Альтернативные двигатели АТС
Основу двигателя на этих машинах представлял маховик массой 1,5 т (10% от массы автобуса), который перед началом движения в течение 25 мин раскручивался электродвигателем до 3000 об/мин и «запасал» 9 кВт- ч энергии. После раскручивания обратимый электродвигатель, соединенный с маховиком, работал уже как динамомашина, питая тяговые двигатели жиробуса, который мог развивать скорость до 50 км/ч и проходить путь до следующей подзарядки (раскручивания) до 5 км. Фактически скорость жиробуса составляла 20-25 км/ч. На пути 2,5 км он расходовал 60% запаса энергии и требовал подзарядки. Поэтому зарядные устройства были размещены через 1,0-1,2 км, что соответствовало и требованиям размещения остановок для пассажиров.
Большим преимуществом маховика является его экологическая чистота, имея в виду отсутствие токсичных отходов и практическую бесшумность, а также высокий к. п. д. Но самым главным недостатком следует признать его малую энергоемкость, а следовательно, незначительный пробег между подзарядками. Тем не менее, исследования и эксперименты с этим типом двигателя продолжаются. В США, например, спроектирован супермаховик массой 100 кг, который, по расчетам авторов, при 30 000 об/мин может обеспечить пробег легковому автомобилю 160 км. Хотя реализация такого проекта принципиально возможна, предстоит решить немало сложных научно-технических задач и определить экономическую целесообразность его применения в массовом производстве.
Оригинальный легковой автомобиль разработан и выпущен в конце 70-х годов в США. Автомобиль шестиместный с экономичным двигателем мощностью 44 кВт. В багажнике смонтирован тяжелый стальной маховик диаметром 950 мм и массой 231 кг. Вращаясь на магнитных подшипниках в вакууме, маховик при 15 000 об/мин развивает мощность 100 кВт. Через электрогенератор эта мощность передается тяговому электродвигателю, а затем на ведущие передние колеса. Начальная раскрутка маховика производится от внешней электросети. Данный автомобиль может работать как: обыкновенный на двигателе внутреннего сгорания при остановленном маховике; электромобиль от маховика, обеспечивающего запас хода в 36 км при скорости 48 км/ч; машина от двигателя внутреннего сгорания и маховика одновременно.
В границах населенных пунктов водитель может выключать двигатель и использовать только энергию маховика, а за их пределами - экономичный двигатель внутреннего сгорания, резко повышая мощность силовой установки за счет подключения энергии маховика при кратковременной необходимости ускорить разгон или поднять скорость движения на крутом подъеме, при обгоне и в других ситуациях (до 151 км/ч). Нетрудно понять, что такой сложный автомобиль дорог как в устройстве, так и в эксплуатации.
Одним из альтернативных видов АТС являются электротяговые. Проводятся даже разработки большого электробуса. В перспективе предусматривается работа по снижению массы силового агрегата и прежде всего за счет использования криогенных емкостей для жидкого водорода. Повышение в будущем удельной мощности генератора позволит отказаться от вспомогательного аккумулятора, который сегодня необходим для повышения динамики
электромобиля.
Несмотря на отмеченные выше
недостатки, топливные элементы обладают исключительными качествами: автономностью и высоким к. п. д. Поэтому работа над их совершенствованием продолжается во многих развитых странах. Ряд исследователей ожидают, что переход от свинцовых аккумуляторов к топливным элементам позволит в будущем снизить эксплуатационные расходы на 50%.
Серьезной альтернативой
автомобилю и автобусу в городских условиях в дополнение к трамваю и метро могут стать транспортные средства на магнитной подвеске. Научные и проектные разработки в этой
области развернуты во многих развитых странах, но в наибольшей степени они продвинуты в ФРГ и Японии.
В ФРГ построена модель вагона на магнитной подвеске с линейным электродвигателем и испытана на экспериментальном кольце протяженностью 1 км, где она развивала скорость 150-220 км/ч. Созданы и другие образцы моделей и
полномасштабных вагонов, а также проект поезда на 300 пассажиров для движения со скоростью 400 км/ч. В 1982 г. вблизи Эмсланда было начато сооружение участка длиной 31,5 км и создан двухсекционный вагон на 196 мест
для движения со скоростью 400 км/ч.
В Японии на протяжении ряда последних лет была проведена большая исследовательская и экспериментальная работа по созданию аналогичных транспортных средств. В 1978 г. полномасштабная модель вагона с линейным двигателем на отрезке протяженностью 3,1 км развила скорость 261 км/ч, в следующем году- 364 км/ч, а в 1980 г.- 517 км/ч. В г. Иокогама такая дорога уже построена. Сооружается пригородная линия от Токио до нового аэропорта Нарита со временем доставки пассажиров 15 мин, а также магистральная Токио - Осака.
Еще статьи по теме
Экологический мониторинг леса
Леса
Беларуси, занимая 38,5 процента ее территории, являются наиболее крупной и
функционально значимой частью природного ландшафта, необходимым фактором
экологического равновесия и устойчивого развития страны. Управление лесами и
лесным х ...
Очистка городских сточных вод от механических примесей
Бытовые
сточные воды образуются в жилых, административных и коммунальных зданиях, а
также в бытовых помещениях промышленных предприятий. Это сточные воды, которые
поступают в водоотводящую сеть от санитарных приборов. Особенности образован ...