29.06.01 „NECAR – 5“ против двигателя внутреннего сгорания (ДВС)
NECAR - 5 так называется новый автомобиль, разработанный технологами концерна «Даймлер-Крайслер». На его капоте красуется традиционная трехконечная звезда, вписанная в круг. Одного этого достаточно, чтобы гарантировать ажиотаж во всем мире, и в особенности - на одной части земной суши, где слово «Мерседес» гораздо больше, чем просто марка автомобиля. Это еще и своеобразный знак качества не только самого транспортного средства, но и в не меньшей степени - его владельца. Быть обладателем «Мерседеса» - значат приобщиться к «святая святых» мирового автомобилестроения. При этом на второй план отступает, каким собственно, «Мерседесом» вы управляете - новеньким «600»-м или стареньким «120»-м.
Весь этот внутренний монолог я произнес за те несколько секунд, которые понадобились сотруднику отдела по связям с общественностью концерна Даймлер-Крайслер АГ дипломированному инженеру (так указано на визитке) доктору Хансу-Петеру Шмидту, чтобы открыть капот «НЕКАР -5». Что из себя представляет новая разработка знаменитого концерна?
- - Этот автомобиль работает на электричестве, которое вырабатывается из креагенного топлива. Для получения топлива мы используем водород и кислород, а затем в результате химической реакции получаем энергию. При этом коэффициент полезного действия намного выше, чем при использовании традиционных двигателей внутреннего сгорания.
Доктор Шмидт отмечает, что подобный способ получения энергии известен, как минимум, на протяжении полутора веков, но лишь теперь этот химический эффект используется в автомобилестроении. Установленный на «НЕКАР - 5» двигатель передает каждому колесу примерно 55 киловатт энергии. Вследствие чего автомобиль может развивать скорость до 150 километров в час. При использовании метанола для выработки водорода и последующей его реакции с кислородом, автомобиль способен пройти без заправки до 500 километров. Если же в качестве топлива используются баллоны со сжиженным водородом, то до очередной смены баллонов автомобиль пройдет примерно 250 километров.
После этого я задаю господину Шмидту самый обычный, с точки зрения автолюбителя, вопрос: каков объем двигателя этого автомобиля?
- - Мощность, которую производит двигатель, равняется 75 киловаттам...
Я пытаюсь уточнить: «Каков объем двигателя в кубических сантиметрах?» Наконец Ханс-Петер Шмидт понимает смысл вопроса и отвечает:
- - В данном случае нет такого понятия, потому что это - электродвигатель, который приводится в движение с помощью химической реакции. При этом двигатель обеспечивает такие качества, как бесшумный режим работы и быстрое ускорение.
Мы садимся с господином Шмидтом внутрь салона, и я задаю следующий вопрос. А будут ли испытывать владельцы такого автомобиля проблемы с топливом, где они будут заправляться?
- - Конечно, на первоначальной стадии это будет представлять определенную проблему. Но мы ведем переговоры с производителями обычного вида топлива для того, чтобы совместными усилиями построить сеть соответствующих заправочных станций.
Господин Шмидт отметил, что к 2004 голу будут освоены инвестиции в размере 2 миллиардов немецких марок, выделенных на производство опытной партии «НЕКАР - 5», а к 2010 году запланировано серийное производство автомобилей, работающих на альтернативном источнике энергии. При этом концерн «Даймлер-Крайслер» намеревается определить такую отпускную цену, ...
- - ...которая будет конкурентоспособна по отношению к обычным видам автомобилей.
Правда, получение водорода является колоссальной экологической и экономической проблемой - для получения водорода нужно очень много электроэнергии. У немцев когда-то была идея добывать водород из воды с помощью электричества методом диссоциации. Для этого предлагали построить специальные заводы на реках в Канаде. Реки давали бы и воду, и электричество. Затем на океанских танкерах, работающих на солнечной энергии, добытый водород предполагалось перевозить в Европу. Но, как мы знаем, до этого дело так и не дошло.
