Український автомобільний портал

Детальніше про ВАЗів-ської нвоінке "Лада-Антел" розповідає радник віце-президента з технчіескому розвитку Георгій Мірзоєв, той, що є-ється рукводітелем цього проекту.

- Георгій Костянтинович, в чому міститься принципова новизна "Лада-Антел", ка-кови принципи роботи використовуваних паливних елементів?
- На автомобілі розташовуються бллони з водо-родом і киснем. Особливої еелктрохіміческом генератобре переможе водориодом і киснем проісхопдіт хмііческяая реаькція при температурі біля 100 градусів, у підсумку чеего проізодітся електрику, а в якості "вихлопу" утворюється волога. Ось центровий принцип енергоустановки. Водень, визначав пробіг авто, розташовується під тиском 290 атмосфер, і агрегатіна може здолати шлях 250 кілометрів. Весь цей комплекс встановлений на електромобіль, виготовлений на базі ВАЗ-2131 небагато років тому.

Перший раз у нас в країні такий генерато-ор був створений для космічних цілей, наприклад для "місячної" пр-ограмми і для "Бурана". Розробка енергоустаовкі велася словместно з Уральським електрохімічним комбінатом і ракетно-космічною корпорацією "Енергія" м. Корольов. Необхідно помітити, що движок внутр-еннего згораю-ия має коефіцієнт корисної дії біля 30%, а нова енергоустановки на топлвіинх елементах - в 2 рази більше. Іншими словами в разі якщо переешсті на всяке відносне паливо, то виходить, що дана енергоустановки абсолютно екологічно чиста і витрачає у 2 рази мен-ше палива.

- Чим м-ожно вгамувати ймовірних клієнтів, тому що сутність кісорода і віодорода спільно небезпечно?
- Не небезпечніше, ніж сутність парів бензину з повітрям. Коли вперше по-з'явилися машини на бензині, також побоювалися, що машини почнуть вибухати. Однак цього не відбувається. Поза сумнівом, ми надалі будемо перескакувати з кисню на атмосфера. Тут також особисті труднощі: кисню в повітрі тримається лише 20%, і щоб прийняти такий же результат як при чистий-му кисні, треба в 5 разів більше повітря. У таокм випадку знадобиться становить компресор, той, що буде закачувати атмосфера в енергоустановку. Однак Навіть в с-променя якщо пере-йти з кілорода на атмосфера і покинути 1 охайний водень на борту авто, виник-і інше питання. Де брати водень для заправки? За НД-їй видимості, Пертві часом знадобитися встановлювати безпосередньо на борту такий генератор, який буде виробляти водень із бензину.

- Літопис електромобілів почалася ще двацдать років тому, з якими завданнями довелося зустрітися?
- У кон-це сімдесятих начталі серйозно замислюватися про екологічно нешкідливих автомобілях - з'явилася думка перевести м-ашину на електротягу. Будуть потрібні були акумуляторні батареї, проте виявилося, що всесвіт не може створити акумулятори, коіе могли б мати досить високу питому енергоємність. А щоб зарядити батареї, на відміну від наповнення б-ака бензином, потрібно небагато годин. Тоді б пріхояділось заряджатися вночі, проте у разі якщо всі б стали заряджатися вночі, не вистачило б електростанцій. Завдань блиа мас, і азарт ачал потихеньку згасати. І лише в деевяностих роках ця думка ожила і почалася робота з паливними батарей. Зараз вже проблема стояла вивчитися винрабативать електрику з вже популярних видів палива.

