0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Сколько осталось жить двигателям внутреннего сгорания

Судьба ДВС предрешена: им осталось не более 30 лет

BMW утверждает, что ДВС не продержатся и 30 лет

Немецкая BMW обнародовала результаты анализов о будущем бензиновых силовых агрегатов. Как считают в баварском бренде, на европейском рынке они проживут не более 30 лет. Дизельные моторы исчезнут еще быстрее.

Короткая перспектива

После более чем векового доминирования в мировой индустрии эпоха двигателей внутреннего сгорания (ДВС), похоже, близка к своему завершению. Характерные особенности работы ДВС в виде запаха выхлопов и тряски силовой установки в обозримом будущем станут достоянием истории.

Наступает время больших перемен. Ведущие игроки автопромышленности должны предвидеть развитие тенденций рынка с большим опережением. В противном случае они рискуют остаться вне игры: просрочка и отставание грозят немалыми убытками, поскольку разработка нового автомобиля с нуля занимает несколько лет.

BMW – один из основных автоигроков. По словам Клауса Фрёлиха, руководителя группы технической поддержки баварского бренда, которые приводит портал Automotive News Europe, «в соответствии с прогнозами маркетологов BMW, дизельные двигатели в легковых автомобилях будут выведены из обращения в течение 20 ближайших лет, то есть до 2039 года. На 10 лет длиннее будет жизнь бензиновых агрегатов: до 2049 года».

Причем в различных частях света изменения будут происходить по-своему. Как заявил Фрёлих, «в течение 10 лет в крупных китайских городах, таких как Пекин или Шанхай, автомобили станут исключительно электрическими. При этом в Европе большую роль начнут играть подключаемые гибриды. В США же электрокары приобретут значительную популярность, но в основном на Западном побережье. И не станут доминирующим типом транспортных средств».

Руководство немецкой марки не верит в быстрый переход автомобильной промышленности на электрические рельсы. В основном из-за трудностей с технологией и доступностью материалов, необходимых для производства аккумуляторов.

Экология превыше всего

Почему именно сегодня заговорили о конце эпохи двигателей внутреннего сгорания? Они не связаны с многолетними опасениями относительно истощения запасов нефти. В одних только ОАЭ запасов углеводородов хватит минимум на ближайшее столетие. Нет, дело в токсичных выбросах, неизбежных при эксплуатации ДВС. Сегодня многие мировые державы всерьез озабочены вопросами экологической безопасности, что приводит к введению жестких законодательных ограничений в отношении контроля за уровнем выхлопных газов.

Для мировых и прежде всего европейских автопроизводителей наступают трудные времена.
Так, в 2018 году средний выброс CO² для зарегистрированных в Европе автомобилей составил 120,5 г CO²/л. с. С 2021 года действующие в Европе производители должны будут вписаться в лимит 95 г средних выбросов CO²/км для всего ассортимента предлагаемых ими моделей.

Нарушение этих норм грозит производителю штрафом за каждую проданную машину. Причем он будет расти в геометрической прогрессии: 5 евро за первое нарушение, 15 – за второе, 25 – за третье и 95 – за каждое последующее.

По подсчетам аналитической компании Alix Partner, для Volkswagen такое наказание обойдется в 1,83 млрд евро, а для Fiat Chrysler Automobiles в 746 млн евро. Способ избежать разорительных штрафов в виде массового выведения на рынок электромобилей не является дешевым выходом.

Как считают эксперты, разработка и внедрение платформы для автомобилей с подключаемым гибридом обойдется в 2 млрд евро в год.

На сегодня установленная норма для выхлопных газов – 95 г CO²/км – для некоторых производителей остается недостижимой. Лучшие результаты в этом отношении показывает Toyota, у которой средняя эмиссия составляет 99,9 г CO²/км. Далее идут французы, Peugeot и Citroen: соответственно 107,7 и 107,9 г CO²/км. Volkswagen – на 9-й позиции: уже 118,6 г CO²/km.

Что дальше?

Очевидно, что электромобили станут основным средством передвижения в некоторых регионах. Но этого, может быть, никогда не произойдет в мировом масштабе. Причиной такого пессимизма являются, в первую очередь, высокие цены на такие автомобилей и неразвитая инфраструктура заправки в Европе. Включая и Россию, конечно.
Если аналитики BMW правы, то в будущем Европа скорее поставит на гибриды типа plug-in. Пока они дорогие, и у них сравнительно небольшой диапазон.

