Автомобиль, воплотивший мечту человека о свободе передвижения, тем не менее, называют чумой XX века. Завоевав планету, он стал главным потребителем невозобновимых природных ресурсов, загрязнителем земли, воды и воздуха, источником шума и опасности.
Автомобиль XXI века должен быть экологически чистым. Во всех развитых странах реализуются государственные программы по экологическом и экономическому транспорту. Так, в США по программе PNGV (сотрудничество в создании нового поколения транспортных средств) в 1999 – 2004 гг. выделено 161 млн. долл. На разработку прототипа экологически чистого легкого автомобиля с расходом топлива не более 3 л. на 100 км.
К наиболее перспективным транспортным средствам грядущего столетия относят электромобиль. Однако его источники энергии – аккумуляторные батареи – пока не могут конкурировать с бензином и дизельным топливом. Без качественного скачка их характеристик электромобили будут иметь ограниченное применение (перевозки по заданным маршрутам, выставочные, парковые и другие закрытые зоны). Пока они не сравнимы с традиционными автомобилями ни по техническим данным, ни по стоимости, ни по удобству эксплуатации. Конкурентоспособное и сравнительно «чистое» транспортное средство сегодня можно разработать только по схеме «гибридного электромобиля » с комбинированной энергетической установкой, включающей Двигатель внутреннего сгорания (ДВС), электродвигатель и буферный накопитель энергии. Исследования по программе РМСУ подтверждают технико-экономическую целесообразность создания такого электромобиля, который примерно на порядок «чище» обычного автомобиля из-за меньшего расхода топлива и работы ДВС в оптимальном режиме.
Экологическая чистота электромобиля на самом деле далеко не бесспорна (если его аккумуляторы заряжают энергией от тепловых электростанций – это, по сути, «нефте-» или «углемобиль», если же. от атомных – «автомобиль»). Иное дело солнцемобиль – разновидность электромобиля, получающего электроэнергию от бортовых или стационарных фотопреобразователей. Благодатное Солнце – поистине неисчерпаемый источник экологически чистой и бесплатной энергии. Национальные программы развития гелиоэнергетики и гелиотехники приняли более 70 стран планеты – от Скандинавии до Австралии.
Однако, как ни впечатляют достижения рекордсменов трансавстралийских и других престижных ралли, солнцемобилей на дорогах сегодня не встретишь. Специалисты полагают, что солнечный транспорт станет всерьез конкурировать с автомобильным, когда эффективность доступных по цене солнечных элементов (фотоэлектрических преобразователей) составит 40-50%. Пока же их КПД всего 10-12%. Чтобы солнцемобили с мощностью солнечных батарей 1,5-2 кВт «догнали» автомобили с двигателями в 100 раз мощнее, необходимо использовать легкие и прочные конструкционные материалы, эффективные системы электропривода, достижения аэродинамики, гелио- и электротехники, электроники и других наук. Конструкции транспортных средств будущего и отрабатываются на ралли солнцемобилей.
У солнцемобилей достигнут минимальный для наземных экипажей коэффициент аэродинамического сопротивления (0,1). Опыт концерна «General Motors» при разработке рекордного солнцемобиля «Sunracer» («Солнечный гонщик») использован в проектировании электромобиля «1трас1» («Удар»), серийное производство которого началось в 1996 г. Его скорость достигает 130 км/ч, до 100 км/ч он разгоняется за 9 секунд и на обычных свинцово-кислотных аккумуляторах проходит 100 км. Специально для солнцемобилей сконструированы легкие бесколлекторные двигатели постоянного тока с магнитами из редкоземельных металлов и КПД до 98%, а также эффективные микропроцессорные системы управления. В 1993 г. на трех солнцемобилях - лидерах трансавстралийских гонок – впервые низкооборотные двигатели встроили непосредственно в ступицы ведущих колес. Идея мотор-колеса, сама по себе не новая, в солнцемобилях позволила отказаться от трансмиссии и довести КПД привода до 96-97%. В 1996 г. в трансавстралийском ралли участвовало уже 12 таких конструкций, а компания «Honda», вдохновленная успехом своей «Мечты», приступила к серийному выпуску электровелосипедов с мотор-колесом. Известные производители шин – «Michelin», «Bridgestone», «Dunlop» – разрабатывают новые материалы и протекторы для покрышек солнцемобилей. Уже созданы шины, которые при хорошем сцеплении с дорогой обладают самым низким коэффициентом сопротивления качению – всего 0,007. На предприятиях Москвы и Подмосковья созданы тяговые конденсаторы большой емкости, заменяющие привычные аккумуляторные батареи. Их заряжают всего минуты, а срок их службы на порядок больше, чем у аккумуляторов. Они почти не требуют затрат на обслуживание, легко поддаются утилизации и не загрязняют окружающую среду. Солнечный транспорт – это машины, которые должны использоваться всеми. Если все люди перейдут на использование солнцемобилей, то экология нашей планеты на много улучшится.
Читайте также:
Экологическое состояние Затверечья. Влияние затверецких предприятий на будущий элитный микрорайон Средняя общеобразовательная школа № 31 находится в северо-восточном, левобережном районе города Твери и отделена от остальной части города реками Волгой и Твердой. Подавляющее большинство де ...
Смог. Виды смога Смог (англ. smog, от smoke - дым и fog - туман), сильное загрязнение воздуха в больших городах и промышленных центрах. Смог бывает следующих типов: Влажный смог лондонского типа - с ...
Экологическое проектирование и экспертиза. Практика Данное учебное пособие является второй частью учебника по дисциплине «Экологическое проектирование и экспертиза» и предназначен для экологических и географических специальностей университет ...