Технологии автомобилестроения. В поиске наилучшего решения.

[nochka21]

Сейчас, в нынешнее время, особенно актуальной становятся две темы, связанные с автомобилями.
Первая - это тема постоянно увеличивающейся стоимости топлива.
Вторая - экологические характеристики автомобиля, поскольку живем мы на одной планете, и постоянное загрязнение окружающей среды ничего хорошего ни нам, ни нашим детям не дает и не даст.

В связи с вышесказанным в качестве ознакомления выкладываю несколько любопытных материалов о новых и не очень новых разработках, связанных с данными темами.

[nochka21]

Японская компания Genepax представила в Осаке (Osaka, Япония) автомобиль на воде, точнее, электромобиль c H2O в качестве топлива. Одного литра абсолютно любой воды (дождевой, речной, морской) достаточно, чтобы ехать на нем в течение часа со скоростью 80 километров в час.
Силовая установка на топливных ячейках под названием Water Energy System (WES) расщепляет воду на водород и кислород, но вместо того, чтобы сжигать полученный водород его заново соединяют с кислородом в электрохимическом генераторе. Полученное электричество питает электромотор, а на выходе образуется пар — то есть та же вода. В теории возможно организовать круговорот воды в автомобиле: конденсировать пар, возвращать в систему, расщеплять, соединять, конденсировать и так до бесконечности... Но что же это получается? Вечный двигатель?.
Но для расщепления воды необходимо электричество, и скептики не верят, что отдачи системы хватит и мотору и мембране. Согласно первому закону термодинамики, автомобиль на воде может совершать работу, только получая теплоту извне или расходуя внутреннюю энергию. Сейчас энергия для расщепления воды поступает от аккумулятора.

Продемонстрированное авто является единственным прототипом, который будет использован для получения патента на изобретение. В настоящее время (речь о 2008 годе) себестоимость силовой установки на топливных ячейках на воде составляет ¥2,000,000 (около 18700 долларов США). Однако в случае успешного сотрудничества с японскими автопроизводителями и начала массового производства, цену можно будет снизить до ¥500,000 (около 5000 долларов США).

Видеоролик:
[Ссылки могут видеть только зарегистрированные и активированные пользователи]

[nochka21]

Одной из самых значительных проблем в наше время является загрязнение окружающей среды. Любое транспортное средство, использующее в качестве топлива нефтепродукты, делает экологическую ситуацию на нашей планете все хуже. Поэтому большое внимание уделяется разработке альтернативных источников энергии, одним из которых может стать самый обыкновенный воздух.

Это, конечно, звучит довольно фантастично, но концепт такого автомобиля уже существует. Правда, он использует не обычный воздух, которым мы с вами дышим, а сжатый под высоким давлением. Именно он толкает поршни в цилиндрах двигателя и возвращается в атмосферу, абсолютно не загрязняя ее.
Этот автомобиль не только полностью экологичен, он также существенно сэкономит деньги своему владельцу! Одна полная заправка сжатым воздухом обойдется в полтора евро, и за считанные минуты автомобиль будет снова готов к путешествиям. Полтора евро практически равны по цене одному-двум литрам бензина. Посчитайте, сколько проедет ваша машина на двух литрах - наверняка цифра будет куда меньше чем 200 километров. Ведь после небольших и несложных подсчетов, ежедневная заправка автомобиля сжатым воздухом обойдется как минимум в 10 раз дешевле!

Изобретатель этого интересного концепта, француз Ги Негре, бывший инженер Формулы 1, работал над своим проектом более десяти лет. Он надеется, что эта идея не пройдет незамеченной. И он не ошибался, так как несколько индийских компаний заинтересовались этим проектом, и собираются выпустить первые модели автомобилей на сжатом воздухе. Стоить они будут, ориентировочно, от 3500 евро, что весьма доступно. Продавать их планируют в Европе и Индии, но если проект обретет популярность, возможно и по всему миру. Будем надеяться, что это не последний шаг для развития экологически чистых способов передвижения.