Однако скоро многое может измениться. Сейчас наиболее дальновидные бренды, в том числе Toyota и Audi, работают над батареями с электролитом в виде твердого тела. Такой аккумулятор может хранить в 2 раза больше энергии при том же объеме и весе, что и современные аккумуляторы. Гибридный плагин с такой батареей мог бы вырабатывать до 100 л. с. без использования ДВС, и этого вполне хватило бы большинству автомобилей.

Когда следует ожидать прорыва?

Японцы заявили, что подобную батарею будут иметь уже в 2020 году. Плюс время на ее внедрение, которое может занять не один год.

В любом случае ближайшие годы принесут нам большие изменения в автомобильной промышленности. А пока будем продолжать использовать традиционные двигатели.

А дальше?

Будем привыкать жить в новой автомобильной реальности, с каждым днем вдыхая больше чистого воздуха.

Сколько осталось жить двигателям внутреннего сгорания

Статья-рассуждение об экологичных машинах и о будущем двигателя внутреннего сгорания. В конце статьи — интересное видео о загрязнении окружающей среды автомобилями.

Содержание статьи:

  • Мир — за защиту окружающей среды
  • Эксперименты с экологичными машинами
  • Водородные автомобили
  • Уйдут ли в прошлое ДВС
  • Видео о загрязнении воздуха автомобилями

Все больше европейских стран раздумывают над проблемой вреда окружающей среде, наносимого двигателями внутреннего сгорания. Вот и министр комплексных экологических преобразований Франции заявил о разработке мероприятий по полному запрету эксплуатации автомобилей с мотором такого типа. Хотя в его речи звучал план на 2040 год, уже сама обеспокоенность чиновника столь высокого уровня говорит о серьезности намерений.

Мир — за защиту окружающей среды

В Париже уже сейчас на центральные улицы не допускаются автомобили и мотоциклы, выпущенные до 1997 года, чтобы не отравлять столичный воздух своими выхлопами. Нарушители караются штрафом до 70 евро.

Ранее норвежское правительство также поднимало данную тему, и 4 основные партии уже высказались одобрительно по запрещающему законопроекту. Если остальные депутаты согласятся с их доводами, то в этой северной стране двигатели внутреннего сгорания на автомобили перестанут устанавливать еще раньше – к 2025 году. Парадоксально, но под запрет могут попасть и гибриды, сочетающие ДВС с альтернативным мотором, хотя Норвегия в данный момент лидирует по их продаже. Автопроизводителям придется полностью заменить двигатели в своих моделях на водородные или перейти на выпуск электромобилей.

К вышеперечисленным странам готовы присоединиться Нидерланды, Германия, а также несколько штатов Северной Америки. Каждая из них действует в рамках исполнения Парижского соглашения по климату, призывающего добиться снижения углекислотных выбросов до 95%. Согласно расчетам экспертов, запрет на машины с ДВС очень поспособствует этой благой миссии, так как такой транспорт производит около 1/5 части всех мировых выбросов.

Эксперименты с экологичными машинами

Ажиотаж вокруг глобального транспортного плана вынудил общественность, аналитиков и инженеров глубже погрузиться в проблему автомобильного производства. Несмотря на то, что сейчас 97% всех европейских машин оснащены двигателем внутреннего сгорания, практически все крупнейшие автопроизводители бросили максимум ресурсов на выпуск электромобилей. Один только Volkswagen планирует в ближайшем десятилетии спускать с конвейера до 3 миллионов таких машин в год. А Daimler проектирует целую линейку электрокаров, состоящую из двух седанов и двух внедорожников. Крупнейшая консалтинговая компания PwC прогнозирует, что к 2028 году европейский авторынок на 30% будет состоять из электрического автотранспорта. По 28% останется на классические бензиновые и дизельные двигатели, а оставшиеся 14% равномерно распределятся по иным экспериментальным видам транспорта.

Еще в Советском Союзе инженеры пытались экспериментировать с разнообразными накопителями энергии, достигая экономии в 45%. Идея нерациональности автомобильного механизма давно беспокила научные умы. Действительно, какой смысл впустую использовать энергию торможения для нагрева воздуха и тормозной системы. Намного разумнее разработать своеобразный накопитель для нее, в качестве которого даже пытались применить сжимающийся газ. К сожалению, все подобные схемы прежних лет оказывались чересчур примитивными, не пригодными для массового применения. Но мыслью о гибридном автомобиле, умеющем запасать вырабатываемую при торможении энергию в особых аккумуляторах, серьезно озадачились инженеры и ученые многих стран.

