail.ru/news?id=16848 http://www.membrana.ru/lenta/?5454 C:АВТО@MAIL_RU Автообзоры BMW поедет на паре!.htm.

2. На многих спортивных автомобилях, использующих турбо наддув, вода распыляется в сжатом компрессором воздухе для охлаждения этого воздуха, вместе с которым она затем попадает цилиндры, где и становится паром. Здесь нужно заметить, что любой газ (это относится и к воздуху и к пару) при понижении своей температуры на один градус, при атмосферном давлении, уменьшается примерно на 1/270 своего объёма и, наоборот, при сжатии, особенно резком, температура газа возрастает. В этом легко убедиться, накачивая камеру колеса велосипеда ручным насосом, который при этом заметно нагревается или если очень резким ударом протолкнуть плотную пробку в пробирку, то помещённая внутри вата загорается от нагрева, вызванного сильным сжатием воздуха. Чтобы в цилиндры двигателя с меньшими затратами энергии поместилось больше сжатого воздуха, этот воздух охлаждается распылением в нём (не подогретой) воды, которая имеет очень высокую теплоёмкость. Это распыление осуществляется либо до прохождения сжатого воздуха через интеркулер (дополнительный охлаждающий радиатор), либо после него, но, в любом случае, даже мельчайшие нагревающиеся капельки воды должны превращаться в пар только внутри цилиндра, иначе польза от этого пара становится ничтожной. Более того, нарушение стехиометрического (оптимального) соотношения количества топлива и воздуха, включающего в себя водяные пары, может привести к остановке двигателя.

3. Специально подогретая вода впрыскивается (распыляется) непосредственно в цилиндры инжекторного двигателя. От контакта с горящим топливом, раскалённым поршнем и цилиндром, вода вскипает, и расширяющийся пар помогает рабочим газам приводить поршни в движение. Здесь впрыск воды фактически заменяет собой турбо наддув. В этом случае уже не будет нарушаться стехиометрическое соотношение количества топлива и чрезвычайно сжатого компрессором воздуха, чьё очень высокое давление затрудняет процесс искрообразования. Расширяющийся в цилиндре пар для экологии значительно безопаснее, чем сжатый воздух, содержащий в себе до 80% азота, из которого, при высокой температуре (и давлении) образуются губительные для природы его химические соединения с избыточным кислородом. Кроме того, лишний кислород в сильно сжатом воздухе приводит к нежелательному обгоранию цилиндров, поршней, поршневых колец, клапанов и окислению электрических контактов свечей. Некоторые автомобилисты уверяют, что даже после многих лет эксплуатации ДВС с впрыском воды, внутренности его цилиндров выглядят как новые. Более эффективное непосредственное охлаждение (и смазывание) водой раскалённых и интенсивно трущихся поверхностей цилиндра продлевает жизнь всего мотора. Помимо прибавки мощности и экономии топлива ~ на 15 – 20 %, существенно улучшается и охлаждение мотора, так как здесь цилиндры охлаждаются водой не столько снаружи, сколько изнутри. К сожалению, по причине очень сложной настройки, недостаточной её надёжности и сравнительной дороговизны, моторы с впрыском (инъекцией) воды распространение получили только в авиации, автоспорте и любительских авто- самоделках (в последнем случае не всегда оправдывают себя). Но достижения современной науки и техники, особенно электроники, позволяют надеяться на большую эффективность моторов с впрыском воды. Именно электроника должна регулировать точное дозирование инжектируемой в цилиндры воды, и её предварительный подогрев от внешних стенок цилиндра (в водяной рубашке) и от выхлопного патрубка с глушителем, каталитическим нейтрализатором и сажевым фильтром, чтобы в момент впрыска температура воды максимально приближалась к своей точке кипения, которая в сжатой газовой среде неизбежно повышается.

