Личный кабинет

Альтернатива бензиновому транспорту. Станет ли популярнее?

30 Янв. 2015

Несмотря на то что за автомобилем закрепилось звание транспорта с вредными выхлопами, ведущие компании мира приложили немало сил к тому, чтобы создать альтернативный двигатель – работающий без выхлопов, без становящегося дефицитным топлива, и не создающий риска взрыва. Пока что экспериментальные, такие автомобили можно собрать в немаленький автопарк, условно разделяемый на два сегмента: электрический и водородный. Где-то между ними находятся гибриды, которые берут лучшее от разных типов двигателей.

Исторически первые, исторически недооцененные

AVTO.PRO поднимает справки. 1841 год. Талантливый ученый и электротехник создает небольшую тачку, которая приводится в движение массивным электродвигателем. Намека на систему управления нет, не говоря уже о местах для пассажиров, грузового отсека и защиты от непогоды. Но факт есть факт – способный хоть что-то перемещать двигатель внутреннего сгорания в 1860 году только появился, а начал активно модифицироваться и вошел в потребление спустя несколько десятков лет.

В США электромобили не только вышли на новый уровень, но даже массово производились с 1898 года. Конструкторские решения быстро переняли инженеры-изобретатели в Российской империи, создав омнибус – дальний предок современного автобуса, оборудованный мощными электродвигателями и способный перевезти 17 человек. Лишь к 1910 году автомобили с электрическим двигателям стали полноценным транспортом, их имели тысячи горожан. Электродвигатели из-за проблем с зарядкой и эксплуатацией были быстро вытеснены двигателями внутреннего сгорания.

Почти параллельно с этим ученые и техники пытались сделать топливом водород. К несчастью, быстрое сгорание многих смесей водорода делало его плохим решением. Некоторые изобретатели получили серьезные травмы после детонации водородных станций. Лучше себя показала смесь традиционного топлива с этим экологически чистым энергоносителем. Так, например, при осаде Ленинграда почти вся требующая топлива техника использовала смеси водорода, так как обычный бензин был в дефиците.

Хоть оба решение в свете развития науки кажутся очень перспективными, они заметно уступают традиционному получению энергии за счет горения бензина. Кроме того, для эффективной работы с особыми двигателями нужна развитая инфраструктура.

Исправляя ошибки далекого прошлого

Вторая половина XX века возвестила не только о резких переменах в индустрии и музыке. Очевидными как никогда стали смоги над крупными городами, из-за которых многие жители болели. Стало ясно, что заводы, как главные производители дыма, не могут взять на себя всю вину – находящиеся здесь же под рукой автомобили производили дым, не успевающий рассеяться. Старые чертежи автомобилей на электрической тяги вдруг заинтересовали ведущих мировых инженеров. Новенькие автомобили были представлены в США, так как уровень загазованности во многих штатах был самым высоким в мире.

Лучше всех справились с работой инженеры из Калифорнии. Тамошний Комитет Воздушных Ресурсов издал указ, согласно которому хотя бы 2% автомобилей в штате не должны производить выхлопов. Это было в 1998 году. А к 2003 этот показатель должен был увеличиться до 10%. В связи с этим компания General Motors взялась за создание качественных электромобилей.

В 1996 году в американский автосалонах появилась модель EV1, оборудованная электрическим приводом. К несчастью, продано было за год всего 5500 моделей, да и те могли позволить себе лишь звезды Голливуда и богатые бизнесмены. Примерно в это же время Toyota занялась выпуском RAV-4 на электричестве. Все автомобили кроме парочки кроссоверов были изъяты – не выполнялось требование низкой эмиссии. Об этом был снят фильм «Кто убил электромобиль?» в 2006 году.

Пока электромобили переживали взлеты и падения, водородный двигатель совершенствовался и вышел на мировую арену ближе к концу прошлого века. Тогда появились водородные топливные элементы. Вот только на массовое производство они не вышли.

Новому времени – новые решения

Нетрадиционные решения в автомобилестроении становятся востребованными в XXI веке. Повышение спроса на нефть, запасы которой истощаются, проблемы экологии, низкая надежность даже совершенных моделей… Причин отказаться от автомобилей с двигателем внутреннего сгорания немало.

Водородный городской транспорт. Активно используют топливные элементы или же смеси обычного топлива. Полноценным водородным авто является FCV, которым занимается компания Toyota. Имеет много общего с электромобилем, так как элемент выделяет ток, приводящий в движение всю конструкцию. Что же до FCV, то его зарядка длится 5 минут, а проехать без дозаправок может 500 километров. Что интересно, детище японцев можно использовать как электростанцию, причем заряда (10 кВт-ч) может хватить на бытовые нужды.

Компания Toyota намерена расширять производство уже в 2015 году, выпустив 700 автомобилей, причем сотню продадут в Европе. К 2020 году в связи с Олимпийскими играми и увеличением количества приезжих в Японии должно будет быть выпущено не меньше 50 тысяч автомобилей на водородном топливе.