Читать еще:  Почему Tesla терпит убытки?

Первой серьезной разработкой в данной области можно назвать увидевший свет в 1997 году автомобиль Toyota Prius. Он имел 1,5-литровый бензиновый мотор, который работал в хитрой связке с электромотором и генератором. Вместе вся эта конструкция соединялась в планетарном редукторе и регулировалась чрезвычайно замысловатой электроникой, а получаемая энергия аккумулировалась в гибридной никель-металлической батарее.

Сейчас странно воспринимается информация, что в Prius использовался генератор и электродвигатель по отдельности, тогда как современные электромашины совмещают их в себе. Новинка, разработанная в Toyota, с восторгом была воспринята общественностью, особенно на волне рьяной борьбы на защиту окружающей среды. Выгода автомобиля была налицо:

  • польза экологии,
  • экономия, продемонстрированная по время тестов в городском режиме,
  • цена, сопоставимая с традиционными бензиновыми представителями.

Эффект «первооткрывательства» был настолько велик, что на недостатки предпочитали не обращать внимания, хотя они были не менее очевидны:

  1. Аккумулятор со всем прочим неотъемлемым электрическим багажом утяжелял автомобиль на дополнительные 300 кг, которые во время стабильного движения по трассе становились бесполезным грузом. Хотя экономия была доказана опытным путем, рядовые автовладельцы, ставшие обладателями сложного и тяжелого агрегата, ощутимого снижения расхода топлива совершенно не ощутили.
  2. Государственная поддержка, направленная на повышение интереса к новому экологичному транспорту, вызывала негатив у большинства граждан. Так как за покупку и эксплуатацию гибридов владельцы получили налоговое послабление и определенные субсидии, бюджет приходилось пополнять за счет увеличения налогов для других автомобилистов, предпочитающих традиционные автомобили.
  3. Чтобы обеспечивать растущий спрос на электромобили, должна быть создана отдельная отрасль, обеспечивающая автомобильную промышленность достаточным количеством аккумуляторов. А параллельно, следует решить проблему утилизации отработавших свой ресурс батарей, чтобы снова не привести к экологической катастрофе.

Пока же картину с гибридными автомобилями можно обрисовать, как сданный жилой дом с коммуникациями, но без какой-либо инфраструктуры, над которой работать еще долгие годы.

Промежуточным этапом перехода от ДВС к более совершенному транспорту может стать подзаряжаемый гибрид. По самой сути конструкции это то же самый электромобиль, который в случае крайне низкого разряда аккумулятора запускает маленький ДВС, быстро подзаряжающий основной двигатель. Над подобными моделями работали Chevrolet и Opel, но объем продаж не показал впечатляющих результатов. Отсутствие интереса объяснялось тем, что место, отданное под двигатель внутреннего сгорания и бензобак, можно было заполнить дополнительным аккумулятором, чтобы получить настоящий, полноценный электромобиль. На деле же получилась не очень понятная и не самая функциональная комбинация, так и не нашедшая отклика в сердцах автолюбителей.

Водородные автомобили

В годы Великой Отечественной войны на примере заградительных аэростатов, приводимых в действие водородным двигателем, было решено использовать этот газ для замены классического ДВС. Мера оказалась бы спасительной в условиях повсеместного дефицита на бензин, особенно в блокадном Ленинграде, где положение было катастрофическим. Хотя водородные моторы слишком быстро приходили в негодность, зато само топливо расходовалось ощутимо экономнее.

Эстафету переняла Япония — первый серийный гибридный автомобиль на водороде выпустила все та же прогрессивная Toyota. Высокотехнологичная Mirai точно так же обладает способностью запасать в аккумуляторах энергию торможения. Два водородных баллона расположены спереди и сзади автомобиля и рассчитаны на 60 литров каждый, что позволяет преодолеть расстояние 650 километров со скоростью в 180 км/ч без дозаправки.

Однако всегда найдется хоть какой-либо недостаток. В данном случае, это не очень проработаная система получения водорода. Если добывать его путем электролиза, то энергию, затраченную в больших объемах на его получение, практичнее напрямую запустить в электромобиль.

Можно было бы использовать метан, но он является невозобновляемым природным ресурсом, за сохранение которого активно борются экологи и ученые.

Уйдут ли в прошлое ДВС

На данный момент приходится признать, что если произвести замену всех имеющихся автомобилей, работающих на стандартном двигателе внутреннего сгорания, на электромобили, то даже всех электростанций мира будет недостаточно для их зарядки.