Давление, p (атм.)01234567891011…x<
Температура кипения воды, t(С) -100119132141150157163168173178182…430


Разумеется, при давлении в цилиндрах порой более 500 атмосфер, температура кипения воды будет значительно выше, но уже при температуре выше ~ 430 С* весь объём воды принимает газообразное состояние независимо от дальнейшего повышения давления. Предварительный подогрев воды необходим для улучшения процесса парообразования, - чем больше воды вскипит в цилиндрах работающих ДВС, тем больше сэкономится топлива и сохранится природа на нашей планете. При избыточном нагреве цилиндра микропроцессор может увеличить подачу в него воды, при этом, снизить подачу топлива ровно настолько, чтобы от этой замены при существующей нагрузке ощутимо не изменилась скорость вращения маховика двигателя, установленная водителем на данный момент. В идеале (при хорошей регулировке), мотору с впрыском воды уже не нужен громоздкий радиатор, ухудшающий аэродинамическое сопротивление быстро движущегося автомобиля, а также вентилятор, дополнительно обдувающий двигатель снаружи. В этом случае водяной насос, помимо своей надёжности должен, независимо от режима работы ДВС, быстро и точно изменять свою производительность и давление подаваемой им воды. Давление воды в охлаждающей водяной рубашке электроникой регулировать желательно в каждом такте работы двигателя, так как сильно нагретые цилиндры (особенно из сплавов лёгких металлов) становятся мягкими и под большим давлением деформируются, образуя либо нежелательные зазоры между поршнями и цилиндрами, либо недопустимые выпуклости, препятствующие движению поршней. Вода должна быть хорошо очищена, иначе накипь быстро закупорит тонкие форсунки. Чтобы за очень короткое время одного такта двигателя (1/250 долю секунды) вода успела полностью вскипеть ещё в цилиндре, её распылять в нём необходимо очень мелкими капельками через множество очень маленьких отверстий (диаметром около 0,1 мм), под большим давлением. Впрочем, допустимо, чтобы какая-то часть воды переходила в пар уже после выхода её из цилиндра с горячими отработавшими газами в выпускной трубе. Тогда удастся снизить температуру и шум выбрасываемых автомобилями газов, а увеличенный от образовавшегося или перегретого пара их объём позволит эффективно вращать электрическую турбину, установленную внутри этой же трубы. Таким же, как и воду, способом, следует максимально подогревать и топливо, поступающее в цилиндры двигателя. Тогда, нагревшись, оно станет менее вязким, легче походить будет через очень узкие проходы форсунок, тоньше распыляться, лучше смешиваться с воздухом, воспламеняться и полнее сгорать, что, кроме экономии топлива, позволит снизить электрическое напряжение на свечах зажигания и этим продлить срок их жизни. Известно, что при сильных холодах, порядка минус 90 градусов по Цельсию (на станции Восток в Антарктиде), даже авиационный бензин не горит и практически не испаряется. Что касается воздуха, участвующего в горении, то его предварительно не подогревать а, наоборот, желательно охлаждать, так как он – газ, а значит, в отличие от жидкостей и твёрдых тел, при нагревании очень сильно увеличивает (здесь преждевременно) свой объём. Впрыскиваемая вода и образующийся из неё пар может создавать нужную температуру, давление, скорость и даже форму распространения пламени в цилиндре, и этим предотвращать взрывные явления (детонацию), что позволит без вреда для двигателя, создавать ещё большее давление горящей топливовоздушной смеси или (и) использовать более дешёвый низко октановый бензин. При высокой влажности воздуха (в дождливую погоду) ДВС работают мягче, спокойней, по крайней мере, по внешним ощущениям. Зимой воду нужно подогревать и хранить в термосе или в бачке из теплоизолирующих полимеров или керамики, или разбавлять её спиртом. Чтобы избежать ржавчины в неработающем моторе, электроника отключает впрыск воды за несколько мгновений перед остановкой двигателя. Применяемые на инжекторных двигателях датчики кислорода (лямбда – зонды) могут с высокой точностью следить за содержанием кислорода в воздухе с учётом зимних температур, колебаний атмосферного давления, чередований высокой влажности воздуха с засушливой погодой и