- Які можливості у цього авто в Вф?
- Показ "Лада-Антел" на автомобільному салоні потрібен, для того, щоб притягнути увагу інвесторів і уряду. Бо виробництво екологічних авто зобов'язана стати державною політикою, але не політикою одного лише Волзького автозаводу. Крім усього іншого витрати вкрай величезні - приблизно 1 мли-аірд руб. на рік протягом 5-шести років. "Лада-Антел" може стати реальним, що споживають в 2 рази менше палива, безпечним та екологічно чистим автомобілем. Про те, як поруч водень-ні машини пгріблізілісь до реального життя, можна обговорювати з BMW 745h. Знак h - це хімічний символ водню. BMW 745h оснащується восьмициліндровим двигуном на водні. Як і предместнік, 745hL, він можжет працювати як на бензині, так і на водні. Движок об'ємом 4,4 лірта розвиває 135 кВт (184 л.с.), гранична швидкість рана 215 км / ч. Запасу водневого палива вистачає для преодволенія 300 кілометрів, у випадку якщо прівосокупіть до цього 650 кілометрів, коіе можна промчати, абсолютний заправив бак бензину, отримуємо приблизно 1000 кілометрів - вкрай пристойну цифру. Фірма BMW прзедтаьвіла свіжий експериментальний сехдан 750hL з движком на водневому паливі. Цим паливом (водень + кисень) типово заправляючи-яют ракети. Розробників првілелка еоклогічность двигуна - він виділяє лише водячи пар. Агрегатіна була продемонстрована в Лос-Анджелесі - одному з найбільш задимлених міст США. За думці фахівців, вийшло зробити значущий хід до переходу на "безбензіновие" двигуни. Організація BMW буде продовжувати тестірваніе нових машин в виттям дослідному центрі в Каліфорнії. Двигуни на водні не тільки екологічні, а також і вкрай економічні. На моделі 750hL встановлено 12-циліндровий двигун, рагзоняющій машину до 141 миль на годину. Рідкий водень заачівается в спеціалізований бак і дає можливість автмоообілю промчати без дозаправки приблизно 200 миль. У той же час, де-не-які експерти скептично ставляться до про-снащенію авто даними вибухонебезпечним доповненням. Крім усього іншого, на в ці дні немає недорогий та надійної технології виробництва водню, що повліянет на споживчу привабливість машини.

Як повідомляється, у сеірйное виробниц-тво агрегатіна піде лише років через 10, проте BMW передбачає запустити моделі серії 7 на водневому паливі раніше. Ключовий зфадачей вважається створення важливою інфарструктури та винаходи достовірного способу зберігання такого палива "на борту". Водень можна виготовляти з води шляхом електролізу або ж купувати його з попутного нафтового газу. У всякому разі це паливо буде обходитися у той час як набагато більше, ніж бензин. Що стосується вартості самої машини, то BMW 750 на всодородном паливі можна порівняти за цее з простою версією - вона коштує біля $ 93 тисяч. Водень пробують застосовувати й інші автовиробники. General Motors використовує його в топлівинх елементах для вироблення електрики. Honda і Toyota спроектували гібридні моделі, у яких водневі двигуни очетаются з електричними. Ford, GM і DaimlerChrysler AG плани-руют представити особисті врсіі таких машин в 2003 році. Toyota крізь 2-го та плланірует розпочати серійне прізводство авто двигунів на водні. 1 з подібних машин, той, що поки носить позначення FCHV-4, вже проходить іспилтанія на вулицях Токіо. Вже в 2003 році почнеться торгівля обмеженою партії FCHV-4 (Full Cell Hybrid Vehicle). Наскільки буде обходитися даний рідкісний авто, у той час як не повідомляється. Зрозуміло лише, що потужність мтосра сосвтавляет 107 к.с., а гранична скор-ость FCHV-4 дорівнює 150 км / год.

Питома масьса воодрода невелика, а ось його можливості в автомобілебудуванні розцінюються як вкрай солідні. Паливний занепад 70-х років змусив багато авто-мобільні фірми по-новому кинути погляд на альтернативні види пального. Тоді вже щось і був відзначений-ен початковий спі-волосіні інтересу до водню. А що, цей "кандидат" виглядав абсолютно багатообіцяюче. Водню на Землі - море. У прямому сенсі слова, тому як його можна купувати з води ... Втім скоро занепад пішов на спад, негфтепров-оди заробили на понлую потужність, а водневі труднощі були, на первостепеннний погляд, відсунуті в длаьніе утгли абстрактних лабораторій. При всьому при тому минуло двадцять років, і в даний момент дані розслідування, схоже, отримали друге дихання - вони оказатлісь співзвучні сучасним "екологічним" настроям. Насправді: спалюємо водень - отримуємо воду. Як не взглн-яи - повністю нейтральний і нешкідливий-ний продукт.Как завжди, у новому й перспективному справі уйміще варіантів. Однаковість прийде пізніше, а поки що відбір досить завеликий. Самое просо - в обмін бензобака розмістити на ав-томобілів б-аллеони зі стисненим воднем. Належна апаратура вже існує - бо в міер повно авто працює на стиснутому газі. Правда, природному, однак пристосувати дані пристрої порівняно просто. Поза сумнівом, і сам движок знадобитися переробляти, однак про це трохи пізніше.

