Күнмен жүретін автомобиль. Көзқарастар мен перспективалар
Мазмұны
Баламалы энергия көздерін іздеуде автомобиль өндіруші компаниялар инновацияға көп қаражат салуда. Осының арқасында автомобиль әлемі шынымен де тиімді электромобильдерді, сондай-ақ сутегі отынының қуат блоктарын алды.
Біз сутегі қозғалтқыштары туралы жақында сөйледі... Енді электромобильдерге көбірек назар аударайық. Классикалық нұсқада бұл үлкен аккумуляторы бар автомобиль (дегенмен бұрыннан бар) суперконденсатор модельдері), ол тұрмыстық электр желісінен, сондай-ақ жанармай бекетінің терминалынан алынады.
Бір заряд, әсіресе суық мезгілде ұзақ уақытқа жеткіліксіз екенін ескере отырып, инженерлер машинаны қозғалыс кезінде бөлінетін пайдалы энергияны жинауға арналған қосымша жүйелермен жабдықтауға тырысады. Осылайша, рекуперация жүйесі кинетикалық энергияны тежеу жүйесінен жинайды, ал автомобиль жағалаған кезде шасси генератор рөлін атқарады.
Кейбір модельдер іштен жану қозғалтқышымен жабдықталған, ол машинаны басқарады ма, жоқ па, оған қарамастан генератор ретінде ғана жұмыс істейді. Мұндай көліктердің мысалы - Chevrolet Volt.
Қажетті энергияны зиянды шығарындыларсыз алуға мүмкіндік беретін тағы бір жүйе бар. Бұл күн батареялары. Бұл технология ежелден-ақ, мысалы, ғарыш аппараттарында, сондай-ақ электр станцияларын өз энергиясымен қамтамасыз ету үшін қолданылғанын мойындау керек.
Осы технологияны электромобильдерде қолдану мүмкіндігі туралы не айта аласыз?
Жалпы сипаттамалары
Күн панелі біздің жарық сәулесінің энергиясын электр энергиясына айналдыру қағидаты бойынша жұмыс істейді. Автокөлік тәуліктің кез-келген уақытында қозғалуы үшін қуат батареяда жиналуы керек. Бұл қуат көзі басқа тұтынушыларға қауіпсіз жүргізу үшін (мысалы, тазалағыштар мен фаралар) және жайлылық үшін (мысалы, жолаушылар бөлігін жылыту) қажет электр энергиясын беруі керек.
Америка Құрама Штаттарындағы бірнеше компаниялар 1950 жылдары осы технологияның негізін қалады. Алайда, бұл практикалық қадам сәтті болмады. Бұған қуаты жоғары батареялардың жетіспеуі себеп болды. Осыған байланысты электромобильде, әсіресе қараңғыда, қуат қоры тым аз болды. Жоба жақсы уақытқа қалдырылды.
90-шы жылдары олар қайтадан технологияға қызығушылық танытты, өйткені тиімділігі жоғарылаған батареяларды жасауға мүмкіндік туды. Осының арқасында модель көбірек энергия жинай алды, оны қозғалыс кезінде пайдалануға болады.
Электр көлігінің дамуы зарядты тиімді пайдалануға мүмкіндік береді. Сонымен қатар, кез-келген автокөлік компаниясы беріліс қорабының, келе жатқан ауа ағынының және басқа факторлардың әсерін азайту арқылы энергия шығынын азайтуға мүдделі. Бұл қуат қорын бір зарядта бір километрден астам арттыруға мүмкіндік береді. Енді бұл аралық бірнеше жүз километрмен өлшенеді.
Бұған денелер мен әртүрлі қондырғылардың жеңіл модификацияларын жасау жақсы көмек көрсетті. Бұл көлік құралының жылдамдығын оң әсер етіп, оның салмағын азайтады. Осы инновациялық әзірлемелердің барлығы күн сәулесіндегі көліктерде қолданылады.
Мұндай машиналарға орнатылған қозғалтқыштар ерекше назар аударуға тұрарлық. Бұл щеткасыз модельдер. Мұндай түрлендірулерде арнайы сирек кездесетін магниттік элементтер қолданылады, олар илектеу кедергісін төмендетеді, сонымен қатар электр станциясының қуатын арттырады.
Максималды әсер ететін тағы бір нұсқа - моторлы дөңгелектерді пайдалану. Сондықтан электр станциясы әртүрлі беріліс элементтерінің қарсылығын жеңу үшін энергияны ысырап етпейді. Бұл шешім электр станциясының гибридті типі бар автомобиль үшін өте тиімді болады.