загазованностью. Параметры водо-воздушного аэрозоля можно регулировать также добавкой небольшого количества спирта (этанола) или ацетона, уровень детонации и скорость горения которых несколько ниже, чем у бензина, что позволяет сгладить резкий пик выделившейся энергии. Но важнейший для работы мотора процесс горения топлива нельзя заглушать полностью. Наоборот, его необходимо всячески активизировать. Для этого важно каким-то образом http://www.inauka.ru/news/article46832.html повысить процентное содержание кислорода в поступающем в цилиндр воздухе, или соответственно уменьшить присутствие в нём азота, который не только не поддерживает горение, но подобно используемым в тушении пожаров воде, песку или углекислому газу, сильно препятствует этому горению. К примеру, едва тлеющая лучина, вносимая в пробирку с чистым кислородом, мгновенно вспыхивает ярким пламенем. Баллонами с чистым кислородом снабжаются даже ракеты, несмотря на существенное утяжеление их конструкций. Автомобили пока не оснащаются ёмкостями с чистым кислородом или устройствами для выделения из воздуха чистого кислорода. Для этой цели современная промышленность, с немалыми затратами энергии, использует громоздкие каскады холодильников и испарителей, которыми невозможно оборудовать обычный автомобиль. Мембранные молекулярные фильтры и нанотехнологии не обладают пока достаточной продуктивностью и надёжностью. Влага, пыль и химически активные аэрозоли сильно затрудняют их работу. Лучше содержание кислорода в воздушной массе увеличивать с помощью быстро вращающейся центрифуги, где сравнительно более тяжелые молекулы кислорода (молекулярный вес - 32) будут собою вытеснять более лёгкие частицы азота (м.в. - 28). Конечно, чистый кислород таким способом не получить. Но если в поступающем в цилиндр воздухе сократить количество азота хотя бы в два раза - с 79% до 40%, то количество кислорода в нём увеличится уже почти в три раза - с 21% до 60%, а выделяющаяся в горении энергия возрастёт ещё больше - в 5-7 раз! При столь интенсивном горении горючее сгорать будет уже полностью, и обязательные (но недешёвые) автомобильные нейтрализаторы и сажевые фильтры, отнимающие у двигателя часть его мощности (и топлива) для дожигания впустую ядовитых остатков несгоревшего топлива, сажи (углерода), угарного газа и, при некачественном горючем, сероводорода, станут уже не нужными. Сокращение азота в поступающем в цилиндры воздухе, приведёт к снижению массы выбрасываемых автомобилями окислов азота, вызывающих кислотные дожди, губительные для всего живого на земле, повреждающие архитектурные памятники, различные сооружения, в том числе лакокрасочные покрытия кузовов самих же автомобилей. Молекулы азота и кислорода можно разделять и по степени их намагниченности, предварительно их ионизировав. Намагничивать при низких температурах и ионизировать при высоких можно топливо, воздух, инжектируемую воду, и затем продукты сгорания. Расположенными вокруг цилиндра катушками индуктивности, защищёнными термостойкой керамикой, можно попытаться придать нужную форму горючей смеси (компактно сгруппировать её в центре, равномерно распределить её же по всему объёму цилиндра, или же сместить ее, например, поближе к искре свечи) и скорость её сжигания, повысив которую - увеличить мощность двигателя, либо понизив – избежать детонации. Эту детонацию хорошо бы использовать, так как скорость распространения пламени при взрыве, по сравнению с регулируемым (ограниченным) горением, в 5 – 20 и более раз выше, в зависимости от степени сжатия и других условий. Разумеется, прочность двигателя должна соответствовать предложенным нагрузкам, и всесторонне продуман алгоритм управления этим «взрывомотором». С целью уменьшения нежелательных последствий от резких ударов рабочего газа, верхнюю часть поршня или его сочленения с шатуном (палец) лучше слегка подпружинить, а топливо вводить в цилиндр несколькими маленькими порциями, на протяжении всего такта воспламенения. Подверженные сильнейшему излучению от пламени, поршни и цилиндры могли бы изготавливаться не только из сплавов железа или более лёгких по весу алюминия и магния, но и керамики, а ещё лучше – из монокристаллического (полупроводникового) кремния или германия, которые