Смотрите ролик:
[Ссылки могут видеть только зарегистрированные и активированные пользователи]

[nochka21]

Учёные наметили ещё один вариант обеспечения автомобилей энергией, который благоприятен с экологической точки зрения и конкурентоспособен в плане экономики. И пусть перед нами лишь лабораторные опыты, не исключено, что они предвещают переход транспорта на топливо нового формата. Свежее исследование ложится в целую обойму альтернатив, родственных по сути.
Если говорить о топливной эффективности и чистоте выхлопа, то, кажется, трудно придумать что-то лучше комбинации «водород – топливные элементы» (ТЭ). Последние обладают КПД, намного большим, чем у ДВС. А спокойная реакция на их электродах даёт на выходе водяной пар.

И ведь, что приятно, на горизонте уже виднеется удешевление ТЭ, пока ещё заметно проигрывающих ДВС в стоимости. Так, недавно General Motors построила водородные ячейки нового поколения — более компактные, лёгкие и дешёвые, чем предыдущие образцы, а в Британии создали относительно простое водородное авто, тоже на топливных элементах. Оно демонстрирует, насколько экономичным может быть такой транспорт.

Однако остаётся открытым вопрос наилучшего способа хранения водорода на борту. H2 можно держать в сжатом виде, но такой баллон многие именуют не иначе как бомбой. Если перейти на жидкий водород, то так же не обойтись без проблем: он не может плескаться в баке слишком долго — неизбежны потери на испарение.
[Ссылки могут видеть только зарегистрированные и активированные пользователи] ([Ссылки могут видеть только зарегистрированные и активированные пользователи])
Пока нет ярких успехов в «набивании» водорода в какую-нибудь полимерную пену, приходится искать новые пути безопасной и плотной упаковки столь желанного горючего.

Почему бы не использовать соединения легчайшего элемента, но не привычные углеводороды, дающие парниковый CO2 на выходе? Инженеры и учёные уже показали на практике, что ездить можно на аммиаке, банально сжигаемом в ДВС. Учитывая, впрочем, что аммиак ядовит, — это не самый лучший вариант.

С горя специалисты пускаются на самые экзотические поиски. К примеру, японцы разработали дешёвые ТЭ на гидразине (вот уж отрава чистой воды), а также метод безопасного хранения его в машине в виде твёрдого полимера. Другие варианты снабжения авто «чистой» энергией включают топливную ячейку на основе борида ванадия и применение в качестве транспортного энергоносителя обыкновенного крахмала.

Но есть ещё целая группа близких видов топлива. Химические гидриды — твёрдые вещества либо жидкости, которые хранят в своём составе водород при плотности, куда более высокой, чем у водорода, сжатого до 500–700 атмосфер, или даже у жидкого.

Химические гидриды легко выпускают водород «по требованию», скажем, при небольшом нагреве (до температур порядка 70–150 градусов, в некоторых случаях — выше). А такие температуры могут в виде бросового тепла предоставлять сами топливные элементы.
Одним из перспективных гидридов считается боран аммиака (ammonia borane) или боразан (borazane). Его формула: H3NBH3. При атмосферном давлении и комнатной температуре – это твёрдое соединение с плотностью 0,78 грамма на кубический сантиметр, которое содержит по весу аж 20% водорода.

Это очень высокий показатель, позволяющий, в теории, создать водородные авто с пробегом не меньшим, чем у бензиновых, и с боразановым «баком», не большим по размеру, чем традиционный бензобак.

Но ключевой загвоздкой для данного вида энергоносителя (и это относится ко всем химическим гидридам) является восстановление дегидрированного (отработанного) топлива. Оно должно быть простым, а ещё — экономически и энергетически оправданным. Иначе вся затея с новым хранилищем H2 теряет смысл.