Пока же все трудности с производством водорода явно на руку создателям бензиновых, дизельных и газовых моторов. Они - создатели моторов - утверждают, что традиционные двигатели по-прежнему конкурентоспособны, особенно, если их сделать экономичнее, сильнее и чище. Речь идёт, естественно, о чистоте выхлопных газов. Автоконцерны уверяют политиков, что уже сегодня 65 % двигателей внутреннего сгорания отвечают экологическим нормам, которые вступят в действие только в 2005-м году – так называемому стандарту ЕВРО-4. Производители бензиновых моторов доказывают, что могут добиться снижения расхода топлива на 20 процентов. Для этого предполагается модернизировать форсунку непосредственного впрыскивания, что позволит более точно распределять бензин в камерах сгорания. Что касается дизельных двигателей, то здесь речь идет, прежде всего, об увеличении давления впрыскивания. Свой путь к снижению расхода топлива нашёл Манфред Зоннтаг (Manfred Sonntag). Сюжет о нём на днях был показан на телеканале VOX в Германии.
На улицах Дуйсбурга можно увидеть Ford Fiesta, которая была подвергнута необычному тюнингу. "Экономить топливо, повышая мощность", так можно коротко сформулировать суть идеи, которую сумел реализовать дуйсбургский конструктор Манфред Зоннтаг. Он изобрёл и запатентовал гибридную приводную систему. Нормальная Fiesta имеет мотор мощностью 50 л.с. и объёмом полтора литра. В среднем машина потребляет семь литров на сотню километров. Манфред Зоннтаг встроил в свою Fiesta дополнительный электромотор, который позволяет улучшить вращающий момент.
- - Когда горючее расходуется сильнее всего? При разгоне. У меня на этой стадии бензиновому мотору помогает электрический. Передачи переключаются обычно. При скорости 20 на третьей передаче обычно бензиновые моторы обладают слабым вращающим моментом. Электромотор его усиливает.
Обычно Fiesta на уровне 2700 оборотов имеет вращающий момент всего лишь 80 ньютонметров. Электромотор добавляет в этом случае 30 ньютонметров. При каждом нажатии на педаль газа электромотор работает пять секунд.
- - Этот мотор постоянного тока развивает мощность два с половиной киловатта. Этого вполне достаточно, чтобы двигать машину, пока я ищу, например, место для парковки в городе, или еду в пешеходной зоне, где скорость ограничена тридцатью километрами в час. Или когда стою в пробке на автобане. В этих случаях основной - бензиновый - мотор может быть выключен.
40 тысяч километров уже накатал Манфред Зоннтаг на своей Ford Fiesta и гибридная система работала пока без отказов и позволяет экономить до 50% топлива. Питается электромотор от двух дополнительных батарей, установленных в багажнике и заряжающихся во время движения. В принципе, говорит изобретатель, эту конструкцию можно встроить в любую модель. И стоить это будет примерно пять тысяч марок, если найдётся фирма, которая захочет поставить эту систему на поток. Если считать, что 50 литров бензина стоят 100 марок и расходуются за неделю, то система Зоннтага окупится через два года постоянной эксплуатации. Стоит добавить, что Toyota Prius, имеющая аналогичный (по содержанию и своему эффекту) гибрид стоит более 50 тысяч марок.
Но уменьшение расхода - это лишь одна часть проблемы. Кроме этого надо уменьшать содержание окислов азота в отработанных газах. Надо постоянно усовершенствовать фильтры, очищающие от сажи выхлопные газы дизельных моторов - такие фильтры недавно создал концерн Peugeot. Сейчас большие надежды возлагают на создание дизельного топлива без содержания серы.
Здесь самое время вспомнить, что в Европе и США уже почти 20 лет не выпускается ни одной машины без катализатора. Это сложное и довольно дорогое устройство, которое устанавливается внутри глушителя и фильтрует выхлопные газы. Правда, некоторые примеси, прежде всего, свинец, смертельны для катализатора. Поэтому вот уже несколько лет на западе почти не найти бензина с примесями свинца. Использование катализаторов явно способствовало улучшению атмосферы. Но нормы, предъявляемые в Европе к качеству выхлопа, становятся всё более жёсткими. Причём, те автомобили, которые соответствуют самым высоким требованиям - сейчас это норма "ЕВРО-4" - освобождаются на три года от налога - его сумма зависит от марки машины и может достигать тысячи марок в год.
