Хронограф
18152229
29162330
310172431
4111825
5121926
6132027
7142128

<декабрь>

Путеводители

Аэроплод индийской фантазии

От Фонда X Prize ждут, что он пустит деньги на воздух

 
Детище французского изобретателя Ги Нэгра, автомобиль OneCAT, претендует на звание самой экономичной машины в конкурсе Progressive Automative X Prize — топливом ему служит сжатый воздух. Победитель должен превзойти показатель экономичности в 100 миль на галлон (то есть иметь расход менее чем 2,35 л на 100 км), к тому же машина должна удовлетворять самым строгим современным требованиям по выбросу вредных веществ и парниковых газов. Фото: MDI Enterprises S.A.

Последние события мировой автоиндустрии позволяют предположить, что автомобили в привычном понимании скоро канут в Лету, а на смену им придут другие — самодвижущиеся, не загрязняющие воздух и не опустошающие кошелёк владельца.

Стремительный рост мировой экономики, выразившийся в увеличивающемся потреблении энергоресурсов, вызвал рост стоимости нефти и её производных, во всём мире дорожают все виды моторного топлива. Независимо от этой проблемы, но с таким же резонансом развивается мировое беспокойство по поводу глобального потепления, одной из основных причин возникновения которого в большинстве стран признаны автомобили. Ведь это они сжигают мегатонны нефтепродуктов в своих двигателях и наполняют атмосферу выхлопными газами, состоящими из оксидов азота, сажи, углеводорода и ещё многих неполезных веществ. Именно поэтому сегодня в автомобильном мире наряду с показателями мощности и внешним видом машины стали важны такие параметры, как расход топлива и количество углекислого газа в выхлопе.

В цивилизованном мире началась нешуточная война за экологию и экономию. Законодатели Евросоюза (EU) требуют, чтобы автопроизводители снизили к 2012 году содержание углекислого газа в выхлопе европейских машин до 120–130 г/км. Франция и Финляндия даже ввели данный параметр в расчет налоговых льгот граждан — чья машина «чище», тому и больше налогов вернут после уплаты. Америку заботит не столько окружающая среда, сколько стоимость бензина, поэтому заокеанские законодатели ввели стандарты на потребление топлива автомобилями. В конце прошлого года президент Джордж Буш (George Walker Bush) неожиданно подписал энергетический закон, согласно которому в 2020 году в США будет запрещено передвигаться на машине, потребляющей больше 6,6 л топлива на сотню километров. Новый экономический стандарт будет вводиться постепенно, и первые ограничения вступят в силу с 2011 года.

На фоне такого давления мировые автопроизводители начали предпринимать попытки внедрить в общественное сознание новый образ автомобиля — рекламируемый идеал стремительно теряет размеры, аппетиты и вес. В продаже все больше появляется дизельных автомобилей и машин с гибридными двигателями. Только за последний месяц сразу несколько мировых концернов объявили о планах создания серийных электромобилей. Однако пока ещё никто серьёзно не изучил, как отразится на общем балансе выбросов в среду вредных отходов производство никелевых и литиевых батарей для автомобилей с электромотором. Да и электричество для их подзарядки чаще всего производится с сжиганием углеводородов.

Президент США Джордж Буш во время Вашингтонской международной конференции по возобновляемым энергии (Washington International Renewable Energy Conference) 2008 года беседует с автопроизводителями о гибридных автомобилях. Фото: White House photo by Chris Greenberg 

Некоторые надежды возлагают на биотопливо — этанол и так называемый биодизель. Считается, что автомобильные двигатели на таком топливе гораздо меньше загрязняют окружающую среду. Исследование Марка Якобсона (Marc Z. Jacobson), профессора Стэнфордского университета (Stanford University), доказывает, однако, обратное: этанол, который получают из биологических материалов, может наносить не меньший ущерб, чем бензин. Впрочем, у биотоплива есть и другие недостатки. Продукты его сгорания, может, и не так вредны, как продукты сгорания нефтепродуктов, но производство биотоплива составляет конкуренцию производству продуктов питания, и поэтому рассматривается как одна из причин мирового роста цен на продовольствие. В качестве конкретного примера можно привести историю с текилой. В связи с растущей популярностью спиртового топлива в США мексиканские крестьяне вырубили плантации голубой агавы, из которой гонят текилу, и засадили поля кукурузой, из которой получается спирт.