Ныне учёные из Национальной лаборатории в Лос-Аламосе (Los Alamos National Laboratory), университета Алабамы (University of Alabama) и центра разработки химических средств хранения водорода министерства энергетики США (DOE Hydrogen Program — Chemical Hydrogen Storage Center of Excellence) нашли интересное решение.
[Ссылки могут видеть только зарегистрированные и активированные пользователи] ([Ссылки могут видеть только зарегистрированные и активированные пользователи])
Они открыли, что одна из форм отработанного боразана — полимер полиборазилен (polyborazylene) — может быть обращён обратно в боран аммиака при помощи ряда недорогих реагентов и скромной порции энергии. Причём весь набор реакций может полностью проходить в одной ёмкости.
[Ссылки могут видеть только зарегистрированные и активированные пользователи] ([Ссылки могут видеть только зарегистрированные и активированные пользователи])
И это открывает возможность для крупномасштабной промышленной переработки полиборазилена, позволяющей замкнуть круг.
[Ссылки могут видеть только зарегистрированные и активированные пользователи] ([Ссылки могут видеть только зарегистрированные и активированные пользователи])
Сходный подход к решению проблемы хранения водорода применяют и создатели аммиачных таблеток — специалисты датской компании Amminex. Материал, из которых состоят эти таблетки, назван AdAmmine.

AdAmmine получается путём экспозиции аммиака в присутствии солей типа MCl2 (где M — магний, кальций и некоторые другие металлы). Аммиак реагирует с солями, образуя сложный комплекс наподобие Mg(NH3)6Cl2.

Это совершенно безопасный в обращении (можно брать в руки), довольно стабильный твёрдый материал, который содержит большое количество водорода на единицу объёма (порядка 110 граммов на литр) и веса (более 9%) и выпускает его при нагреве.

Время, прошедшее с момента изобретения AdAmmine, даром не прошло. Компания наладила выпуск различных по размеру и составу его вариаций (Hydrammine), проработала вопросы использования своих таблеток в качестве источника топлива для ТЭ разных типов (высокотемпературных твёрдооксидных, например, или, скажем, ТЭ, потребляющих напрямую аммиак, выпускаемый такими «зарядами»).
[Ссылки могут видеть только зарегистрированные и активированные пользователи] ([Ссылки могут видеть только зарегистрированные и активированные пользователи])
Также Amminex разработала технологию очистки выхлопа обычных моторов от оксидов азота при помощи добавки в него толики аммиака из картриджа с «Адаммином» (он вступает в реакцию с оксидами, преобразуя их в азот и воду).

В общем, как и боразан, солевые таблетки со «спрятанным» в них водородом могут оказаться интересным вариантом для питания транспорта будущего. Не зря технологическая ассоциация European Tech Tour нынешним летом включила Amminex в список «Топ-24» европейских компаний, разрабатывающих самые многообещающие «зелёные» технологии.
[Ссылки могут видеть только зарегистрированные и активированные пользователи] ([Ссылки могут видеть только зарегистрированные и активированные пользователи])
На этом поиски не заканчиваются. Различные группы учёных экспериментируют с упаковкой водорода в соединения и комплексы, основанные на литии, магнии и боре. Всё идёт к тому, что кто-то первым решится показать в работе автомобиль, который заряжается картриджами с твёрдым топливом, «дышащим» водородом.

Если разделять оптимизм учёных из Лос-Аламоса, повторная переработка таких картриджей со временем окажется вполне конкурентоспособной отраслью, а значит — бензоколонки могут уступить место станциям по продаже брикетов с «Адаммином» или всё тем же бораном аммиака.

[nochka21]

Студентам университета Сакария (Sakarya), что на северо-западе Турции, удалось проехать 568 километров на литре водорода. Их собственный автомобильчик SAHIMO оказался третьим по эффективности в недавно прошедшем марафоне Shell Eco. Что ж, теперь студенты готовятся к Global Green Challenge, который пройдет в октябре в Австралии. Там они обещают растянуть литр топлива на целую тысячу км.

Такая небывалая экономичность SAH?MO объясняется невероятно малым весом авто – всего 110 кг. Впрочем, легкость это еще не низкая цена: оригинальный SAH?MO стоит 170 тысяч долларов.
Но безусловно. что с развитием технологии цены будут значительно падать.

