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
Применение методов географических информационных систем для картирования загрязнения почв и зон риска отравления свинцом п. Рудная Пристань
Рудная Пристань - небольшой промышленный поселок городского типа в
Дальнегорском районе на севере Приморского края, примерно 400 км на
северо-восток от Владивостока. В поселке и в окрестных деревнях проживает около
5000 человек. Богатый по ...
Экологические проблемы Приморского края
Вопросы
улучшения экологической ситуации, устойчивого развития, уменьшения потребления
природных ресурсов на единицу валового продукта, роста энергоэффективности
экономики сегодня сформулированы как приоритетные задачи государства.
Не
...