в солнечных батареях вырабатывают электроэнергию. Она, через электродвигатель, помогала бы поршням вращать коленвал мотора. Самые смелые предложения в этом направлении появились ещё лет 20 назад. Они касаются того, чтобы заменить кремний, обладающий в фотоэлектрических батареях односторонней электропроводимостью, таким же (четырёхвалентным) одно-кристаллическим углеродом, т. е. твердейшим и жаростойким искусственным алмазом, из которого попытаться делать «вечные» поршни, цилиндры, сопла турбин реактивных самолётов или хотя бы их поверхности?.. Получать на автомобилях электричество можно и термоэлектрическими элементами Пельтье. Обсуждая варианты экологичных двигателей, нельзя не упомянуть водородные и гибридные автомобильные силовые установки, которые так же нуждаются во всестороннем усовершенствовании. Последние электроэнергию могли бы вырабатывать и накапливать не только отбирая часть мощности от ДВС или благодаря силе инерции движущегося автомобиля (во время торможения электрогенератором), но и за счёт хода амортизаторов всех колёс на неровностях дороги. Может использоваться даже вибрация работающего мотора, которому уже не потребуется устанавливать на коленчатом валу утяжеляющие мотор балансиры, уравновешивающие паразитную инерцию поршней и шатунов. Развитие любой техники идёт путём неуклонного её усложнения, и, несмотря на возросшую себестоимость, оно всегда, прямо или косвенно, окупает себя. С целью уменьшения потерь на преодоление трения и инерции холостого хода поршней, некоторые фирмы, с помощью турбонаддува, все четыре такта инжекторного ДВС производят всего за один оборот коленвала http://moto.zr.ru/txt/archiv/01-03/38-41.htm http://www.membrana.ru/articles/technic/2004/04/02/205400.html Здесь, в начале обратного хода поршня через выпускной клапан удаляются отработавшие газы, а турбонаддув производит вентиляцию охлаждение изнутри цилиндра простым воздухом. В середине обратного хода поршня выпускной клапан закрывается, затем прекращается турбонаддув и происходит впрыск топлива и его поджигание. Иногда, на подводных лодках и в далёком космосе, в шахтах и тоннелях, на мощных электростанциях и в комнатных условиях, уже используются очень экологичные двигатели Стирлинга, изобретённые аж в 1817 (!) году. У них, в абсолютно замкнутом пространстве под большим давлением (200-500 атмосфер) инертный газ (гелий) нагревается от печки с внешним подводом тепла (расширяется), а с другой стороны цилиндра, уже в особом холодильнике, он же охлаждается, т. е. уменьшает свой объём. Возникающая разница давления, над поршнем, и под ним, толкает этот поршень - затем в работу вступают другие цилиндры или запасённая энергия вращающегося маховика. Вместо поршней могут работать и турбины. «Стирлинг» может работать на любом топливе: твёрдом, жидком, газообразном, от энергии Солнца, атомного реактора и, вообще, от любых источников тепла, даже не связанных с горением. Благодаря высочайшему максимальному крутящему моменту на низких оборотах «Стирлинг» способен преодолевать значительные перегрузки, и при этом, в отличие от обычных моторов, он не глохнет, и позволяет обойтись даже без коробки передач или вариатора. Сравнительная мощность, КПД, экономичность, нетребовательность к топливу и смазке, неприхотливость и простота обслуживания, универсальность применения, бесшумность, лёгкий запуск в холодное время года, долговечность, малый удельный вес и компактность, низкая себестоимость, надёжность и многие другие параметры выгодно отличают моторы Стирлинга от традиционных двигателей внутреннего сгорания. Производители серийных автомобилей почти не интересуются обладающими поистине фантастическими характеристиками «Стирлингами» по причине сравнительно медленной их разгонной динамики. Но в той же гибридной силовой установке в паре с электродвигателем (через бесступенчатый вариатор) «Стирлинг» вполне бы мог прижиться на любом автомобиле. Ввиду прогрессирующего роста цен на нефть и неизбежного глобального энергетического и экологического кризиса, есть смысл чаще возвращаться к самым различным способам экономии топлива, пусть несколько подзабытым, но, с привлечением и современных технологий, открывающим многообещающие перспективы.