Однако в 2008-м году вступают в силу новые - "ужесточенные" нормы, так называемый, стандарт ЕВРО-5, а потому производителям традиционных двигателей придётся прибегать к новым ухищрениям. Например, эксперты считают, что обязательным элементом конструкции автомобиля станет так называемый, SCR (Selective Catalytic Reduction) катализатор, снабжённый дозатором мочевины. В этом катализаторе отработанные газы, точнее, содержащиеся в них окислы азота, реагируют с аммиаком, который при этом "извлекается" из мочевины. В результате реакции образуются вода и азот. Количество потребляемой при этом мочевины будет зависеть от свойств мотора. Если все эти новшества удастся претворить в жизнь, то традиционные двигатели, по-видимому, ещё долго будут незаменимы. Как не крути, а электропривод стоит намного дороже. Впрочем, не исключено, что разработчики прогрессивных технологий сумеют придумать более дешёвый вариант топливного элемента.
203 человека погибших, 700 раненых, огромное число покорёженных автомобилей - таков промежуточный "итог" эксплуатации только в США выпуска внедорожника Ford Explorer с шинами Firestone. Ситуация вызвала серьёзную обеспокоенность в стране и стала причиной разбирательства в Конгрессе США. Обе фирмы - Ford и Firestone - объявили о прекращении сотрудничества, которое длилось 96-лет. Сегодня обе компании обвиняют друг друга в том, что именно их продукция стала причиной аварий, произошедших из-за разрывов покрышек Firestone. В принципе, ничего нового в этом споре нет: обе компании ещё в прошлом году согласились, что шесть миллионов покрышек Firestone Wilderness AT, которыми по большей части оснащены автомобили Ford Explorer, надо отозвать и заменить. Но поскольку число аварий на убыль не шло и носили они, в основном, один и тот же характер - отслоение протектора - что вело, к трагическим последствиям, Ford потребовал от шинников замены 13 млн. покрышек. Выступая в Конгрессе, шеф Ford Жак Нассер сказал, что такая реакция, может быть, и кажется кому-то преувеличением, но для него - для Ford - нет ничего, важнее безопасности.
- - 183 покрышки Firestone потеряли протектор и в то же время на тех же моделях имели аналогичный дефект только 2 покрышки GoodYear.
Японо-американские шинники не согласны брать всю вину на себя. Их исследования показывают, что не шины, а автомобиль - главная проблема. Другие машины с покрышками Firestone таких проблем, как Explorer, не имели:
- - Что-то не в порядке с сами Ford Explorer. Протоколы аварий доказывают это.
Говорит шеф Firestone. С этим, похоже, согласен и председатель парламентской комиссии, расследующей ситуацию. Он представляет документ, составленный Американской Федеральной комиссией по безопасности дорожного движения NHTSA, утверждающей, что аналогичный дефект обнаружен и на запасных колёсах, в том числе и других фирм.
- - Форд заменяет покрышки Firestone колёсами, которые имеют ещё более серьёзные дефекты, чем те, которые заменяются.
Борьба гигантов становится всё более ожесточённой, поскольку признание вины одной из сторон повлечёт за собой иски, размеры которых будут сопоставимы с годовыми доходами обоих концернов. Любопытно, что по опросам института Гэллапа 52% американцев верят больше Ford и только 32% полагают, что прав Firestone.
По сообщению информационных агентств, нью-йоркские автомобилисты проезжают на красный свет миллион раз в день. Эта фантастическая цифра появилась после того, как специалисты посчитали количество проезжающих на красный свет на 106 из 7340 перекрестков в Нью-Йорке. Если экстраполировать полученные данные на все 7340 перекрестков, то получится 28 нарушений в секунду, что и даёт более миллиона нарушений в сутки.