Заглянем в будущее

Делаются попытки повысить экономичность и улучшить рабочий процесс карбюраторных двигателей также применением внешнего впрыска топлива; однако экономический эффект при этом примерно в 3 раза ниже, чем при использовании дизелей.

Снизить шум, создаваемый автомобилями, а также уменьшить их вес и габариты, вероятно, удастся применением двигателя роторно-поршневой конструкции Ванкеля. Такие автомобили уже выпускаются в Японии, а также налаживается их производство в ФРГ и США.

Однако сейчас роторно-поршневые двигатели еще менее экономичны и с несколько худшим рабочим процессом, что приводит к увеличению токсичности выхлопных газов.

Лучшим решением санитарно-гигиенических и экономических проблем, вызванных широким размахом автомобилестроения, решением, которому принадлежит будущее, является переход к электромобилю, работающему на химических источниках тока.

Электромобиль имеет примерно такой же возраст, как и автомобиль; однако сложность его создания привела к тому, что при наличии 250 миллионов автомобилей во всех странах мира сегодня насчитывается только 40–45 тысяч электромобилей. Около 29 тысяч из них приходится на долю Англии, около 3 тысяч — на ФРГ, остальные — в США (около 200), в Италии (около 200), во Франции, в Японии и в других странах.

Современные электромобили почти все являются грузовыми, грузоподъемностью 800–1000 килограммов. Используются они на подвозке товаров, продуктов и т. п. По данным за 1969 год, в мире насчитывалось также около 100 легковых электромобилей и несколько экспериментальных электробусов.

Основной причиной, сдерживающей развитие электромобилей, является отсутствие источников тока — аккумуляторов, удовлетворяющих современным требованиям транспортных средств. Электромобиль сейчас дороже обычного автомобиля. У него ограниченные скорость и пробег между зарядками аккумуляторов. Стоимость его электрооборудования достигает половины общей стоимости, причем 90 процентов этой половины падает на аккумуляторные батареи.

В настоящее время в качестве источников тока используются лишь свинцовые, железо-никелевые и кадмиево-никелевые аккумуляторы емкостью 200–500 ампер-часов, удельной мощностью 33–36 ватт на килограмм (вт/кг) (до 100 вт/кг в кратковременном режиме) и сроком службы 1600–1800 циклов.

Как показали расчеты, полноценная конструкция электромобиля должна была бы иметь следующие показатели.

Как видно из таблицы, существующие аккумуляторные батареи не могут удовлетворять современным требованиям, предъявляемым к транспортным средствам. Они годны лишь для электромобилей небольшой грузоподъемности, с запасом хода в 30–40 километров и скоростью движения 25–26 километров в час.

Массовое применение таких электромобилей, помимо ряда неудобств, связанных с их эксплуатацией, резко ухудшило бы движение на городских улицах, которое и так находится сейчас во многих городах на пределе. Этим и объясняется их весьма небольшое распространение, хотя даже при существующих аккумуляторах они могли бы претендовать на большее внимание. Имеющиеся в иностранной литературе данные свидетельствуют, что там, где они используются, они могут обеспечить не только равную, но даже меньшую, чем у автомобиля, себестоимость перевозок.

Обострение проблемы загрязнения воздушной среды и борьбы с шумом вновь сделало весьма актуальной задачу создания электромобилей, способных во всех отношениях заменить автомобили. Значительно расширились исследовательские и экспериментально-конструкторские работы по созданию аккумуляторов и электромобилей более совершенных систем и конструкций. В течение 1965–1971 годов были созданы новейшие образцы электромобилей с запасом хода до 64–80 километров и максимальной скоростью до 40–50 километров в час. В настоящее время фирмой «Мессершмитт-Белков-Блом» разрабатывается электромобиль марки МВВ грузоподъемностью в 1 тонну. Работают над созданием грузовых и особенно легковых электромобилей многие фирмы США, ФРГ, Англии, Японии, Италии, Голландии, Франции. Созданы опытные образцы электромобилей у нас, а также в ЧССР и Болгарии.

Совершенствуя электромобили, конструкторы идут и по пути использования топливных элементов. В отличие от аккумуляторов, у которых электроды участвуют в образовании электрохимической энергии, топливный элемент представляет собой электрохимический генератор, в котором осуществляется прямое преобразование химической энергии топлива в электрическую. В наши дни стоимость топливных элементов еще весьма высока, а выходная мощность, приходящаяся на единицу веса, в 50 раз ниже, чем у двигателя внутреннего сгорания, хотя и находится на уровне самых эффективных современных аккумуляторов.

Топливные элементы в качестве генератора энергии имеют довольно высокий к.п.д., теоретически близкий к 100, а практически — в пределах 40–80 процентов.

Создание электромобиля, равного по своим эксплуатационным качествам и мобильности обыкновенному автомобилю, представляется пока весьма трудной задачей, что подтверждается следующим сравнением удельной энергии силовых генераторов (см. таблицу).