Безукладников Василий Александрович. До востребования 347913, г. Таганрог, Ростовской обл. E-mail: ecomotors@mail.ru
http://vasilijbezukladnikov.narod.ru


СОВЕТСКИЙ ЧЕЛОВЕК
сообщение оставлено 14.05.2007 в 16:01
 

НЕСОМНЕННО БЛИЖАЙЩЕЕ БУДУЩЕЕ ПРИНАДЛЕЖИТ АТОМНЫМ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯМ НА БЫСТРЫХ НЕЙТРОНАХ


Вахрамеев Александр
сообщение оставлено 06.06.2007 в 14:59
 

Я не знаю что там приобретают в Канаде, откуда такая инфа?, но пока еще лучше наших топливных элементов лежащих в основе электрохимического преобразователя энергии ЭХП, КБ "Электромобили будущего" не встречал. Я лично присутствовал на испытаниях элемента в НИИ Редкоземельных металлов в Москве, КПД минимум, получили 96%.
А ТЭ сделан на элементах (редкоземельные металлы) которых на Урале в отвалах просто огромное количество. Хотя во всем мире одним из электродов ТЭ всегда применяют платину, поэтому ТЭ не распростанились из-за высокой стоимости.
По предложению фирмы "АВА" в концепции электромобиля будущего вошли конструктивные элементы на те времена просто фантастические.
Например "Аккумулятор водорода" или проще металлический водород, разработанный в недрах академии наук Беларуссии. Изготовленный на вышеуказанных ТЭ ЭХП по заказу ВАЗа так и остался не востребованным.
А он мог работать на любом виде топлива, хоть на дровах.
После введения многих предложений прозвучавших на форуме выставки "Автопром-89" фирма "АВА" разработала собственный ЭХП на водороде с потрясающими характеристиками, достаточно сказать, что одной заправки водорода 40 кг, достаточно для пробега электромобиля весом 2000 кг, на 1200 км.
По правде сказать когда читаешь некоторые измышления по всяким видам механических двигателей, просто начинаешь считать таких людей вообще не думающих о будущем, живут еще в 18 веке, запомните дорогие мои, никогда в будущем не будут использоваться никакие механические двигатели, это даже школьникам понятно, а тут вроде умные люди, а живут прошлым, не интересно.
По поводу разработок ВАЗа, вроде бы что-то создают, бред сивой кобылы, был я в КБ и в НТЦ ВАЗа в разные времена, начиная еще когда Каданников был начальником НТЦ. Ну что мог продвинуть в науку и технику комсомольский вожак, да к тому же еще и очень любящий деньги, за то и выгнали с ВАЗа.
Приезжали как-то от КБ ко мне, хотели что-то предложить, но когда выслушал их измышления по поводу выпуска новых электромобилей, сразу стало скучно, все старо как мир.
Не будет у нас нового электромобиля когда у руля на автозаводах и в КБ стоят бизнесмены и просто жулики. Сейчас сменили руководство на ВАЗе, а что из этого изменится, новые методы руководства не заменят новых методов технического инжинеринга , а пока это не поймут в верхах, все будет по старому.
Новые концепции от фирмы "АВА" будут потихоньку размещаться в Инете, люди уже на пенсии и денег нет даже просто на подключение.
Зарабатывают или воруют у людей деньги различные руководители всех уровней, а неэффективное руководство и использование денежных средств, хуже воровства, и все летит прахом из страны.
Ну накопят они денег, отправляют их в загранбанки, померли и ни кому их бабки не достанутся кроме предприимчивых зарубежных банкиров.
С уважением ко всем, извините я никого не хотел обижать, просто прошу задуматься и решить для себя, для чего ты живешь на нашей бренной?


Послесловов Тимофей
сообщение оставлено 18.06.2007 в 14:56
 

Мужики, вы чо курили, чтоб такое написать? Вроде фсё попробовал, но так не торкает...


Фролов Николай Николаевич
сообщение оставлено 23.07.2007 в 12:36
 

Дак какое топливо будет? Из масла, водородное или прочее? Александр Вахромеев как с вами связаться? Моя почта FNN_357@mail.ru. С уважением.


Яковлев Олег Юрьевич
сообщение оставлено 15.12.2007 в 18:07
 

А какой двигатель "переварит" этанол, так как обычный под бензин его "плохо ест"?