Но есть автомобили, для движения которых не требуется ни нефти, ни аккумуляторов большой мощности, а выхлоп таких машин не отличается от окружающего воздуха. Это всё потому, что воздух и приводит их в движение. Речь идёт о «воздушных» моделях OneCAT и CityCAT индийской компании Tata Motors, в планы которой входит экспорт таких автомобилей в двенадцать стран, включая Германию, Израиль и ЮАР. В продажу в Индии автомобили должны поступить уже в этом году. Американская компания Zero Pollution Motors также объявила о своих намерениях вывести на рынок эти необычные автомобильчики.

OneCAT — это трёхместная модель компактной городской машины, а CityCAT — пятиместный минивэн. Разработаны обе модели во французской компании Moteur Développment International (MDI) Ги Нэгром (Guy Nègre). Первые публикации о создании опытных образцов, движущихся за счёт воздуха, появились в 2001 году. А в феврале 2007 года компании MDI и Tata Motors объявили об открытии совместного проекта Air Car, в рамках которого MDI обязалась разработать полный цикл серийного производства, а Tata Motors — предоставить производственную площадку и заняться маркетингом и продажами.

До образования MDI Ги Нэгр работал конструктором в «Формуле-1» и, по-видимому, обратил внимание на возможности пневмостартера, при помощи которого болид срывается с места. Тут необходимо отметить, что идея использовать сжатый воздух в качестве энергоносителя на транспортном средстве не нова. В конце XIX века в Европе на сжатом воздухе ездили некоторые трамваи, грузовики и внутризаводской транспорт. Однако энергоёмкость сжатого воздуха, даже если давление доводили до трёхсот атмосфер, была низка, к тому же не существовало прочных и легких материалов, способных заменить металл в баллонах для сжатого воздуха. Использование бензина выглядело более выгодным, а пневматический привод получил массовое распространение в виде пневмостартера, в котором расширение смеси сжатого и атмосферного воздуха способно «крутануть» маховик КамАЗа и даже БелАЗа.

Не прекращающийся рост цен на нефть и обострение экологических проблем вынуждают автопроизводителей искать альтернативные варианты топлива и уменьшать размеры автомобилей. Люксовая версия Tata Motors People's Car. Пневмодвигатель может сделать автомобиль ещё доступнее и экологичнее. Фото: Tata Motors

Разработка Нэгра, по сути, является настоящим поршневым двигателем с коленвалом, впускным и выпускным коллекторами. Поршень в цилиндре мотора Нэгра приводится в движение за счёт расширения смеси охлаждённого сжатого и тёплого атмосферного воздуха. Основным отличием «воздушного» двигателя является конструкция шатуна поршня, благодаря которой поршень может задержаться в верхней мёртвой точке, а затем резко сорваться вниз, не останавливая при этом движения коленвала. Таким образом конструкторы выиграли маленький отрезок времени, в течение которого в камеру блока цилиндров может поступить больше воздуха. Далее он смешивается с поступающим сжатым, смесь резко расширяется, и поршень снова замирает на секунду на верхней точке своего подъёма. Мотор работает, а пневматический автомобиль, в который Нэгр установил такой двигатель, показал разгон до 90 км/ч за семь секунд. Очень приличный результат. И это при общей мощности в 25 лошадиных сил.

У такого мотора обнаружились и неожиданные положительные качества, и один нюанс, который потребовал определенной доработки. Воздух засасывается в малый цилиндр, сжимается поршнем и нагревается, после чего смешивается с холодным сжатым воздухом из баллонов. Холодный воздух при этом нагревается и расширяется. При расширении воздуха происходит не выделение тепла, а его потребление. С одной стороны, это в разы увеличивает срок службы механизмов мотора — масло в таком двигателе можно менять через пятьдесят тысяч километров пробега. С другой стороны, сильное охлаждение цилиндра снижает способность смеси расширяться, отчего мотор в течение работы теряет мощность. Поэтому для увеличения КПД инженеры приняли решение подогревать атмосферный воздух. Для этого к основному «воздушному» двигателю присоединили двигатель внутреннего сгорания (ДВС) очень маленького объема, основная задача которого выделять тепло. Причём работать этот ДВС может как на бензине, так и на спирте или на их смеси. А поскольку большой мощности от него не требуется — знай себе тарахти на «холостых» — то и потреблять он будет несущественное количество топлива.