Далее следует уже упоминавшаяся проблема массового выпуска компактных, емких автомобильных аккумуляторов с их последующей утилизацией.

Таким образом, в ближайшие несколько лет рациональной альтернативы старому доброму ДВС не предвидится. Вся имеющаяся инфраструктура – промышленная, социальная, экономическая – слишком плотно завязана на использовании нефти. Безусловно, хочется надеяться, что лучшие мировые умы придумают, как избежать полного уничтожения всех природных ресурсов. Но все текущие эксперименты ведущих автопроизводителей демонстрируют неготовность к переходу на альтернативные виды транспорта.

Видео о загрязнении воздуха автомобилями:

Двигателю внутреннего сгорания назначили дату смерти. Сможем ли выжить?

На всемирной конференции по климату COP21, которую проводит ООН, неожиданно прозвучало громкое заявление: Великобритания, Германия, Нидерланды и Норвегия, а также несколько американских штатов после 2050 года готовы «запретить использование и продажи автомобилей на горючем топливе». Вот так поршневому двигателю внутреннего сгорания, который верой и правдой служит уже второе столетие подряд, назначили дату смерти. Сможет ли человечество пересесть на электромобили, размышляли наши коллеги из «Auto Mail.ru».

Транспорт будущего — это электромобили, которые пока окружены множеством мифов. Мы собрали самые популярные домыслы, касающиеся электрического транспорта, и, опросив экспертов на COP21, попытались разобраться, что из этого правда, а что — нет.

Для электромобилей не хватит электричества

Новые генерирующие мощности не понадобятся. Например, в США, по подсчётам независимого агентства EIA, если весь автопарк из 250 млн машин сегодня перевести на электротягу, то ночью (в период так называемого провала нагрузки) энергии хватит, чтобы зарядить 79% легковушек. А днём? Дневной спад энергопотребления тоже существует: суммарно «свободной энергии» хватит на те же 79% легковушек, однако важно, чтобы машины приезжали на зарядку не когда-нибудь, а в нужные часы. Этот вопрос решается приложением для смартфона, которое подскажет оптимальное время для «заправки» электричеством.

Электромобили заряжаются «целую вечность»

При так называемой «медленной зарядке» среднестатистическая батарея электромобиля «наполнится» за 4-8 часов (в зависимости от силы тока). Зато «быстрая зарядка» от станции постоянного тока через разъём CHAdeMO позволяет «заправить» аккумулятор на 80% всего за полчаса, а в ближайшей перспективе время зарядки сократится до 15 минут. Таким образом, продолжительность «заправки» напрямую зависит от инфраструктуры, поэтому число зарядных станций по всему миру постоянно растёт и всего за 4 года выросло со 150 до 9800 единиц.

Электричество — «грязный» источник энергии

В мире 60% всей электроэнергии вырабатывается на тепловых электростанциях — чтобы получить «чистое» электричество, нужно сжечь «грязные» уголь, нефть или газ. Но! Во-первых, при переводе транспорта на электротягу будет иметь место локализация вредного воздействия на природу — города смогут дышать чистым воздухом, а все выбросы сосредоточатся на территориях вокруг ТЭС. Во-вторых, даже самые архаичные ТЭЦ выбрасывают (в пересчёте на километр пробега) гораздо меньше углекислого газа, чем ДВС: ассоциация CHAdeMO уверяет, что «на круг» электромобиль оказывается втрое (!) экологичнее.

Впрочем, даже если предположить, что западные экологи ангажированы властями и выдают желаемое за действительное, есть один трудно оспоримый аргумент. Энергетикам жидкое топливо поставляют те же компании, что автомобилистам, но притом километр пробега электромобиля на практике стоит минимум втрое меньше, чем сопоставимой по мощности бензиновой машины (об этом поговорим отдельно) — значит, и в атмосферу выбрасывается гораздо меньше гадости.

Литий-ионные аккумуляторы слишком недолговечны

Электричество — это невыгодно

Грузовики не смогут перейти на электротягу

Магистральным тягачам, большая часть жизни которых проходит на крейсерских скоростях, переход на аккумуляторы не грозит: чисто электрический автопоезд будет стоить на 150-200 тысяч евро дороже обычного, дизельного, а запас хода для 12-тонника при нынешних технологиях составит. не больше 100 км. Но перевести коммерческий транспорт на электротягу можно! Пока самой подходящей идеей инженерам кажутся троллейвозы — грузовики, оснащённые пантографами, чтобы машина могла питаться как троллейбус, от протянутых над дорогой проводов.