Соңғы даму электр станциясын кез-келген төрт дөңгелекті көлікте пайдалануға мүмкіндік береді. Бұл модификация икемді батарея болып табылады. Ол электр қуатын тиімді түрде өндіруге қабілетті және көптеген формаларда болады. Осының арқасында электрмен жабдықтау машинаның әртүрлі бөлімдерінде орнатылуы мүмкін.
Батареяны зарядтау панельден жүзеге асырылады, ол негізінен автомобильдің жоғарғы жағында орналасқан, өйткені төбесі тегіс құрылымға ие және элементтерді күн сәулелеріне тік бұрышта орналастыруға мүмкіндік береді.
Күн сәулесімен жүретін көліктер дегеніміз не?
Әрбір компания дерлік күн сәулесінен жұмыс жасайтын көлік құралын дамытады. Мұнда біз қазірдің өзінде аяқталған бірнеше концепциялық автомобиль жобалары келтірілген:
- Осы типтегі қуат көзі бар француз электромобилі - Venturi Eclectic. Тұжырымдама 2006 жылы жасалған. Автокөлік қуаты 22 ат күші бар электр станциясымен жабдықталған. Көліктің максималды жылдамдығы - 50 км / сағ, мұнда круиздік диапазон елу шақырымды құрайды. Өндіруші қосымша энергия көзі ретінде жел генераторын қолданады.
- Astrolab Eclectic - дәл сол француздық компанияның күн сәулесінен қуат алатын тағы бір дамуы. Автокөліктің ерекшелігі - оның корпусы ашық, ал панель жүргізуші мен оның жолаушысының айналасында периметр бойынша орналасқан. Бұл ауырлық центрін жерге мүмкіндігінше жақын ұстайды. Бұл модель 120 км / сағ дейін жылдамдайды. Батареяның өзі үлкен қуатқа ие және тікелей күн панелінің астында орналасқан. Қондырғының қуаты 16 кВт.
- Голландиялық күн машинасы бүкіл отбасы үшін - Стелла. Модельді студенттер тобы 2013 жылы жасаған. Автокөлік футуристік пішінге ие болды, ал корпус алюминийден жасалған. Автокөліктің ең үлкен қашықтығы шамамен 600 шақырымды құрайды.
- 2015 жылы Мельбурн, Австралиядан EVX Ventures компаниясы жасаған Immortus тағы бір операциялық моделі пайда болды. Бұл екі орындық электромобильде күн батареясы бар, оның ауданы 2286 шаршы сантиметрді құрайды. Күн шуақты ауа-райында көліктер күні бойы кез-келген қашықтықта зарядтаусыз жүре алады. Борттық желіні энергиямен қамтамасыз ету үшін қуаты 10 кВт / сағ болатын батарея қолданылады. Бұлтты күні автокөлік 399 км қашықтықты, ал содан кейін де 59 км / сағ жылдамдықпен жүруге қабілетті. Компания модельді сериямен шығаруды жоспарлап отыр, бірақ шектеулі - тек жүз дана. Мұндай көліктің құны шамамен 370 мың долларды құрайды.
- Энергияның осы түрін қолданатын тағы бір автомобиль, тіпті спорттық көлік ретінде де жақсы нәтиже көрсетеді. Solar World GT компаниясының Green GT моделі 400 ат күші және жылдамдығы сағатына 275 шақырым.
- 2011 жылы күн сәулесімен жүретін көліктер арасында жарыс өтті. Оны күн энергиясын пайдаланатын жапондық электромобиль Tokai Challenger 2 жеңіп алды. Автокөліктің салмағы небары 140 килограмм және жылдамдығы 160 км / сағ.
Бүгінгі жағдай
2017 жылы немістің Sono Motors компаниясы серияға еніп кеткен Sion моделін ұсынды. Оның құны 29 АҚШ долларынан тұрады. бұл электромобиль күн панельдерін дененің барлық бетіне алды.
Автокөлік 100 км / сағ-қа дейін жылдамдайды. 9 секундта, ал жылдамдық - сағатына 140 шақырым. Батареяның қуаты 35 кВт / сағ, қуаты 255 километр. Күн батареясы шағын зарядтауды қамтамасыз етеді (күннің бір күнінде батарея шамамен 40 км жүру үшін қайта зарядталады), бірақ машинаны тек осы энергиямен басқаруға болмайды.
2019 жылы Эйндховен университетінің голланд инженерлері Lightyear шектеулі шығарылымын шығаруға алдын-ала тапсырыс жинау басталғанын хабарлады. Инженерлердің айтуы бойынша, бұл модель идеалды электромобильдің параметрлерін қамтыды: бір зарядта үлкен диапазон және ұзақ сапарға жеткілікті энергия жинау мүмкіндігі.