Смотрите ролик:
[Ссылки могут видеть только зарегистрированные и активированные пользователи]

[nochka21]

Компания JCAM, учредителем которой является актер Джеки Чан, при участии компании Brammo Enertia начинает производство экологически чистого байка.
Компания JCAM была основана в 2005 году. Направление деятельности – создание и развитие инновационных экологичных транспортных единиц. Сейчас компания активно развивается, она уже завоевала свое место под солнцем в шести странах мира. Также компания удостоилась награды от Гонконгского бизнес-сообщества в номинации современных альтернативных технологий.

Из характеристик байка известны лишь максимальная скорость – до 90 км/ч, и цена – в пределах 8 тысяч долларов. Самая дорогостоящая часть в байке – это аккумуляторная батарея.

Дебютирует байк в одном из фильмов с участием Джеки Чана, «Китайском зодиаке», – передает Motonews.

[nochka21]

Китайская компания Zotye начала продажу на местном рынке джипов с электрической силовой установкой. Из их технических особенностей отметим возможность проехать до 300 км пути с максимальной скоростью до 120 км/час.

Причем время заряда батареи от 360-вольтовой сети составляет 20 минут.

Заметим, что для преодоления 100-километрового пути автомобиль расходует 12 киловатт электрической энергии стоимостью 1,06 доллара, что на 80% меньше цены бензина в Китае для преодоления аналогичного расстояния. Таким образом такие электромобили - не только экологически чистый, но и весьма экономичный транспорт. Также отметим интересную способность новинки - на перекрестках и в электроджип Zotye не расходует энергию - полностью отжатая педаль газа автоматически переводит двигатель в "спящий режим".

Цена данного электромобиля составляет всего 17500 долларов. Причем автомобилистам, которые купят такую модель, правительство КНР обещает предоставлять субсидии в размере до 8800 долларов!

[nochka21]

Британская инновационная компания представила завершенную модель городского автомобиля, использующего в качестве топлива водород, преобразуемый в электроэнергию с помощью небольшого топливного элемента, сообщает New Scientist.
Детали конструкции автомобиля будут опубликованы и доступны всем заинтересованным в доводке машины по собственному усмотрению.

Создатели прототипа Riversimple Urban Car (RUC), представленного во вторник в ходе официальных мероприятий в Лондоне, уверены, что их подход к разработке позволит гораздо быстрее вывести на рынок автомобили, работающие на водородном топливе по сравнению с разработками, которые ведут ведущие мировые автомобильные концерны.

Так, автомобиль Honda FCX Clarity, будет доступен рядовым покупателям не раньше 2018 года, тогда как разработчики Riversimple Urban Car (RUC) намерены вывести его на массовый рынок уже к 2013 году.

Энергетические и экологические выгоды от использования водорода в качестве топлива очевидны всем - в ходе реакции окисления водорода в топливных ячейках вырабатывается гораздо больше энергии в пересчете на ту же массу любого из видов углеводородного топлива, а единственным продуктом этой реакции являются пары воды. Тем не менее, создание коммерчески доступных автомобилей на топливных элементах упирается в ряд пока не преодолимых трудностей.

Если не учитывать практически полное отсутствие инфраструктуры заправочных станций на сегодняшний день, то основными проблемами отрасли является дороговизна платины, используемой в качестве катализатора в топливных элементов, недостаточная мощность топливных элементов для работы в современных моделях автомобилей, а так же отсутствие технологий хранения водорода в достаточных количествах.

По убеждению Хьюго Спауэрса (Hugo Spowers), основателя компании, несмотря на то, что эти проблемы являются вполне реальными, их можно преодолеть, отказавшись от подгонки топливных элементов под нужды современных моделей автомашин.

"Эти проблемы в существенно меньшей степени касаются легких и экономичных автомобилей", - сказал Спауэрс New Scientist.

Модель RUC по размерам не превышает модели автомобиля Smart, а весит всего 350 кг. Авто использует для работы относительно дешевую топливную батарею мощностью всего 6 кВт. Для сравнения прототипы водородных автомобилей Honda полагаются на топливный элемент мощностью 100 кВт.

Одного килограмма водорода такой машине достаточно для преодоления дистанции в 300 км, а разгон до скорости 48 км/ч авто совершает всего за 5,5 секунды. Максимальная скорость авто - чуть более 80 км/ч.