Электромобили не подходят для длинных поездок и холодного климата

В мире 90% водителей ежедневно проезжают не более 90 км! Но согласитесь: сама возможность проехать 300 км должна быть. Вот только КПД электрической трансмиссии, коей является связка «аккумулятор-электромотор», с ростом скорости падает — при 90 км/ч Leaf расходует до 20 кВт•ч. Проблема решаема. Во-первых, уже имеются технологии, чтобы повысить ёмкость батарей при неизменных размерах. Во-вторых, массовое появление станций «быстрой зарядки» нивелирует скромный запас хода.

Читать еще:  Jeep Cherokee 2014

Почему у двигателя внутреннего сгорания все еще нет серьезной альтернативы, узнал Кирилл Журенков

У двигателя внутреннего сгорания, без которого невозможно представить современный транспорт, юбилей — 195 лет. Однако полноценной замены имениннику так и не изобрели

Современный автомобиль, каким мы его знаем, рождался, наверное, целый век, и каждый из его дней рождения — исторический. Судите сами: 125 лет назад двумя венгерскими учеными, Донатом Банки и Яношем Чонка, запатентован карбюратор — устройство, где готовится горючая смесь для автомобильного двигателя. Долгое время его изобретателем вообще-то считался немец Вильгельм Майбах, запатентовавший карбюратор раньше венгерских коллег, и лишь после специальной экспертизы выяснилось — Банки и Чонка опередили его с публикацией. Счет шел на месяцы!

Но, пожалуй, еще важнее другая дата: в 1823 году, то есть 195 лет назад, другой инженер, британец Сэмуэль Браун, запатентовал первый получивший успех и коммерческое приложение двигатель внутреннего сгорания (ДВС)! Оговоримся: и на этот почетный титул — изобретателя ДВС — также претендует множество инженеров, выбирай любого. Вот, к примеру, один из претендентов — француз Жозеф Нисефор Ньепс больше известный как один из изобретателей фотографии. Он еще в 1807 году вместе с братом создал прототип ДВС, названный пирэолофором. Пирэолофор был установлен на корабль и успешно испытан, после чего братьям выдали патент, подписанный самим Наполеоном. Был в истории ДВС и русский след: бензиновый двигатель внутреннего сгорания с электрическим зажиганием — разработка российского конструктора сербского происхождения Огнеслава Костовича, известного проектами дирижабля, вертолета и даже рыбы-лодки.

Как немецкий автопром реагирует на бум электромобилей

Парадокс в другом: ни один из изобретателей этого чуда техники не был уверен, что его усилия пригодятся. Сегодня об этом уже не помнят, но с ДВС тогда конкурировали паровой и… электрический двигатель, изобретенный еще в 1828 году!

— Период, когда люди выбирали тип двигателя для безлошадных повозок (так называемое осевое время автомобилизма), пришелся как раз на конец XIX века,— говорит шеф-редактор журнала «Авторевю» Леонид Голованов.— Так вот, вплоть до середины 1900-х параллельно выпускались машины со всеми тремя типами силовых установок: ДВС, электроприводом и паровым двигателем. В результате победил двигатель внутреннего сгорания, причем заслуженно — он оказался эффективнее, проще в эксплуатации и более пригоден для массового производства. Но главное — сочетание энергоемкости, цены и скорости заправки, которое обеспечивало моторное топливо. Альтернативы этому не было!

О «нефтяном факторе» в успехе двигателя внутреннего сгорания говорит и декан транспортного факультета Московского политехнического университета Пабло Итурралде. По его словам, выпуск машин на ДВС в начале ХХ века получил поддержку у нефтяной отрасли — ей нужен был мощный потребитель производимой продукции, и автомобили, работающие на бензине, идеально подошли для этого.

«Топливо-изгой», «Европа отказывается от двигателей внутреннего сгорания», «Объявлена война дизелю»… Европейские СМИ предупреждают: в Старом Свете решили всерьез взяться за ДВС. Повод нашелся в 2015-м, когда в результате так называемого Дизельгейта выяснилось: крупнейший европейский производитель дизельных моторов занижал количество вредных выбросов во время тестов. И вот время перемен: к примеру, в Великобритании запретить продажи новых автомобилей на бензиновых или дизельных ДВС собираются уже к 2040 году. А Норвегия ставит дедлайн еще раньше — на 2025 год… Чем собираются заменить ДВС? Конечно же, старым добрым электромотором, но и тут все не однозначно.