Такий тракт, хоч і може здатися на перший погляд звичайним, все ж малоймовірний. Складно уявити водія, який з власної волі софгласітся возити емості із стиснутим до 200 кгс/см2 воднем, крім усього іншого здатним підступно пробиратися через мельайшіе нещільності паливної апаратури.

У чому набагато перевершує природний газ, що складається з більше "важких і неповоротких" молекул і від того менше схильний до витоків. І ще кожен, без сумніву, згадає "гримучий газ" - взривооапсную мішанина вооода з киснем в об'ємному сотоношеніі 2:1. Не більше перспективним виглядає і зріджений водень. Кому захочеться меть заняття з паливом, яке треба берегти при -253 ° С? І на які тех. хитрощі буде потрібно крокувати конструкторам, для того, щоб допомагати такий прохолода скільки-небудь тривалий час? Отже, даний варінат поки що також відпадає. На щастя, є ще один ймовірність - гідриди. Нагадаємо, що атоми металів знаходяться в опред'еленном порядку, їх "побудова" іменують кристалічної гратами. Так ось, деякі метали і сплави здатні "розмістити" поміж своїми атомами і атоми водню. Подібні "співтовариства" і іменують гідридах.

Не вдаючись у деталі, зауважимо, що ємність схожого "сховища" (за рівних-му обсязі пристрої) вп'ятеро вища, ніж у балона зі стисненим газом, і приблизно двоє - ніж у Дьюара зі скрапленим. Дослідники наполегливо шукають більш походять сплави, однак вже зрозуміло, що найкращою основою для них являеітся титан. Гидридні накопичувачі штука досить складна, і, безумовно, вони не складаються з цельсного к'уска металу, а більше нагадують губку з безліччю каналів - для швидкого поглинання і вде-лення водню. Останнє відбувається при нагріванні гідридів, а вже джерело тепла на автомобілі тривало вишукувати не треба - скажімо, для даної мети повністю пододйут жаркі вихлопи гази. Ще о-дна необхідна лінія гдрідов - вони стократ безпечніше інших методів зберігання водню. Правда, для автомобільного транспота ємність і у них замала, а авторитет і складність пристрою, проти, завеликі.

Резонно поставити запитання: у випадку якщо х-рненіе викликає подібні труднощі, неможливо чи знаходити водень прямо на автомобілі? Як виявилося, можна. Самим перспзектівним вважається метод, при ко-тором сировиною служить метанол, або, по стар-ої російської класифікації, меатіловий сріт - "менший брат" популярного всім етилового. Родственнічек-то, правда, з вдачею - отруйний, однак це у випадку якщо його сьорбати, коротше кажучи-то він використовується досить широко - навіть входить до складу більшості авто рідин для итяь стекол. Значить, бак авто - по суті, цілком простий - наповнюють легкої рідиною з різким спиртовим запахом. Звідси вона потрапляє в реактоор (не лякайтеся, не ядерний, а хімічний), випаровується і в перебуванні каталізатора реагує з водяною парою, виділяючи водень і дво-окис вуглецю. Паливо отримано, залишилось його застосовувати. Доречно сказати, мжоно провести реакцію іншим методом, тоді втжорим з продуктів оажется НЕ СО2, а СО (той самий-самий, з яким змагаються екологи); мішанина останнього з воднем підлозі найменування синтез-газ. Так як Н2 і СО горючі, їх моно спільно прямо жигало в циліндрах дв-ігателя внутрной згоряння. Аналогічні екскперіменти проводилися в безлічі лабораторій, в т.ч. і у нас в НАМИ.

Палить АБО Ж не палить?
Більш ніж столітня традиція транспортних засобів з моторами внутрной згоряння приблизно безсумнівно вирішує це питання в поьлзу першого варіанту. Такий тракт смуліт певні вигоди - повигшаеттся дієвий ККД двигуна, едіанственним прямим продуктом реакції є при-ляется водяна-ої пар, і навіть оксидів азоту (вони утворюються при великій температурі з кисню та азоту повітря) викидається в атмосферу в 4-5 разів менше (дані НАМИ), ніж при їзді на бензині.