Шелемов Владимир Филиппович
сообщение оставлено 09.07.2008 в 19:01
 

Давно описан конец света. Грешники там не будут заморожены(из за отсутствия энергии) но будут гореть в геенне огненной. Т.е. до скончания веков топлива хватит и еще останется в достаточном количестве!
Проблема в том, что кроме избытка солнечной энергии, человечество на первом этапе развития сжигало взятые с поверхности-дрова и т.д. На втором этапе плюс к этому уголь, затем нефть и газ. На третьем этапе ядерную энергию.
Что будет на следующем этапе?
На сегодня в среднем каждый человек выделяет десятки единиц мощности. Сколько еще выдержит земля? Компенсирует природа эту тепловую атаку таянием льдов. Когда же они расстают-что нас ждет? Не пора ли задуматься и ввести санкции ко всем кто греет нашу Землю?


Никонова Елена
сообщение оставлено 10.04.2009 в 0:57
 

А чего про диметиловый эфир не написали? тоже интересный продукт- китайцы используют и у нас сырья достаточно


Тимофеев Михаил Михайлович
сообщение оставлено 24.10.2009 в 17:25
 

Чтоб увеличить удельную мощность двигателя нужны 2 условия.
1 Лучшее сгорания топлива.
2 Механизм,который преобазует давление рабочего тела во вращение вала.
По первому варианту достигнуты все физические пределы.Еще более лучшего сгорания невозможно добится.Тут все перекопано.
Остается только второй вариант. Нужен механизм, который максимально преобразует давление рабочего тела во врашение вала,то есть имеет высокий КПД,чем коленвал, турбина и роторы. Они все достигли своего предела,большего КПД они дать не могут,это однозначно.
У меня есть запатентованный роторный механизм имеющий максимально высокий КПД от давления рабочего тела.
80% - 90% от давления газов или сжатого воздуха, потери только на трение.
Он же может работать как гидромотор с КПД 80%-90% от давления жидкости.
Этому ротору нет равных по КПД по законам физики. Поэтому он займет свое место в двигателестроении, приводостроении и насосостроении. Я сейчась ищу кто может провести ОКР и инвесторов.
Кому интересно, отвечу на все ваши вопросы подробно. Мой адрес totor11@mail.ru
С уважением Михаил


анониммус101 Билли
сообщение оставлено 25.10.2009 в 20:59
 

Всем людям, хоть какое отношение Вы имеете к энергетике, задумайтесь!!!!!
Нами правят МОРМОНЫ, и пока они у власти, никакой новой энергетики никто не увидит.
К сожалению и наши президенты, начиная от Горбачева, все мормоны.
А Уолл стрит (главная контора мОРМОНОВ), контролирует всю энергетику, все мировые запасы золота и бриллиантов.
Читал в 90-х в Комсомолке, как вдруг все конструкторы работающие над водородным преобразователеи энергии по проекту фирмы АВА, были странным образом убиты. Это точное выражение, именно убиты, хотя с ними происходили самые невероятные вещи, они взрывались, тонули, гибли в катастрофах, теряли память и становились бомжами, а потом исчезали навсегда.
Причина одна, МОРМОНЫ увидили страшную для себя картину, жизнь без углеводородов, а это крушения всего нефтяного и газового бизнеса.
Представьте себе, - стоит небольшое строение объёмом в 100 м3, а от него питается мегаполис, кому нужен газ, бензин и их производные???
Вот и результат, нет больше разработчиков современного электромобиля, нет больше металлического водорода, нет больше электрохимического преобразователя энергии, нет больше целых направлений в Академиях наук занимающихся новыми энергоносителями.


Магомедов Константин
сообщение оставлено 15.04.2010 в 13:11
 

Электромобили победят. Сопротивление сжигателей бесполезно.