— Конец ДВС приближают сразу несколько факторов: ужесточившиеся требования к токсичности отработавших газов, истерика по поводу антропогенной природы глобального потепления и, безусловно, электромобили,— уверен Леонид Голованов.— Впрочем, до массового распространения электромобилей еще далеко, и сдерживает его отсутствие аккумуляторных батарей с достаточной энергоемкостью.

Иными словами, современные литий-ионные батареи не способны обеспечить переход на массовую электромобилизацию — нужен качественный скачок, батареи нового типа, например на основе графена. Вот только когда их изобретут. Как открыт и вопрос о перспективах так называемых гибридов — автомобилей, где электродвигатель совмещен с ДВС.

Приговор специалистов: человечество на перепутье. Жить с ДВС больше не хочется, а переходить на электромобили не получается, да и последствия такого перехода никто толком не просчитал.

— Вся инфраструктура наших городов рассчитана под двигатели внутреннего сгорания, и перемены идут с большим трудом: посмотрите на Европу — станции для подзарядки встречаются там гораздо реже, чем автозаправки,— говорит Пабло Итурралде из Московского политеха.— Прибавьте к этому скорость самого процесса — чтобы заправить обычный автомобиль, у вас уйдет пять минут. А для зарядки электромобиля понадобится минимум часа два. Так что переход на новую инфраструктуру в перспективе довольно трудозатратен: всегда есть соблазн потратить эти деньги на что-то другое, например на развитие общественного транспорта.

Леонид Голованов, в свою очередь, уверен, что переход на электромобили неизбежен. Но и он соглашается: последствия такого перехода будут столь масштабны, что сравнить их можно разве что с появлением беспилотных электрических робомобилей. Попробуем представить этот транспорт будущего: никаких дилерских сетей, автозаправочных станций, водителей и даже автослесарей — «умные» машины будут сами «сообщать» в специализированные сервисы о поломках тех или иных систем. Есть и более радикальный взгляд: мол, двигатели будущих робомобилей почти не будут ломаться, а на старомодные ДВС, которые мог разобрать любой мальчишка, мы станем любоваться разве что в музеях. Впрочем, до этого еще надо дожить — или доехать.

Экспертиза

Игорь Моржаретто, партнер аналитического агентства «Автостат», автоэксперт

Появление двигателя внутреннего сгорания (ДВС) — это новый этап промышленной революции, перевернувший всю мировую экономику. До этого она пребывала в полусредневековом состоянии, а с появлением двигателя внутреннего сгорания и дешевого автомобиля, который мог доставить товары и грузы по всему миру на дальние расстояния, изменилась коренным образом. Изменилась и жизнь людей. Специалисты называют это транспортной доступностью «по Форду»: появилась возможность купить автомобиль и поехать на нем куда-то.

Так вот, с моей точки зрения, КПД двигателя внутреннего сгорания далеко не исчерпан. За последние 10–20 лет его параметры очень сильно изменились: он стал более экономичным, мощным, экологичным. К сожалению, сейчас сворачиваются дальнейшие разработки по ДВС, особенно по дизелю. Все кричат, что наше светлое будущее — это электродвигатели. Но перспективы есть и в других отраслях, например в нескольких странах работают над водородными топливными элементами. Возможно, какие-то прорывы будут и с двигателем на ядерном топливе…

А вот что касается электромобилей, то с ними еще очень много нерешенных вопросов.

Сегодня максимум, который он может преодолеть,— это 300 км при теплой погоде и ровной дороге без пробок. Это много, но, к примеру, в условиях России явно недостаточно.

К тому же современные аккумуляторы чудовищно дороги. Если не будет государственной поддержки, электромобиль просто никто не купит: сегодня он стоит в 2,5—3 раза дороже, чем автомобиль с ДВС того же класса. И соответственно, все те продажи, которые идут в мире, происходят при поддержке разных государственных программ. Когда будет создан дешевый и мощный аккумулятор? Никто не знает. Его обещали создать и год, и пять лет назад…

Еще одна принципиальная проблема, связанная с электромобилями, заключается в том, что при выработке электроэнергии все равно расходуется топливо, просто другое. 60 процентов электростанций (а это они вырабатывают электроэнергию, которая используется для зарядки электромобилей.— «О» ) в мире сегодня, напомню, работает на угле и, соответственно, загрязняют окружающую среду.