Электромобили. Создаются компаниями Nissan, BMW, а также Chevrolet и Mitsubishi. Самый значительный вклад за компанией Tesla Motors – она одной из первых за последние десятилетия взялась за массовое производство автомобилей на электрической тяге. Под руководством гениального Марка Илона «тесламобили» стали не просто транспортом, но эталоном. Их оценкой занялось несколько экспертов, и все как один поставили седану TeslaS одну из высочайших оценок. Критике не подвергается ни удобство в управлении, ни безопасность. Без подзарядки он проедет 424 км. Цена, правда, пока «кусается».

Сегодня по доступной цене можно купить i-MiEVот Mitsubisi. Автомобиль разгоняется до 130 км/ч, а заряда батареи хватит на прохождение дистанции в 150 км. Обходит его по всем показателям Nissan Leaf, претендующий на звание семейного авто. За 2010 год было продано 55 тысяч таких моделей, причем топовая комплектация стоит $35 000.

Гибридные автомобили. Являются попыткой соединить нетрадиционные двигатели с традиционными. Проще говоря, электрический привод с обычным. Такие модели не имеют таких серьезных проблем с подзарядкой, так как долгое время двигаются с использованием обычного бензина. Некоторые конструкторские решения предусматривают использование 3 видов энергии.

Все так же ведущей компанией в этом сегменте является Toyota. Вся линейка Prius представлена гибридными автомобилями, а продано их было более миллиона с момента появления линейки, то есть с 1997 года. Объединение двух источников энергии позволило увеличить эффективность основной установки, то есть двигателя внутреннего сгорания, уменьшить потребление бензина и повысить безопасность. По причине высокой стоимости элементов все автомобили этого семейства стоят немало.

Сквозь время с одинаковыми проблемами

Перспективный в начале прошлого века Detroit Electric разгонялся в пределах города до 32 км/ч, чего, в общем-то, в те времена было достаточно. Важно, что батареи для работы электродвигателей хватало на 130 км пути, а далее – подзарядка. Спрос на такой транспорт был очень высок, но если мы сейчас зададим себе вопрос «а стоит ли оно того», то ответ наверняка будет отрицательный. Еще сто лет назад, констатирует AVTO.PRO, автомобилисты были недовольны скоростью и непродолжительной автономностью.

Выпущенный через 45 лет Henney Kiowatt был вдвое быстрее Detroit Electric, но проходил вдвое меньшую дистанцию без подзарядки. Позже эти показатели повысили, добавив в сложную систему автомобиля еще шестерку 6-вольтных батарей (до этого их было 6). Как результат, за все время выпустили 100 таких моделей.

Проблемы транспорта на электрическом приводе явственны и сейчас:

Необходимость подзарядки. Часто, хоть теперь и не подолгу. Разве что в пределах города это не такая уж оплошность.
Высокая стоимость. Уже не так актуально, в отличие от прошлого столетия.
Нагрузка на сеть во время подзарядки. Тысяча электромобилей могут стать проблемой для всей инфраструктуры города.
Проблема утилизации. Особенно опасны аккумуляторы, которые состоят из гремучей смеси свинца или лития и кислоты.
Неприспособленность к холодному климату. Работа обогревателя сказывается на запасе хода.

Особняком стоят гибридные автомобили. В 70-х годах было серьезное событие – был создан GM 512 Hybrid, который имел два привода. Созданная двумя годами позднее такая гибридная система была реализована в этой модели прекрасно. До 16 км/ч разогнаться труда не составляло с одним только электродвигателем. Свыше 17 км/ч – подключался бензиновый двигатель. Максимальная скорость достигалась только на бензине.

Серьезным успехом стала лишь Honda Insight 1999 года, которую покупали. Действительно покупали гибридные автомобили! Транспорт расходовал 3 литра топлива на 100 километров, что уже было плюсом. Вдобавок, быстро разгонялся и работал тихо. Кстати, именно тогда окончательно определились основные минусы:

Дорого. «Спаренная» система нередко была вдвое дороже обычного двигателя внутреннего сгорания. Причем использовать могли и чистый водород – все равно дорого, да еще и небезопасно.
Автомобиль тихий и быстрый. Странно, что это оказалось минусом. Но многочисленные разбирательства пришли к тому, что тяжесть вины на создателе авто тоже есть. Дело в том, что гибридный транспорт настолько тихий и так быстро набирает скорость, что пешеход попросту не слышит его и может попасть в беду.
Сомнительная польза для природы. Сгорание топлива все равно является основным источником энергии, а второй привод «на подстраховке».
Все та же проблема с утилизацией, что в электромобилях.

Но хоть все эти недостатки существенны, ведущие компании мира выделяют огромные суммы на исследование в области нетрадиционных решений в автомобилестроении. За десять лет и гибриды, и водородные автомобили, и электромобили прошли больше чем за весь прошлый век. И это радует, ведь перспективные решения незаслуженно не обходят вниманием.