Юный техник, 2002 № 03

Для сравнения можно вспомнить, что КПД автомобильного двигателя сегодня превышает 40 %. Чуть не вдвое выше. Однако за счет потерь на трение и резкого роста расхода топлива на частичных нагрузках среднее значение КПД автомобиля в городском цикле не превышает 8 %. В смешанном цикле, когда водитель часто и подолгу движется без остановок, КПД тоже невелик — 12,5 %. Выходит, поставив на автомобиль паровую электростанцию, можно еще получить выигрыш. По существу, получится электромобиль, в котором роль аккумуляторных батарей выполняет электростанция. Существуют специальные электромоторы, предназначенные для электрических автомобилей. Их КПД всегда высок, лежит в пределах от 60 до 95 %. Это означает, что в самых худших случаях, когда электромоторы работают наименее эффективно (разгон и троганье с места), КПД нашего автомобиля не будет опускаться ниже 15 %, а расход топлива в городском цикле получится в 2–3 раза ниже, чем у лучших современных автомобилей. Но это еще не все.

Движение по городу сопровождается частыми остановками. При торможении обычного автомобиля вся его энергия переходит в тепло. Полагают, что на это расходуется более половины энергии топлива. На электромобилях при торможении электродвигатели переходят в режим генератора. Энергией, которую они при этом вырабатывают, подзаряжают аккумуляторы. (Это называется рекуперативным торможением.)

Но за короткое время торможения аккумуляторы успевают «поймать» лишь незначительную часть поступающей к ним энергии. Гораздо лучше с этой задачей справляются конденсаторы. Экономия энергии от их применения на электромобиле достигает 30 %. Можно, конечно, поставить конденсаторную батарею и на наш, существующий пока лишь в воображении, автомобиль. Можно, но… не нужно. Вращающиеся с огромными скоростями роторы турбины и униполярного генератора сами по себе являются прекрасными накопителями энергии. В момент торможения автомобиль с паровой электростанцией профессора Угримова мог бы работать так: электродвигатели привода колес переводятся в режим генератора и посылают свой ток в генератор, стоящий на оси турбины. Подача пара в турбину прекращается. Сидящий на ее оси униполярный генератор превращается в двигатель. Он раскручивает сам себя и турбину. За счет накопления энергии торможения скорость их вращения возрастает. Некоторое время после нового старта автомобиль движется только за счет накопленной энергии. Затем подача пара на лопатки турбины возобновляется.

Таким образом, появляется возможность создать автомобиль, расходующий при езде по городу в 3–4 раза меньше топлива, чем лучшие из существующих, — 2–2,5 литра бензина на 100 км пути (рис. 4).

Рис. 4.Паротурбинный электромобиль:

_{1 — униполярный генератор; 2 — турбина; 3 — парогенератор; 4 — конденсатор пара; 5 — электродвигатель.}

При этом для получения пара бензин не обязателен. Можно сжигать мазут, газ, спирт. Выхлоп во всех этих случаях будет экологически абсолютно чист. Вообще-то в паровом котле можно сжигать даже каменный уголь. Его на 100 км потребуется всего 3–5 кг в зависимости от сорта. При современных способах сжигания даже самого плохого угля вы не почувствуете никакого запаха. А если еще достаточно аккуратно и точно выполнить силовую установку автомобиля, он будет шуметь не больше, чем хорошая кофемолка.

А.ИЛЬИН

Рисунки автора и художника В.ГУБАНОВА

ВЕСТИ С ПЯТИ МАТЕРИКОВ

УЛЫБАЮЩЕЕСЯ АВТО. Японские корпорации «Тойота» и «Сони» представили на суд общественности свое совместное творение — автомобиль, который умеет соображать, чувствовать и общаться с хозяином. Его передняя часть оборудована специальными бороздками, имитирующими рот, в качестве глаз выступают фары, а в роли ушей — боковые зеркала. Радиоантенна, установленная в задней части автомобильчика, выполняет еще роль хвостика. При приближении владельца с электронным ключом машина улыбается и подмигивает глазами-фарами. А хвостик-антенн а начинает приветливо вилять.

РОБОТ-КОСМОНАВТ создан в КНР. Профессор Харбинского политехнического университета Лю Хун, который руководил работами по созданию суперробота, утверждает, что новый аппарат сможет полностью заменить человека в проведении сложных операций на орбите и даже на поверхности Луны. Рука робота соразмерна человеческой, но имеет лишь четыре пальца. Тем не менее их оказывается достаточно, чтобы поднимать предметы весом до 10 кг, пользоваться отверткой, гаечным ключом и другими инструментами. Прежде чем отправиться в космос, новый работ должен пройти всесторонние испытания на Земле. В частности, его намечено использовать помощником сапера в операциях по разминированию.