Нельзя не упомянуть и об отсутствии программы утилизации аккумуляторов. Одна компания — мировой лидер по производству электромобилей — после 7 лет эксплуатации забирает эти аккумуляторы и предлагает их владельцам частных домов в качестве аварийного источника энергии. То есть утилизировать их не умеют… В общем, как мне кажется, энтузиазм стран и правительств по поводу электромобилей несколько преждевременен: без госпрограмм поддержки все это долго не продержится. А вот прощаться с ДВС я бы не торопился…

Брифинг

Торстен Мюллер-Отвос , гендиректор английской компании, выпускающей автомобили класса люкс

Мы представим электрическую модель в следующем десятилетии, однако не будем спешить убирать ДВС из портфолио. Переход к электрокарам будет постепенным, и какое-то время они пойдут параллельно. Беспилотники станут для нас интересны тогда, когда они будут функциональными, удобными в использовании, не требующими усилий и полностью автономными, то есть тогда, когда они смогут полностью заменить водителя. Вот тогда мы скажем: «Давайте сделаем это».

Читать еще:  Чистка и дезинфекция автомобильного кондиционера

Источник: «Автопилот Онлайн»

Александр Фертман , директор по науке, технологиям и образованию фонда «Сколково»

Те горизонты, которые сегодня нарисованы в Европе по поводу отказа от двигателя внутреннего сгорания, наводят на мысль, что это серьезный технологический рывок. А главное, что создается огромный рынок. Новые виды аккумуляторов постоянно разрабатываются, эта тема одна из самых инвестируемых, если не говорить об IT-секторе. И это не только сама батарея, это и система управления. Здесь, кстати, у России действительно есть интересные проекты. Важно не только то, как вам отдает энергию батарея, но и то, как вы управляете ячейками, чтобы ячейки разряжались одновременно, равномерно.

Источник: «Эхо Москвы»

Коджи Нагано , автодизайнер

— Каким будет автомобиль лет через 30?

— Думаю, внешний вид автомобилей будет сильно зависеть от типа двигателя. Но, как и раньше, автомобилю нужен будет кузов, внутреннее пространство, колеса. Если говорить об автомобиле будущего, то есть такая жутко интересная вещь, как 3D-принтер. И я могу себе представить, что скоро каждый человек сможет создать автомобиль у себя дома, просто напечатать именно тот, который нужен ему. Возможно, он нарисует этот автомобиль сам или использует готовый дизайн.

Сколько осталось жить двигателям внутреннего сгорания

Кажется, в автомобильной промышленности началась эпоха охоты на ведьм, а главным источником проблем и неурожая на этот раз оказался двигатель внутреннего сгорания. Тот самый ДВС, который верой и правдой служил нам больше ста лет. Двигателям отрезают цилиндры, затыкают рот турбинами и уменьшают их до размеров пылесоса, а вскоре обещают расквитаться с ними окончательно. Но что с ними не так?

Почему ДВС до сих пор не нашли альтернативы?

Двигателю внутреннего сгорания за последнюю сотню лет было предложено множество альтернатив. Паровые моторы и электромобили на заре автомобилизма не смогли предложить такую же простоту и удобство использования. Другие идеи рождались на энтузиазме компаний производителей и инвесторов-мечтателей – вроде роторно-лопастного мотора, который собирались ставить на ё-мобиль, или оппозитного агрегата со встречными поршнями (в него десятки миллионов долларов вложил даже Билл Гейтс), но в итоге оказались слишком эксцентричными и нежизнеспособными.

В конечном итоге, задача любого силового агрегата – преобразование энергии (не важно, тепловой или электрической) в механическую работу, но ни один тип двигателя пока так и не смог сделать это лучше по совокупности качеств. Газотурбинные и роторные двигатели имели больше всего шансов подвинуть поршневой мотор с его пьедестала, но оказались лучше не по общему балансу качеств, а лишь в определенных областях.

Но почему постоянно уменьшается объем? Где 5-литровые моторы? Где романтика?

Как и в живописи, в конструировании двигателей есть свои законы совершенства. Правильный объем цилиндра должен быть не меньше 200 и не более 600 кубических сантиметров, а идеальных характеристик, в теории, можно добиться с объемом цилиндра в пол-литра. Вот почему все свежие моторы V6 делают объемом три литра, а новые V8 – 4.0.

Если делать объем цилиндра сильно больше, то эффективно сжечь топливо будет сложнее, как и добиться одинаковой работы каждого цилиндра.

Зато большой литраж позволяет буквально залить мотор бензином и получить ну очень много мощности – грубое и простое решение, которое во все времена любили американцы. Внутри маленькой камеры сгорания, напротив, много топлива не сожжешь – отдача невелика, а неидеальное соотношение объема и площади стенок цилиндра, через которые бестолково рассеивается тепло, приводит к низкой термической эффективности.