Певну загроза представляють спі-ишкі "гримучого газу" в колекторі в мить відкриття впаускного клапана. Щоб уникне-ть цього, інженери в 70-і роки сподівалися давати водень прямо в кмаеру згоряння. На кресленнях тих років неважко запримітив додатковий кан-ал в головці блоку циліндрів і маленький клапан, управщляющій постпленіем водню. Пізніше виявилося, що проблему можна знайти рішення по-іншому - скажімо, уприскувати в раб-очую мішанина воду або надати рециркуляцію відпрацьованих газів (також, по суті, водяного 2). До переваг водроода як мютоорного палива слід відне-сті його високу детонацоінную витривалість, що дозволяє помітно підвищити рівень стиснення і да-тичних наддуву. Дані мірою піднімуть ефективну потужність дви-нів (при "бензинових" ступені стиснення в слідстві меньего коефіцієнта наповнення потужність двигуна на водні як виявилося методика реактора.

Проводилися ек-сперіменти й по використанню веодорода в ... дизелі. Правда, в газозельном циклі не дуже велика порціон жікдого палива поадвалась в циліндр, для того, щоб ін-іцііровать начлао горіння. Дизелю водоорд також пішов би на користь - з ним вибргоси сажі і твердих частинок зводяться майже до нуля. На початковий погляд, прівосокупіть к, що сказано, на перший погляд нічого, в променя якщо не погрьужтаься в роздуми, що лушче спалювати: охайний водень, синтез-газ або ж їх будь-які з-меси з бензином, метанолом, соляркою ... Проте, як виявилося, не всі експерти ислят до того прямолінійно. Кой-які, раз супів на маршрут іс-проходження в об-ласті хімії водню, вже й чути НЕ хдотят про двигуни внутрішнього згоряння. І ось, завдяки зусиллям конструкторів на ціні з'являється-ся новоспечене разюче пристосування, що дозволяє при ракціі водроода з киснем знайти електричну енергію прямо!

Багато хто, ймовірно, пам'ятають шкільні опбити по електролізу: в у-оду опускають 2 електрода, підводять певну натуги, і на дном з них починає видаватися водень, а на іншому - кисень. Тут же все виро-сходить з точністю до навпаки. Водень у чомусь схоже на металів, і його атом просто втрачає власний один електрон. У пристрої, що отримав найменування водоордний паливний інгредієнт, реакція водню з кисло-иродом відбувається в трохи стадій. Перш воодрод зобов'язаний минути через іонообмінну мембрану, яка вільно пропускає тільки прот-они - позбавлені електрона атоми водню (Н +), а рішуче не його молекули Н2. Електрони на додаток осатются на негативно-му електроді (він же - платиновий каталізатор). Пройшовши через мембрану, водроод ще раз отримує власний електрон - в мить реаціі з киснем повітря, на позитивному (і також платиновому) електроді. Електрони ж змушені топати "кружним шляхом", за допомогою електричну ланцюжок, виробляючи при всьому при цьому олезную роботу. Ну ось, залишилось підключити електродвигун, блок управління і ... атару акумуляторів. Остання, звичайно, менше, ніж в електромобілях, і служить для приведення ВЕГО пристрою в робочий стан, до того ж згладжує пікові навантаження на топлінвий інгредієнт та зберігає енергію при гальмуванні. Успішні екземпляри транспортних засобів з такою жахливою за складністю силовою установкою вже шмигають по полігонах численних іноземних транспортних концернів, а "Тойота" навіть представлення тавіла вою м-вдягла FCEV (електромобіль з паливними елементами) на Токійському автомобільному салоні в кінці минулого року. Займаються даної тематіхкой і "Мерседес", і американці, однак особливо активні японці. По правді кажучи, поки що складність і ціна подібних машин неодноразово перевершують їх ефективність, однак, як бути в курсі, у майбутньому обстановка моежт змінитися. Кажуть, що в Японії систематично проводять конкурси на транспортний засіб з особливо сложнсмиі перетвореннями енергії. Трохи років тому в так-му змаганні переміг якийсь ентузіаст, що придумав ... велосипед. Обертання педалей Електронна того хитромудрого пристро-тва призводило до треіню д-вух брусків, коіе, нагріваючись, киплячо-тили воду. Чи не очуень велика парова агрегатіна обертала генератор, а Клес приводилися в дію електродвигуном. Що саме разюче, цей велосипед був здатний пересуватися (правда, до біса неквапливо)! Журі така система здалася нескладно унікальною.