Команда мүшелерінің кейбіреулері тиімді электромобильдерді құрумен айналысатын Tesla және басқа да танымал автомобиль компанияларында жұмыс істеді. Осы тәжірибенің арқасында команда үлкен қуат қоры бар автокөлік құра алды (тасымалдау жылдамдығына байланысты бұл параметр 400-ден 800 километрге дейін өзгереді).
Өндіруші уәде еткендей, автомобиль жылына 20 мың шақырымға ғана күн энергиясымен жүре алады. Бұл мәліметтер көптеген автомобиль энтузиастарын қызықтырды, соның арқасында компания шамамен 15 миллион еуро инвестиция тарта алды және қысқа мерзім ішінде алдын ала жүзге жуық тапсырыс жинады. Рас, мұндай машинаның құны 119 мың еуроны құрайды.
Сол жылы жапондық автоөндіруші күн батареяларымен жабдықталған Prius ұлттық гибридті машинасының сынақтары туралы жариялады. Компания өкілдері уәде еткендей, машинада ғарышта қолданылатын өте жұқа панельдер болады. Бұл машинаның штепсель мен розеткадан мүмкіндігінше тәуелсіз болуына мүмкіндік береді.
Бүгінгі күнге дейін модельді күн шуақты ауа-райында 56 шақырымға дейін зарядтауға болатыны белгілі. Оның үстіне, көлік тұрақта тұра алады немесе жол бойымен жүре алады. Кафедраның жетекші инженері Сатоси Сидзукидің айтуынша, модель серияға көп ұзамай шықпайды, себебі бұған басты кедергі - бұл жоғары өнімді күн батареясын қарапайым автокөлік жүргізушісіне қол жетімді ете алмау.
Күн сәулесінен жұмыс істейтін машиналардың жақсы және жаман жақтары
Сонымен, күн машинасы - бұл бірдей электромобиль, тек қосымша қуат көзі - күн панелін пайдаланады. Кез-келген электр көлігі сияқты, көлік құралының да келесі артықшылықтары бар:
- Шығындылар жоқ, тек тек электр энергиясын пайдаланған жағдайда ғана;
- Егер ішкі жану қозғалтқышы тек генератор ретінде қолданылса, бұл көліктің экологиялық тазалығына да оң әсер етеді. Қуат блогы шамадан тыс жүктемелерді бастан кешірмейді, соның салдарынан КТК тиімді күйіп кетеді;
- Батареяның кез-келген сыйымдылығын пайдалануға болады. Ең бастысы, машина оны алып кетуі мүмкін;
- Күрделі механикалық қондырғылардың болмауы автокөліктің ұзақ қызмет ету мерзімін қамтамасыз етеді;
- Көлік жүргізу кезінде жоғары жайлылық. Жұмыс кезінде электр станциясы шуылдамайды, сонымен қатар дірілдемейді;
- Қозғалтқышқа қажетті отын іздеудің қажеті жоқ;
- Заманауи әзірлемелер кез-келген көлікте шығарылатын, бірақ әдеттегі автомобильдерде қолданылмайтын энергияны тиімді пайдалануды қамтамасыз етеді.
Электр машиналарының барлық кемшіліктері үшін күн сәулесімен жүретін көліктердің келесі кемшіліктері бар:
- Күн панельдері тым қымбат. Бюджеттік опция күн сәулесінің үлкен әсер ету аймағын қажет етеді, ал ғарыш аппараттарында ықшам модификация қолданылады және қарапайым автомобиль энтузиастары үшін өте қымбат;
- Күн машиналары әдеттегі бензин немесе дизельді машиналар сияқты қуатты және жылдам емес. Бұл мұндай көліктің қауіпсіздігіне жағымды әсер еткенімен - жолдарда басқалардың өміріне мән бермейтін ұшқыштар аз болар еді;
- Мұндай көліктерге техникалық қызмет көрсету мүмкін емес, өйткені тіпті ресми техникалық қызмет көрсету станцияларында мұндай қондырғыларды түсінетін мамандар жоқ.
Бұл тіпті жұмыс даналарының тұжырымдамалық санатта қалуының басты себептері. Шамасы, барлығы әдейі үлкен қаражат жұмсап, істі бастау үшін біреуді күтуде. Осыған ұқсас нәрсе көптеген компанияларда электромобильдердің жұмыс модельдері болған кезде болды. Алайда, Илон Масктың компаниясы барлық ауыртпалықты өз мойнына алғанға дейін, ешкім өз ақшаларын жұмсамағысы келмеді, бірақ онсыз да ұрып өткен жолмен жүруге шешім қабылдады.
Міне, осындай көліктердің бірі - Toyota Prius туралы қысқаша шолу:
