Заглянем в будущее - Семенов Николай Николаевич (читать книги бесплатно полностью без регистрации .txt) 📗
Все это определяет и будет определять возрастание доли участия автомобильного транспорта в транспортной системе страны.
За истекшее время автомобильные двигатели стали совершенными по форме, отличными по конструкции и по уровню мощности соответствуют потребностям народного хозяйства.
Основным типом автомобильного двигателя в нашей стране и во всем мире является карбюраторный двигатель с внешним смесеобразованием и принудительным воспламенением. Примерно на 10 процентах большегрузных автомобилей стоят дизели с воспламенением от сжатия. На автомобилях очень большой грузоподъемности и автосамосвалах уже начинают ставиться газовые турбины. Можно считать, что на автомобильном транспорте будущего газовая турбина мощностью до 1000–1200 л. с. найдет себе достойное место, так как сфера применения автомобилей этих категорий будет расширяться. Однако двигатели внутреннего сгорания будут иметь массовое распространение.
У карбюраторных двигателей есть много достоинств по сравнению с дизельными, они дешевле, у них меньший вес при той же мощности и меньшая стоимость ремонта. В то же время у дизеля более совершенный и экономичный рабочий процесс и меньшая токсичность выхлопных газов. Средний к.п.д. карбюраторных автомобилей отечественного парка составляет 24,3 процента, а автомобилей, оборудованных дизелями, — 33,6 процента, последние экономичнее с точки зрения расхода горючего на 28 процентов, а с учетом более благоприятных режимных характеристик экономия может достигнуть 30 и более процентов. При массовом же распространении автомобилей сокращение расхода горючего на 30 процентов представляет весьма серьезный фактор, определяющий уровень использования наиболее дефицитных видов топлив.
Как известно, массовое распространение автомобилей влечет за собой серьезные социальные последствия, выражающиеся в значительном загрязнении воздушного бассейна городов. По разным оценкам один автомобиль с карбюраторным двигателем выбрасывает в атмосферу в течение года от 800 до 900 килограммов вредных продуктов. По данным специального доклада конгрессу США, количество выброшенных в атмосферу вредных продуктов с выхлопными газами автомобилей составило в течение 1966 года более 80 миллионов тонн, в том числе 60 миллионов тонн окиси углерода, около 7 миллионов тонн углеводородов и 5 миллионов тонн окислов азота. В загрязненном воздухе образуются активные кислоты, которые воздействуют на металлические конструкции и сооружения. Убытки от этого воздействия оценивались в 11 миллиардов долларов. А вредное влияние отравленного воздушного бассейн городов на здоровье их жителей подсчитать невозможно. Смог в таких городах, как Лос-Анджелес, Токио, Нью-Йорк и других, превратился в подлинное бедствие для населения этих городов. Кроме того, шум, производимый армадой снующих по улицам автомобилей, также вредно отражается на здоровье людей.
Таким образом, массовое использование автомобилей не только удовлетворяет нужды современного общества в перевозках грузов и пассажиров, но и ставит серьезные социальные проблемы и проблемы использования все сокращающихся энергетических ресурсов.
Одним из возможных решений этих проблем является оснащение большей части строящихся грузовых автомобилей средней и большой грузоподъемности, а также автобусов двигателями Дизеля. Следует отметить, что по этому направлению пошли, и достаточно успешно, многие страны: в ФРГ сейчас на дизелях работают 52 процента грузовых автомобилей, 90 процентов автобусов, 100 процентов автотягачей; в Англии — 38 процентов грузовых автомобилей и 90 процентов автобусов; во Франции — 24 процента грузовых автомобилей и 71 процент автобусов и т. д.
Расчеты показывают, что если бы нам парк дизельных автомобилей довести до уровня парка ФРГ, то даже при существующем объеме перевозок был бы снижен расход горючего на 7,5–8 миллионов тонн и существенно повысилась бы чистота воздушного бассейна наших городов.
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.