Банин Алексей Ростиславович
сообщение оставлено 12.07.2011 в 13:35
 

В России могут создавать немыслимые устройства, в основном создатели таких устройств местные люди которым это интересно. Будущее всё же, я так считаю, видится в полностью электрофицированном транспорте с большими запасами хода и времени эксплуатации


Проневич Владимир
сообщение оставлено 04.02.2012 в 20:37
 

"""Всем людям, хоть какое отношение Вы имеете к энергетике, задумайтесь!!!!! Нами правят МОРМОНЫ, и пока они у власти, никакой новой энергетики никто не увидит.""" А китайцы по-вашему тоже Мормоны? Батенька, да у вас паранойя! )))


Максимов Леонид Геннадьевич
сообщение оставлено 22.11.2012 в 21:23
 

lДля работы двигателя надо рабочее тело. Для этого придумали только рабочий котел с низким КПД. Мы придумали другой котел уже внутреннего сгорания для повышения КПД которую можно устанавливать на транспорте. Для работы такого котла теперь не грозит энергетический голод и может решить все проблемы человека . Вот такая разработка России не нужны, такой котел искали всем миром.


иксов икс иксович
сообщение оставлено 23.01.2020 в 10:10
 

На страницах ЖЖ ранее были опубликованы страницы из международных каталогов "Международная Автомобильная Промышленность" и "Глобал менеджмент", я их скачал. Там фирма АВА разместила материалы по электромобилю нового поколения. Главные принципы: - полный электропривод, все колеса электромоторы, нет ни одного механического узла, как в движении, так и в управлении. Полный контроль и управление бортовым компьютером. Операционные системы БК "Автодрайв" и "Зеленая дорога" контролируют ситуацию на дороге: - объекты на дороге и прилегающей обочине (распознавание, расстояние, скорость встречных и попутных объектов), автодвижение без водителя, автовызов автомобиля по нужному адресу, запись маршрутов, голосовое управление. Системы электромобиля позволяют менять салон, встроенные домкраты могут поднимать колеса 1-но или2, или все, горизонтальные очистители стекол, авто двери поднимаются вверх и складываются как крыло чайки. Управление: - передними колесами, при движении назад, задними колесами, при съезде, все колеса в одном направлении, при развороте, все колеса по кругу. При этом полный контроль углов поворота в зависимости от скорости машины, и автоматическая установка углов развала и схождения. Энергетика такого электромобиля очень проста, стартовый аккумулятор, буферный накопитель, и ЭХП (электрохимический преобразователь) Может работать на любом виде топлива, но основное топливо - металлический водород (поясняю, водород накапливается в кристаллической решетке редкоземельного металла при охлаждении его, а при нагревании, водород выделяется и направляется в ЭХП, где происходит молекулярное сгорание в турбокамере. Короче, одна заправка 40 кг водорода - 2400-3200 км. пробега. И это было опубликовано в 1993 году!!! Я просто восхищаюсь его параметрами и конструкцией!!! Все системы, узлы и агрегаты, собственная разработка фирмы АВА, все запатентовано в Англии. Судя по высказываниям некоторых Форумчан, они живут в 18 веке. Вспомните Теслу, у его электромобиля тоже был стартовый аккумулятор, но подпитывался он из электроволн эфира, затем сигнал усиливался и детектировался. Этот же принцип фирма АВА предлагала для подзарядки электромобилей на дороге. Вдоль дороги размещаются мощные генераторы электроволн, а на автомобилях стоят приемники с усилителем и детектором! Эта гениальная идея Теслы никем ранее вообще не рассматривалась, Чего говорить о современных комби электромобилях, один электромотор, механическая передача на колеса, мощные аккумуляторы и все таки дизель!!. Огромные потери в механической передаче, как и в двигателях внутреннего сгорания, огромный вес, а значит большой тормозной путь и не управляемость в заносе. И какая к черту экология?? В ЭХП при сгорании водорода на выхлопе вода!!! Абсолютно чистая экология!!!


 Машиностроение в России   |   Машиностроение в мире   |   Технологии и методики   |   Программные и технические решения   |   Технологии будущего   |   Интервью   |   Опросы    |   Мнения пользователей 
© 2022 Портал машиностроения
Такелаж в Stropkomplekt - заказать стропы цепные 2сц оптом. . Грузозахватные приспособления в ПрофЗахват - заказать цепные стропы купить в Петербурге. . тол 35 .