Что нами движет
Или на чем поедем, когда запретят бензин
Это случится, и довольно скоро. Сначала Норвегия, а потом и Германия заявили, что в ближайшие 10–15 лет они введут запрет на продажу и использование автомобилей с двигателем внутреннего сгорания. Теперь есть серьезные опасения, что тот автомобиль, к которому мы с вами привыкли, доживает свои последние дни. А пока этого не случилось, есть смысл вспомнить, какие способы приведения автомобиля в движение были изобретены за последние сто с лишним лет и какой инженерный опыт нам может пригодиться, когда старый добрый ДВС окажется вне закона
Фото: Автопилот
Авторы: Владислав Орлов, Валерий Чусов
Все приводы автомобиля можно разделить на две категории по принципу получения энергии. Самые распространенные на сегодня двигатели внутреннего сгорания производят ее, так сказать, на месте потребления из перевозимого на автомобиле запаса топлива. Содержащуюся в этом топливе энергию они напрямую превращают в механическую. Так, кстати, работает аналоговая музыкальная техника – преобразует сигналы один в другой. Ко второй категории мы отнесем все типы приводов, которые работают на уже готовой энергии в том или ином ее виде. Их можно сравнить с цифровой техникой. Это прежде всего электромобили.
Моторы из прошлого
Паровая машина – самый известный двигатель внешнего сгорания. Здесь рабочим телом служит вода, которая нагревается топливом за пределами двигателя. Первые проекты паровых автомобилей относятся еще к Исааку Ньютону, однако реально работающие прототипы были созданы только в 1698 году англичанином Томасом Севери. Сначала машину в действие приводила мощная струя пара, бившая из сопла. Но впоследствии Джеймс Уатт значительно усовершенствовал эту модель и в итоге подарил миру не только более эффективный паровой двигатель, но и промышленную революцию.
Нестандартное мышление
Немецкий конструктор Феликс Ванкель разработал роторно-поршневой двигатель (РПД). Как ясно из названия, в нем функции поршня выполняет треугольный ротор. Благодаря отсутствию кривошипно-шатунного механизма двигатель оказался гораздо проще и компактнее. Такие двигатели развивают очень высокую мощность при тех же рабочих объемах по сравнению с поршневыми ДВС и обладают колоссальным диапазоном рабочих оборотов. Автомобили с ними выпускали серийно немецкая NSU, французский Citroen, японская Mazda и советский ВАЗ.
Поддай газу
Газотурбинный двигатель использует энергию сжатого и нагретого газа, который вращает лопасти турбины, превращая внутреннюю энергию газа в механическое движение. В теории этот тип двигателя может работать буквально на всем, что горит. Бензин, керосин, дизельное топливо, мазут, природный газ, судовое топливо, водяной газ, спирт и измельченный уголь, его можно заправить даже водкой. Сильной стороной является высочайшая удельная мощность по сравнению с обычным ДВС.
Альтернатива есть
Производство альтернативных видов топлива для бензиновых моторов зависит от климатических и прочих особенностей того или иного региона. Скажем, в Бразилии активно используют производимый из сахарного тростника спирт. В США для этих целей используют кукурузу. А в Европе этиловый спирт для добавки в топливо делают из отходов деревообработки. Практически все современные модели готовы работать на бензине с 15-процентной добавкой спирта. Отдельная тема – водород, который уже давно рассматривается в качестве альтернативы ископаемым видам топлива.
Ток-шоу
Электромобиль появился чуть ли не на полвека раньше, чем автомобиль с таким привычным для нас ДВС. B начале ХХ века электромобиль считался едва ли не перспективнее. Отсутствие шума и выхлопа создавало фантастический уровень комфорта для шофера и пассажиров в отличие от коптящих и шумящих бензиновых машин. Кстати, передачи переключать тоже не надо было. А для автомобилей того времени это было той еще задачей. Однако у электромобилей была серьезная проблема – запас хода. И к 20-м годам ХХ века электромобиль начал сдавать позиции. Развитие дорог и улучшение двигателей внутреннего сгорания, появление развитой сети заправочных станций и другие причины сделали радиус действия обычного автомобиля фактически бесконечным. А на электромобиле уехать дальше чем на 50 км было по-прежнему невозможно.