Ну ладно, с многолитровыми толстяками все понятно. Но куда деваются V8, V10, V12?

Работу стройного оркестра из 12 цилиндров куда проще сделать гладкой и сбалансированной, чем настроить квартет из четырех бубнящих по очереди поршней. Поэтому V12 так любят ставить в представительские машины – помните все эти истории с монетами, которые стоят ребром на работающем моторе, и часами, тикающими громче двигателя?

В спортивных моторах 12 маленьких поршней будут легче, чем 8 больших, поэтому такая компоновка, в теории, позволяет добиться более высоких оборотов.

Впрочем, главное достоинство спортивных двигателей V12 сегодня – это не столько отдача (ведь ее можно добиться и более простыми способами), сколько фантастический звук и механическое обаяние. Проблема в том, что многоцилиндровые моторы теряют слишком много энергии на трение. Ведь каждый дополнительный цилиндр – это дополнительные поршни, шатуны, клапаны, подшипники. И литры масла, которым все это нужно смазывать.

Пока престижный шильдик на моторе важнее расхода топлива, это работает, а когда государство требует от тебя уложиться в строгие нормы экологии… В общем, Volkswagen Passat с W8 мы больше не увидим. Никогда.

А что с атмосферниками? Ведь турбомоторы даже не звучат!

Представьте, себе кэшбек на карту после покупок в магазине – легкие деньги, которые вы не зарабатывали, на которые не тратили свои силы и энергию. Турбонаддув – примерно из той же оперы. С инженерной точки зрения это целый комплекс технических и экономических сложностей: турбина дорого стоит, ее – в идеале – надо расположить как можно ближе к камере сгорания, одна ее половина «холодная», а вторая раскалена и выделяет очень много тепла, нагревая все вокруг.

Но преимущество турбонаддува перекрывает все недостатки – он поднимает мощность мотора, не отнимая у него лишних лошадиных сил. То есть, дополнительная энергия вам достается практически даром. Никакой романтики – только трезвый рациональный расчет. Могут ли от этого удержаться инженеры?

Ладно турбина, но все двигатели постепенно становятся похожи друг на друга, как близнецы-братья!

Перед каждым инженером стоит целый комплекс факторов, которые он вынужден учитывать при проектировании: от планируемой стоимости автомобиля до его прямого назначения. Но есть и чисто инженерные причины, которые постепенно убивают привычные в прошлом технические решения. Любой инженер знает, что оппозитник обойдется дороже в производстве и обслуживании, что 12-цилиндровый рядный мотор просто не влезет под капот небольшой машины, что компрессор забирает мощность у мотора, а турбина – нет, и что двигатели V4 фантастически компактны, но плохо сбалансированы: четыре попеременно работающих «горшка» раскачивают мотор в разные стороны, как молодожены кровать в гостиничном номере.

Поэтому не стоит удивляться, что современные моторы, находясь на пике своего исторического и механического развития, становятся все более похожими друг на друга и постепенно приходят к единому знаменателю – все чаще, к рядному четырехцилиндровому турбодвигателю. Он дешев, экономичен, относительно прост в обслуживании и при этом компактен и неплохо сбалансирован. Звучит, конечно, чаще всего ужасно, но об этом инженеры и маркетологи вспоминают в последнюю очередь.

А чем так провинился дизель, что на него спустили всех собак?

Перед выборами в Германии считалось, что главной темой дебатов станут беженцы и… дизельные двигатели. Представьте себе, какое значение придается этой проблеме! А ведь казалось бы – чем меньше сжигаешь топлива, тем меньше углекислого газа и прочих продуктов горения попадает в атмосферу? Но с дизелем все сложнее. Работая на обедненной смеси, дизель выбрасывает больше оксидов азота, а также крупные частицы химических соединений, которые вызывают у людей проблемы со здоровьем, аллергии и раковые заболевания.

Топливная смесь в бензиновых моторах лучше сбалансирована, а частицы в выхлопных газах таких двигателей настолько микроскопические, что не представляют особой опасности, поэтому очистить такой выхлоп до приемлемых значений гораздо проще. Вы же замечали, что большинство современных гибридов тоже работают на бензине – с двигателем на солярке такая связка получается слишком дорогой в производстве.

Впрочем, окончательно убьет дизель не бензиновый мотор, а аккумулятор – когда он сможет хранить достаточное количество энергии. А пока же с заправленным под пробку баком не поспорит никакая Tesla.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector