гибридті уақыт

Барлық ақшаны таза электрлі көліктерге салу қиын болған жағдайда, егер әлі де қанағаттанарлықсыз диапазон, аккумулятордың жетілмегендігі, ұзақ зарядтау және қоршаған ортаны алаңдататын проблемалар болғандықтан, гибридті шешімдер ақылға қонымды алтын құралға айналады. Мұны көлік сату нәтижесінен де байқауға болады.

Гибридті автомобиль бұл көлік әдеттегі жүйеде жабдықталған қозғалтқыш және бір немесе бірнеше (1). Электр жетегі отын шығынын азайту үшін ғана емес, қуатты арттыру үшін де қолданылуы мүмкін. Заманауи гибридті автомобильдер сияқты энергия тиімділігін арттыру үшін қосымша әдістерді қолдану. Кейбір іске асыруда ішкі жану қозғалтқышы электр қозғалтқышын қуаттандыру үшін электр энергиясын өндіру үшін қолданылады.

1. Дизельді-электрлі гибридті көліктің диаграммасы

Көптеген гибридті дизайндарда пайдаланылған шығарындылар сонымен қатар тұрақта тұрған кезде іштен жанатын қозғалтқышты өшіріп, қажет болғанда оны қайта қосу арқылы да азаяды. Дизайнерлер электр қозғалтқышымен өзара әрекеттесу оның жұмысын оңтайландыруға тырысады, мысалы, іштен жану қозғалтқышы төмен жылдамдықта жұмыс істегенде, оның тиімділігі төмен, өйткені ол өзінің кедергісін жеңу үшін ең көп энергияны қажет етеді. Гибридті жүйеде бұл резервті ішкі жану қозғалтқышының жылдамдығын аккумуляторды зарядтау үшін қолайлы деңгейге дейін арттыру арқылы пайдалануға болады.

Көліктер сияқты дерлік ескі

Автомобиль гибридтерінің тарихы әдетте 1900 жылы, Фердинанд Порше Париждегі Дүниежүзілік көрмеде модельді ұсынған кезде басталады. Гибридті Lohner-Porsche Mixte (2), әлемдегі алғашқы дизельді-электрлік гибридті көлік. Бұл машинаның бірнеше жүз данасы кейінірек сатылды. Екі жылдан кейін Найт Нефталь гибридті жарыс көлігін құрастырды. 1905 жылы Анри Пипер гибридті ұсынды, онда электр қозғалтқышы батареяларды зарядтай алады.

1915 жылы Woods Motor Vehicle Company, электр көліктерін өндіруші, 4 цилиндрлі іштен жанатын қозғалтқышы мен электр қозғалтқышы бар Dual Power моделін жасады. 24 км/сағ жылдамдықпен машина тек электр қозғалтқышында жұмыс істеді батарея заряды таусылғаншажәне осы жылдамдықтан жоғары автомобильді 56 км / сағ дейін жеделдете алатын ішкі жану қозғалтқышы қосылды. Dual Power коммерциялық сәтсіздікке ұшырады. Бағасы үшін ол тым баяу және көлік жүргізу өте қиын болды.

1931 жылы Эрих Гейхен төбеден түсіп бара жатқанда аккумуляторлары зарядталған көлікті ұсынды. Энергия сығылған ауа цилиндрінен жеткізілді, оның арқасында сорылды кинетикалық энергия көлік бөлшектері төмен түсіп бара жатыр.

Sтежеу ​​кезінде энергияны қалпына келтіру, заманауи гибридті технологияның негізгі өнертабысы, 1967 жылы AMC компаниясы American Motors үшін әзірленді және энергияны қалпына келтіру тежегіші деп аталды.

1989 жылы Audi компаниясы Audi Duo тәжірибелік көлігін шығарды. Ол параллель болды гибридті Audi 100 Avant Quattro негізінде. Автокөлік артқы осьті басқаратын 12,8 а.к. электр қозғалтқышымен жабдықталған. Ол энергияны одан алды никель-кадмий батареясы. Алдыңғы ось 2,3 ат күші бар 136 литрлік бес цилиндрлі бензин қозғалтқышымен қозғалды. Аудидің мақсаты қала сыртында іштен жанатын қозғалтқышпен, ал қалада электр қозғалтқышымен жұмыс істейтін автомобиль жасау болды. Драйвер жану режимін немесе электрлік жүргізу режимін таңдады. Audi осы үлгінің он данасын ғана шығарды. Клиенттердің төмен қызығушылығына қосымша жұмыс жүктемесіне байланысты стандартты Audi 100-ге қарағанда төмен өнімділік себеп болды.

Серпіліс Қиыр Шығыстан келді

Гибридті автомобильдер нарыққа кеңінен еніп, нақты танымалдыққа ие болған күн - ол жапон нарығына шыққан 1997 жыл. Toyota Prius (3). Бастапқыда бұл көліктер сатып алушыларды негізінен қоршаған ортаға сезімтал ортадан тапты. Жағдай келесі онжылдықта өзгерді, мұнай бағасы тез өсе бастады. Соңғы онжылдықтың екінші жартысынан бастап басқа өндірушілер де нарыққа шығарыла бастады гибридті модельдер, көбінесе лицензияланған Toyota гибридті шешімдеріне негізделген. Польшада Prius 2004 жылы көрме залдарында пайда болды. Сол жылы Приустың екінші ұрпағы, 2009 жылы үшінші буыны шығарылды.

Ол Toyotaның соңынан ерді Хонда, тағы бір жапондық автокөлік алыбы. модельді сату көрегендік (4), жартылай параллель гибридті компания 1999 жылы АҚШ пен Жапонияда іске қосылды. Бұл Toyota өніміне қарағанда үнемді көлік болды. Бірінші ұрпақ Prius седаны қалада 4,5 л/100 км, ал қала сыртында 5,2 л/100 км жұмсады. Екі доңғалақты Honda Insight Бірінші буын қалада 3,9 л/100 км, ал қала сыртында 3,5 л/100 км тұтынған.

Toyota автокөліктердің жаңа гибридті нұсқаларын шығарды. Өндіріс Toyota Auris гибридті 2010 жылдың мамырында басталды. Бұл Еуропадағы Prius-тен арзанға сатылатын алғашқы гибрид болды. Auris гибридті ол Prius сияқты жетекке ие болды, бірақ газ шығыны аз болды - аралас циклде 3,8 л / 100 км.

2007 жылдың мамырында Toyota Motor Corporation өзінің алғашқы миллион гибридтерін сатты. 2009 жылдың тамызында екі миллион, 6 жылдың желтоқсанында 2013 миллион. 2015 жылдың шілде айында Toyota гибридтерінің жалпы саны 8 миллионнан асты. 2015 жылдың қазан айында тек Еуропадағы Toyota гибридтерінің сатылымы бір миллионнан асты. 2019 жылдың бірінші тоқсанында гибридтер 50 пайызды құрап отыр. біздің континенттегі Toyota-ның жалпы сатылымы. Ең танымал үлгілер бұл санатта, дегенмен, Priuse жоқ, бірақ тұрақты Ярис гибридті, C-HR гибридті ораз Corolla гибридті. 2020 жылдың соңына қарай Toyota 15 миллион гибридті сатуды көздеп отыр, компанияның мәліметінше, бұл осы жылдың қаңтарында жасалған, яғни. басында. 2017 жылдың өзінде өндірушінің мәліметі бойынша атмосфераға 85 миллион тонна шығарылған. көміртегі диоксиді аз.

Жиырма жылдан астам уақытты қамтитын негізгі мансап кезінде автомобиль гибридтері жаңа инновациялар пайда болды. Гибридті Hyundai Elantra LPI 5 жылдың шілдесінде Оңтүстік Кореяда сатылымға шыққан (2009) алғашқы сұйытылған газбен жанатын іштен жанатын қозғалтқыш гибридті болды. Элантра литий-полимерлі батареяларды бірінші рет қолданатын ішінара гибрид болып табылады. Elantra 5,6 км-ге 100 литр бензин жұмсап, 99 г/км COXNUMX шығарды.₂. 2012 жылы Peugeot еуропалық нарықта 3008 Hybrid4, бірінші сериялық дизельді гибридті шығару арқылы жаңа шешім қабылдады. Өндірушінің мәліметі бойынша, 3008 Hybrid фургоны 3,8 л/100 км дизельдік отынды тұтынып, 99 г/км СОXNUMX бөлген.₂.

5. Гибридті Hyundai Elantra LPI

Модель 2010 жылы Нью-Йорк халықаралық автосалонында ұсынылды. Линкольн MKZ гибридті, бірінші гибридті нұсқасы бір үлгінің әдеттегі нұсқасымен бірдей бағаланады.

2020 жылдың сәуір айына қарай, 1997 жылдан бері әлем бойынша 17 миллионнан астам гибридті электромобильдер сатылды. Нарық көшбасшысы 2018 жылдың наурызына дейін 7,5 миллионнан астам гибридті көлік сатқан Жапония, одан кейін 2019 жылға қарай барлығы 5,4 миллион дана сатылған АҚШ және 2020 жылдың шілдесіне дейін Еуропада 3 миллион гибридті көлік сатылды. Кеңінен қолжетімді гибридтердің ең танымал мысалдары Prius-тен басқа Toyota-ның басқа модельдерінің гибридті нұсқалары: Auris, Yaris, Camry және Highlander, Honda Insight, Lexus GS450h, Chevrolet Volt, Opel Ampera, Nissan Altima Hybrid.

Параллель, қатар және аралас

Қазіргі уақытта «гибрид» деген жалпы атаумен бірнеше түрлі тұқымдастар жасырылған. қозғаушы жүйелер және тиімдірек идеялар. Есте сақтау керек, қазір дизайн дамып, ілгерілеген сайын нақты жіктеулер кейде сәтсіздікке ұшырайды, өйткені әртүрлі шешімдердің комбинациясы және анықтаманың тазалығын бұзатын жаңа өнертабыстар қолданылады. Диск конфигурациясына бөлуден бастайық.

W гибридті диск параллель типті іштен жанатын қозғалтқыш пен электр қозғалтқышы жетекші дөңгелектерге механикалық түрде қосылған. Автокөлік іштен жанатын қозғалтқыштан, электр қозғалтқышынан немесе екеуінен де жұмыс істей алады. Бұл схема қолданылады Honda көліктерінде: Insight, Civic, Accord. Мұндай жүйенің тағы бір мысалы - Chevrolet Malibu-дағы General Motors белдік генераторы/стартері. Көптеген модельдерде ішкі жану қозғалтқышы да жұмыс істейді қуат генераторы.

Қазіргі уақытта нарықта белгілі параллель жетектер толық қуатты іштен жанатын қозғалтқыштардан және кішірек (20 кВт-қа дейін) электр қозғалтқыштарынан, сондай-ақ шағын батареялардан тұрады. Бұл конструкцияларда электр қозғалтқыштары тек негізгі қозғалтқышты қолдауы керек және негізгі қуат көзі болмауы керек. Параллельді гибридті жетектер тек бірдей көлемдегі іштен жанатын қозғалтқыштарға негізделген жүйелерге қарағанда тиімдірек деп саналады, әсіресе қалалық және тас жолдарда жүргізу.

Тізбектелген гибридті жүйеде көлік тек электр қозғалтқышымен тікелей қозғалады, ал жүйені жылжыту үшін іштен жану қозғалтқышы қолданылады. электр тогының генераторы және де. Бұл жүйедегі батареялар жиынтығы әдетте әлдеқайда үлкен, бұл өндіріс шығындарына әсер етеді. Бұл реттеу іштен жанатын қозғалтқыштың тиімділігін арттырады деп саналады, әсіресе қалада көлік жүргізу кезінде. Мысал сериялық гибридті Бұл Nissan e-Power.

Аралас гибридті жетек жоғарыда аталған екі шешімнің де артықшылықтарын біріктіреді - параллельді және сериялық. Бұл «гибридті гибридтер» төмен жылдамдықта ең тиімді сериялармен және жоғары жылдамдықта оңтайлы параллельмен салыстырғанда өнімділік тұрғысынан оңтайлы болып саналады. Алайда, оларды неғұрлым күрделі схемалар ретінде өндіру, қарағанда қымбатырақ параллельді қозғалтқыштар. Аралас гибридті күштік қондырғылардың басым өндірушісі Toyota болып табылады. Олар Toyota және Lexus, Nissan және Mazda (негізінен Toyota лицензиясы бойынша), Ford және General Motors компанияларында қолданылады.

Екі іштен жанатын қозғалтқыштың және параллельді қозғалтқыштың қуатын планетарлық берілістердің қарапайым жиынтығы болып табылатын типтегі құрылғының (қуат таратушы) көмегімен доңғалақ жетектеріне беруге болады. Ішкі жану қозғалтқышының білігі беріліс қорабының планетарлық берілістерінің шанышқысымен, электр генераторы - оның орталық берілісімен, ал электр қозғалтқышы беріліс қорабы арқылы - сыртқы беріліспен, одан айналу моменті дөңгелектерге беріледі. Бұл бөлікті тасымалдауға мүмкіндік береді айналу жылдамдығы және іштен жану қозғалтқышының дөңгелектерге және генераторға дейінгі бөлігінің айналу моменті. Осының арқасында қозғалтқыш ол көлік құралының жылдамдығына қарамастан оңтайлы RPM диапазонында жұмыс істей алады, мысалы, іске қосу кезінде және генератор тудыратын ток электр қозғалтқышын қуаттандыру үшін пайдаланылады, оның жоғары айналу моменті доңғалақтарды басқару үшін іштен жану қозғалтқышымен сақталады. Бүкіл жүйенің жұмысын үйлестіретін компьютер генераторға түсетін жүктемені және электр қозғалтқышының қоректенуін реттейді, осылайша планетарлық беріліс қорабының жұмысын басқарады. электромеханикалық үздіксіз айнымалы беріліс. Тежеу және тежеу ​​кезінде электр қозғалтқышы аккумуляторды қайта зарядтау үшін генератор рөлін атқарады, ал іштен жанатын қозғалтқышты іске қосу кезінде генератор генератор қызметін атқарады. бастаушы.

W толық гибридті жетек автомобильді тек қозғалтқыштан да, жалғыз аккумулятордан немесе екеуінен де қуаттауға болады. Мұндай жүйенің мысалдары Hybrid Synergy Drive Toyota, гибридті жүйе форд, Қос режим гибридті өндіріс General Motors / ChryslКөлік мысалдары: Toyota Prius, Toyota Auris Hybrid, Ford Escape Hybrid және Lexus RX400h, RX450h, GS450h, LS600h және CT200h. Бұл машиналар үлкен, тиімді батареяларды қажет етеді. Қуатты бөлісу механизмін пайдалану арқылы көліктер жүйе күрделілігінің жоғарылауы есебінен көбірек икемділікке ие болады.

ішінара гибридті негізінен, бұл ұзартылған стартері бар кәдімгі автомобиль, автомобиль төмен түскен сайын ішкі жану қозғалтқышын өшіруге, тежеуге немесе тоқтатуға және қажет болған жағдайда қозғалтқышты жылдам іске қосуға мүмкіндік береді.

Стартер ол әдетте қозғалтқыш пен беріліс қорабының арасына орнатылады, момент түрлендіргішін ауыстырады. Жанған кезде қосымша энергия береді. Радио және кондиционер сияқты керек-жарақтарды жану қозғалтқышы жұмыс істемей тұрғанда қосуға болады. Тежеу кезінде батареялар зарядталады. Толық гибридтермен салыстырғанда ішінара гибридтердің батареялары кішірек және электр қозғалтқышы азырақ. Сондықтан олардың бос салмағы мен өндіріс құны төмен. Бұл дизайнның мысалы 2005-2007 жылдары шығарылған толық өлшемді Chevrolet Silverado Hybrid болды. Ол 10 пайызға дейін үнемдеді. іштен жанатын қозғалтқышты өшіру және қосу кезінде және тежеу ​​кезінде энергияны қалпына келтіру.

Гибридтер мен электрлердің гибридтері

Гибридтердің басқа санатына көбірек уақыт беру керек, бұл қандай да бір жолмен «таза электрлерге» тағы бір қадам. Бұл гибридті көліктер (PHEV), оларда аккумуляторлар бар электр жетегі сыртқы көзден де зарядтауға болады (6). Осылайша, PHEV гибридті және электрлі көліктің гибриді деп санауға болады. Ол жабдықталған зарядтау штепсельі. Нәтижесінде, батареялар да бірнеше есе үлкен, яғни қуатты электр қозғалтқышын орнатуға болады.

6. Гибридті автомобильдің диаграммасы

Нәтижесінде гибридті автомобильдер классикалық гибридтерге қарағанда отынды аз тұтынады, әдетте қозғалтқышты іске қоспай-ақ шамамен 50-60 км «токпен» жүре алады, сонымен қатар жақсы өнімділікке ие болады, өйткені гибридтер көбінесе ең қуатты нұсқалар болып табылады. бұл модель.

PHEV электр көлігінің диапазоны бұл мүмкіндігі жоқ гибридті көлікке қарағанда бірнеше есе үлкен. Бұл бірнеше ондаған шақырымдар қаланы аралауға, жұмысқа немесе дүкенге баруға жеткілікті. Мысалы, в Skoda Superb iV (7) Батарея 13 кВт/сағ электр энергиясын сақтай алады, бұл нөлдік эмиссия режимінде 62 км-ге дейінгі қашықтықты қамтамасыз етеді. Осының арқасында гибридті үйде қойып, үйге қайтқанда біз орташа отын шығынына 0 л/100 км қол жеткізе аламыз. Ішкі жану қозғалтқышы батареяны қуат көзіне қол жетімділік жоқ жерде зарядсызданудан қорғайды және, әрине, ұзақ сапарларда диапазон туралы алаңдамауға мүмкіндік береді.

7. Зарядтау кезінде Skoda Superb iV гибридті

бірдей маңызды гибридтер түрі қуатты электр қозғалтқыштарымен жабдықталған Skoda Superb iV оның параметрлері 116 а.к. және 330 Нм айналу моменті. Осының арқасында автомобиль бірден жеделдетіп қана қоймайды (электр қозғалтқышы қазіргі уақытта қандай жылдамдықта жүрсе де, көлікті дәл солай жылдам жүргізеді), өйткені Skoda Superb 60 секундта 5 км / сағ дейін жылдамдайтынын хабарлайды, ол сонымен қатар көлікті 140 км/сағ дейін жеделдете алады – бұл сізге стресссіз және нөлдік эмиссия режимінде, мысалы, айналма жолдарда немесе автомобиль жолдарында жүргізуге мүмкіндік береді.

Көлік жүргізу кезінде автомобиль әдетте екі қозғалтқышпен де жұмыс істейді (іштен жану қозғалтқышы электр тогы арқылы жұмыс істейді, сондықтан ол кәдімгі автомобильге қарағанда отынды аз пайдаланады), бірақ сіз газды босатқанда, тежегенде немесе тұрақты жылдамдықпен қозғалғанда, ішкі жану қозғалтқышы қозғалтқышты өшіреді және одан кейін ғана электр қозғалтқышы дөңгелектерді жүргізеді. Сонымен, машина дәл солай жұмыс істейді классикалық гибрид және энергияны дәл осылай қалпына келтіреді - әрбір тежеу ​​кезінде энергия қалпына келтіріліп, электр тогы түрінде батареяларға түседі; болашақта ол іштен жану қозғалтқышын жиі сөндіруге мүмкіндік береді.

Бірінші қосылатын гибридті көлікті қытайлық BYD Auto өндірушісі 2008 жылдың желтоқсанында нарыққа шығарды. Бұл F3DM PHEV-62 үлгісі болды. Әлемдегі ең танымал электромобильдің қосылатын гибридті нұсқасының премьерасы, Chevrolet Volt2010 жылы өтті. Т.ояну премьерасы 2012 жылы.

Барлық модельдер бірдей жұмыс істемесе де, көпшілігі екі немесе одан да көп режимде жұмыс істей алады: қозғалтқыш пен батарея автомобильдің барлық энергиясын қамтамасыз ететін «барлық электрлік» және электр қуатын да, бензинді де пайдаланатын «гибридті». PHEV әдетте толық электрлік режимде жұмыс істейді, батарея заряды таусылғанша электр қуатымен жұмыс істейді. Кейбір модельдер тас жолда мақсатты жылдамдыққа жеткеннен кейін гибридті режимге ауысады, әдетте шамамен 100 км/сағ.

Жоғарыда сипатталған Skoda Superb iV-ден басқа, ең танымал және танымал гибридті модельдер: Kia Niro PHEV, Hyundai Ioniq Plug-in, BMW 530e және X5 xDrive45e, Mercedes E 300 ei E 300 de, Volvo XC60 Recharge, Ford Kuga PHEV, Q5 TFSI e, Porsche Cayenne E-Hybrid.

Теңіз тереңінен аспанға дейін гибридтер

Мұны есте ұстаған жөн гибридті диск жеңіл автомобильдер мен жалпы автомобильдер сегментінде ғана емес қолданылады. Мысалға гибридті жетек жүйелері пайдалану дизельді қозғалтқыштар немесе турбоэлектрлік темір жол локомотивтерін, автобустарды, жүк көліктерін, жылжымалы гидравликалық машиналар мен кемелерді қуаттандыруға.

Үлкен құрылымдарда ол әдетте осылай көрінеді дизельді/турбиналық қозғалтқыш электр генераторын басқарады немесе гидравликалық сорғыэлектр/гидравликалық қозғалтқышты басқарады. Үлкен көліктерде салыстырмалы қуат жоғалуы азаяды және қуатты механикалық құрамдас бөліктерден гөрі кабельдер немесе құбырлар арқылы таратудың артықшылықтары, әсіресе қуат дөңгелектер немесе бұрандалар сияқты бірнеше жетек жүйелеріне берілгенде айқынырақ болады. Соңғы уақытқа дейін ауыр көліктерде гидравликалық аккумуляторлар/аккумуляторлар сияқты қайталама энергияның шағын қоры болды.

Ең көне гибридті дизайндардың кейбірі болды ядролық емес сүңгуір қайық жетектерішикі дизельдерде және су астындағы батареяларда жұмыс істейді. Мысалы, Екінші дүниежүзілік соғыстағы сүңгуір қайықтар сериялық және параллель жүйелерді пайдаланды.

Аз танымал, бірақ кем емес қызықты дизайн отын-гидравликалық гибридтер. 1978 жылы Миннеаполистегі Миннесота Хеннепин кәсіптік-техникалық орталығында студенттер Volkswagen Beetle көлігін ауыстырды. бензин-гидравликалық гибридті дайын бөлшектермен. 90-жылдары EPA зертханасының американдық инженерлері әдеттегі американдық седанға арналған «петро-гидравликалық» беріліс қорабын әзірледі.

Сынақ машинасы қалалық және тас жолдың аралас циклдерінде шамамен 130 км/сағ жылдамдыққа жетті. 0 литрлік дизельді қозғалтқышты пайдалану арқылы 100-ден 8 км/сағ жылдамдыққа жету 1,9 секундты құрады. EPA жаппай өндірілген гидравликалық компоненттер автомобильдің бағасына бар болғаны 700 доллар қосты деп есептеді. EPA сынағы Форд Экспедициясының бензин-гидравликалық гибридті дизайнын сынады, ол қалалық көлік қозғалысы кезінде 7,4 шақырымға 100 литр отын тұтынатын. Қазіргі уақытта АҚШ-тың UPS курьерлік компаниясы осы технологияны қолданатын екі жүк көлігін басқарады (8).

8. ИБП қызметіндегі гидравликалық гибрид

АҚШ әскері сынақтан өтті Humvee гибридті жол талғамайтын көліктері 1985 жылдан бастап. Бағалаулар тек үлкен динамика мен отын үнемдеуді ғана емес, сонымен қатар, мысалы, бұл машиналардың кішірек термиялық қолтаңбасы мен тыныш жұмыс істеуін атап өтті, бұл сіз болжағандай, әскери қолданбаларда үлкен маңызға ие болуы мүмкін.

Ерте форма теңіз көлігіне арналған гибридті қозғалтқыш жүйесі діңгектерінде желкенді кемелер болды және Бу қозғалтқыштары палубаның астында. Тағы бір мысал қазірдің өзінде айтылды дизельді-электрлік сүңгуір қайық. Кемелерге арналған гибридті қозғалтқыш жүйелеріне, сонымен қатар, SkySails сияқты компаниялардың үлкен батпырауықтары кіреді. Батпырауық сүйрету олар ең биік кеме мачталарынан бірнеше есе жоғары биіктікте ұша алады, күштірек және тұрақты желді ұстай алады.

Гибридтік концепциялар ақыры авиацияда өз жолын тапты. Мысалы, ұшақтың прототипі (9) гибридті алмасатын мембраналық жүйемен (PEM) жабдықталған. қозғалтқыштың қуат көзіол кәдімгі винтке қосылған. Жанармай ұяшығы круиздік кезең үшін барлық қуатты қамтамасыз етеді. Ұшу және көтерілу кезінде, ұшудың ең қуатты қажет ететін сегменті, жүйе жеңіл литий-ионды батареяларды пайдаланады. Демонстрациялық ұшақ сонымен қатар ұшақтың конструкциясына модификациялар енгізген австриялық Diamond Aircraft Industries компаниясы құрастырған Димона моторлы планері болып табылады. Қанаттары 16,3 метр болатын ұшақ отын ұяшығынан алынған энергияны пайдаланып, шамамен 100 км/сағ жылдамдықпен ұша алады.

9 Boeing отын ұяшықтарының демонстрациялық ұшағы

Барлығы қызғылт емес

Кәдімгі көліктерге қарағанда гибридті көліктердің дизайнының күрделілігіне байланысты автокөлік шығарындыларының азаюы осы шығарындыларды өтейтінін жоққа шығаруға болмайды. Гибридті көліктер түтін тудыратын ластаушы заттардың шығарындыларын 90 пайызға дейін азайта алады. және көміртегі шығарындыларын екі есе қысқартты.

Қарамастан, бұл Гибридті автомобиль кәдімгі автомобильдерге қарағанда отынды аз тұтынады, гибридті автомобиль батареясының қоршаған ортаға әсері туралы алаңдаушылық әлі де бар. Көптеген гибридті автомобиль аккумуляторлары бүгінгі күні екі түрдің біріне жатады: никель-металл гидрид немесе литий-ион. Дегенмен, қазіргі уақытта бензин көліктеріндегі стартерлік аккумуляторлардың көпшілігін құрайтын қорғасын батареяларына қарағанда екеуі де әлі де экологиялық таза деп саналады.

Бұл жерде деректердің бір мәнді емес екенін атап өткен жөн. Жалпы уыттылық және қоршаған ортаға әсер ету деңгейлері никель гидридті батареялар жағдайға қарағанда әлдеқайда төмен болып саналады қорғасын қышқылды батареялар немесе кадмийді пайдалану. Басқа дереккөздер никель-металл гидридті аккумуляторлардың қорғасын-қышқылды аккумуляторларға қарағанда әлдеқайда улы екенін және қайта өңдеу мен қауіпсіз кәдеге жарату әлдеқайда ауыр екенін айтады. Никель хлориді және никель оксиді сияқты әртүрлі еритін және ерімейтін никель қосылыстарының жануарларға жүргізілген тәжірибелерде расталған белгілі канцерогендік әсерлері бар екені көрсетілген.

Litowo-jonowe батареялары Олар қазір тартымды балама болып саналады, өйткені олар кез келген батареяның ең жоғары энергия тығыздығына ие және жоғары көлемді сақтай отырып, NiMH батарея ұяшықтарынан үш еседен астам кернеуді шығара алады. Электр энергиясы. Бұл аккумуляторлар сонымен қатар көбірек қуат өндіреді және тиімдірек, ысырап болған қуаттың алдын алады және батареяның қызмет ету мерзімі автомобильдікіне жақындай отырып, жоғары төзімділікті қамтамасыз етеді. Сонымен қатар, литий-иондық аккумуляторларды пайдалану автомобильдің жалпы салмағын азайтады, сонымен қатар 30 пайызды алуға мүмкіндік береді. Бензинмен жүретін көліктерге қарағанда отын үнемдеу жақсарды, бұл кейіннен CO шығарындыларының төмендеуіне әкеледі₂.

Өкінішке орай, қарастырылып жатқан технологиялар табу қиын және қымбатырақ материалдарға байланысты. Төмен қозғалтқыш дизайны және гибридті көліктердің басқа бөліктеріне, басқалармен қатар, сирек жер металдары қажет. Мысалға диспрозия, гибридті қозғалтқыш жүйелерінде әр түрлі жетілдірілген электр қозғалтқыштары мен аккумуляторлық жүйелерді өндіру үшін қажет сирек жер элементі. Немесе неодим, тұрақты магнитті электр қозғалтқыштарында қолданылатын жоғары берік магниттердің негізгі құрамдас бөлігі болып табылатын тағы бір сирек жер металы.

Дүние жүзіндегі сирек кездесетін жерлердің барлығы дерлік негізінен Қытайдан келеді. сияқты қытайлық емес бірнеше дереккөздер Хоидас көлі Канаданың солтүстігінде немесе Велд тауы Австралияда ол қазір әзірленуде. Егер жаңа кен орындары болсын, сирек металдарды алмастыратын материалдар болсын, балама шешімдер таппасақ, онда материалдардың бағасының өсуі сөзсіз. Бұл бензинді нарықтан біртіндеп алып тастау арқылы шығарындыларды азайту жоспарларын бұзуы мүмкін.

Бағаның өсуінен басқа этикалық сипаттағы мәселелер де бар. 2017 жылы БҰҰ есебінде заң бұзушылықтар анықталды кобальт шахтасындағы балалар, Конго Демократиялық Республикасындағы (DCR) электр қозғалтқыштарының соңғы буынын қоса алғанда, жасыл технологияларымыз үшін өте маңызды шикізат. Әлем төрт жасында-ақ лас, қауіпті және жиі улы кобальт кеніштерінде жұмыс істеуге мәжбүр болған балалар туралы білді. Біріккен Ұлттар Ұйымы жыл сайын бұл шахталарда сексенге жуық бала өледі деп есептейді. Күніне 40-қа жуық кәмелетке толмағандар жұмыс істеуге мәжбүр болды. Кейде бұл біздің таза будандарымыздың лас бағасы.

Шығару құбырларының инновациялары жігерлендіреді

Дегенмен, жақсы жаңалық бар гибридті әдістер және таза көліктерге деген жалпы тілек. Жақында зерттеушілер келешегі бар және таң қалдыратын жаңалық жасады дизельді қозғалтқыштардың қарапайым модификациясыгибридті жүйелерде электр жетегімен біріктірілуі мүмкін. Дизельдік жетектер бұл оларды кішірек, арзанырақ және күтуді жеңілдетуі мүмкін. Ең бастысы, олар таза болады.

Чарльз Мюллер және оның Sandia ұлттық зертханасының зерттеу орталығындағы үш әріптесі Channel Fuel Injection (DFI-) деп аталатын модификацияда жұмыс істеді. Ол Бунсен оттығының қарапайым принципіне негізделген. Ғалымдар DFI пайдаланылған шығарындыларды азайта алады және DPF-лердің күйемен бітелу үрдісін азайтады дейді. Мюллердің айтуынша, оның өнертабысы тіпті картердегі күйенің мөлшерін азайту арқылы май ауыстыру аралықтарын ұзарта алады.

Сонымен, ол қалай жұмыс істейді? Саңылаулар кәдімгі дизельде олар жану камерасының аймақтарында бай қоспалар жасайды. Дегенмен, ғалымдардың пікірінше, бұл аймақтарда оның толық жануы үшін қажетті мөлшерден екіден он есеге дейін көп отын бар. Жоғары температурада отынның мұндай артық мөлшерімен көп мөлшерде күйе пайда болу үрдісі болуы керек. DFI арналарын орнату дизельдік отынның күйенің аз немесе мүлде пайда болуымен тиімді жануына мүмкіндік береді. «Біздің қоспаларымызда отын аз», - деп түсіндіреді Мюллер жаңа технология туралы басылымында.

Мюллер мырза айтып отырған арналар саптама саңылауларынан шығатын жерден қысқа қашықтықта орнатылған түтіктер. Олар цилиндр басының астыңғы жағына инжектордың жанында орнатылады. Мюллер олар жанудың жылу энергиясына төтеп беретін жоғары температураға төзімді қорытпадан жасалады деп санайды. Дегенмен, оның айтуынша, оның командасы әзірлеген өнертабысты жүзеге асыруға байланысты қосымша шығындар аз болады.

Жану жүйесі күйе аз шығарса, оны тиімдірек пайдалануға болады. пайдаланылған газдың рециркуляциялық жүйесі (EGR) азот оксидтерін азайту үшін, NOx. Шешімді әзірлеушілердің айтуынша, бұл қозғалтқыштан шығатын күйе мен NOx мөлшерін ағымдағы деңгейдің оннан біріне дейін төмендетуі мүмкін. Олар сондай-ақ олардың тұжырымдамасы CO шығарындыларын азайтуға көмектесетінін атап өтеді.₂ жаһандық жылынуды тудыратын басқа да заттар.

Жоғарыда айтылғандар, мүмкін, көптеген адамдар бас тартқан дизельдік қозғалтқыштармен тез қоштаспайтындығымыз туралы сигнал ғана емес. Жану жетегі технологиясындағы инновациялар гибридтердің өсіп келе жатқан танымалдылығының артындағы ойлаудың жалғасы болып табылады. Бұл көліктерден қоршаған ортаға түсетін салмақты бірте-бірте азайтатын шағын қадамдар стратегиясы. Бұл бағыттағы инновациялар гибридтің электрлік бөлігінде ғана емес, сонымен қатар жанармайда да пайда болатынын білу жақсы.