Особое внимание Нэгр уделил «топливному баку» своего автомобиля — баллонам со сжатым воздухом. Нэгр изготовил их из углеволокна, в результате чего они обрели прочность, легкость и, что особенно важно, безопасность. Углеволоконный баллон с воздухом под давлением можно трясти и бросать. Он не взорвётся, а если всё-таки и повредится, то воздух под давлением без шума и разрушений выйдет из баллона через образовавшееся отверстие. В серийной версии совместных автомобилей Нэгр и Tata Motors находится два баллона с общим объемом в 340 л. Полной заправки баллонов хватает на двести километров движения автомобиля, а «заправить» пустые баллоны можно будет в любом месте, где есть компрессор для подкачки шин. Там, где не найдётся компрессора, но будет электрическая розетка, владельцы смогут заправить свою «воздушную» машину с помощью электричества, так как пневматический двигатель может работать в качестве компрессора. Обод корзины сцепления выполняет функцию электромотора и от напряжения в 220 В может заставить работать двигатель в обратную сторону так, что последний будет забирать окружающий воздух и направлять его в баллоны. За 4 часа баллоны наберут необходимое количество воздуха.

Мина Уайтхеда - торпеда 1880–1900 годов. Впервые торпеды на сжатом воздухе (самоходные мины) были применены русским военно-морским флотом во время Русско-турецкой войны 1877–1878 годов. 29 декабря 1877 года миноносец "Великий Князь Константин" под командованием капитана-лейтенанта Степана Осиповича Макарова торпедировал турецкий пароход "Махмудие" на рейде Батума. Фото из архива Библиотеки Конгресса США

Компания MDI не собирается ограничиваться совместной работой с Tata Motors и активно расширяет модельный ряд своих «пневмомобилей». На последнем автосалоне в Нью-Йорке в марте этого года Ги Нэгр произвел фурор среди американцев, показав концепт «воздушного» кабриолета OneCAT. Шокировала также предполагаемая стоимость автомобиля — всего €3500. «Это именно то, что нужно городскому жителю», — заявил Нэгрэ на автосалоне. К 2009 году MDI планирует наладить серийное производство концепта во Франции, и тогда, возможно, потребление бензина в Европе снизится. «Воздушные» машины уступают бензиновым, гибридным и электрическим по мощности, но в городских условиях, где скорость ограничена пробками, это несущественный момент. К тому же по экономичности и соответствию экологическим стандартам конкурентов у «воздушных» автомобилей нет. А для коммерческого использования, например в качестве такси, такая машина вообще становится находкой.

Показанный в Нью-Йорке OneCAT компания MDI выставила на соискание премии Progressive Automotive X Prize. Согласно условиям этого конкурса, $10 млн. получит тот, кто покажет самый экономичный автомобиль из всех, потребляющих меньше двух литров любого топлива на сто километров пробега. Среди конкурентов автомобиля Нэгра — самые разные машины с гибридными, дизельными, электрическими и водородными моторами, но шансы Нэгра велики, ведь дешевле воздуха топлива не придумать.

Стоит сказать пару слов о распространенном мнении, что нефтяные компании не заинтересованы в развитии альтернативных технологий и активно этому препятствуют. Возможно, это было когда-то раньше, однако всё меняется. Так, одна из крупнейших мировых нефтяных компаний Exxon Mobile поставляет компоненты для производства батарей для электромобилей. Ведь нефтепродукты — это не только бензин, но и пластик, который все активней приходят на смену алюминию и стали в автомобиле и авиастроении.

Хочется надеяться, что маркетологи MDI и Tata Motors не обойдут вниманием наш быстрорастущий автомобильный рынок и объявят тендер среди автомобильных дилеров на право стать официальным. Думаю, охотников будет немало.

Тамерлан Фаттахов, 28.05.2008

 

Новости партнёров