Таких показателей авторам разработки удалось добиться благодаря использованию четырех раздельных электромоторов, разработанных в Оксфордском университете, вращающих каждое колесо по отдельности. Это позволяет экономить на торможении до половины всей энергии, затрачиваемой на разгон. Вместо аккумуляторов автомобиль приводится в движение массивом так называемых ионисторов, или супер-конденсаторов, отличающихся от обычных конденсаторов большим объемом запасаемой энергии и большой скоростью её отдачи.

Сам же топливный элемент работает постоянно в неизменном режиме, в основном подпитывая разряжающиеся в ходе разгона ионисторы и лишь четверть вырабатываемой им электроэнергии идет непосредственно на работу электромоторов.

Основатели компании в отличие от автогигантов не будут продавать автомобили, а будут сдавать их в аренду. За 330 долларов в месяц автовладельцы получат неограниченный доступ к заправочным станциям. Такое решение стало возможным благодаря кооперации с компанией BOC - мировым производителем газов для промышленных нужд.

Спауэрс надеется сдать в аренду первые образцы RUC в 2011 году в одном из небольших британских городков.

[nochka21]

Американская компания Patmont Motor Werks (PMW) из Невады представила в 2009 году новый революционный электромотоцикл – внедорожный аппарат под громким названием Shocker.
У этого байка – совершенно новая, запатентованная компанией-разработчиком революционная система подвески – CIDLI - Cantilevered Independent Dynamic Linkless Indispension (в примерном переводе - "Свободнонесущая независимая динамическая система"). Посмотрев на фото, можно убедиться, что подвеска действительно оригинальная.

"Шокер" весит всего 98 кг, а источником энергии для мотора служат литиевые батареи – 2,3 кВт/ч, 78В/250Ач. Двигатель обеспечивает 94% мощности и крутящего момента всего при 3 000 об./мин.

Ход оригинальной подвески составляет ни много ни мало 342мм как спереди, так и сзади, что особенно должно понравиться любителям мотоциклетных трюков.

Но, кроме того, этот электрический мотоцикл Shocker питающийся от батарей был разработан так чтобы функционировать при любых условиях ему не страшны не дождь не грязь, не вода (хоть вплавь) и при всем при этом он тихий и экологически чистый.

Сейчас решается вопрос о массовом производстве таких мотоциклов – пока компания изучает рынок и пытается понять, насколько большим спросом будет пользоваться такой вот электробайк в стиле супермотарда.

Смотрите видео:
[Ссылки могут видеть только зарегистрированные и активированные пользователи]

[Honor]

Автомобиль на воде, это не новость. Эта целая головная боль у нефтяных компаний. С помощью такой технологии можно не только ездить на автомобиле, но и отапливать дома. Только вот не всем нравится эта технология;)
[Ссылки могут видеть только зарегистрированные и активированные пользователи]

[molodec]

Ну и на дерьме можно ездить. Только это повлечет за собой массу революций и войн из-за сырья. Дефицит дерьмеца, так сказать.

[Honor]

Только это повлечет за собой массу революций
Рано или поздно и так это произойдет.;) [Ссылки могут видеть только зарегистрированные и активированные пользователи]

[nochka21]

Автомобиль на воде, это не новость. Эта целая головная боль у нефтяных компаний. С помощью такой технологии можно не только ездить на автомобиле, но и отапливать дома. Только вот не всем нравится эта технология;)
[Ссылки могут видеть только зарегистрированные и активированные пользователи]

Это верно...Еще Рудольф Дизель, который вез чертежи гораздо более экономного двигателя, бесследно исчез.
Те, кто владеет нефтью,будут любым способом защищать свои интересы...Вплоть до развязывания войн, что мы сейчас и видим.
Только шила в мешке, точно. не утаишь.

[Kerk]

в качестве ознакомления выкладываю несколько любопытных материалов о новых и не очень новых разработках, связанных с данными темами.

Это все прекрасно, спасибо за ознакомление, но при чем здесь авто для копа, для таких дискуссий есть беседка!;)