Нейтрализаторы в России и в Украине в настоящее время.

Увы, нам пока не до таких нюансов, как токообогрев нейтрализа­торов или индивидуальный контроль сгорания с помощью специальных датчиков в каждом из цилиндров. Россия по уровню автомобильной техники находится сейчас на пороге первой фазы эры нейтрализации — нам надо хотя бы внедрить нейтрализаторы на отечественные автомо­били. Как это было сделано 30 лет назад в Америке и Японии, при­дется правительственными решениями "закрутить гайки" всем без ис­ключения автозаводам и принудить их к выпуску автомобилей, отве­чающих реально выполнимым экологическим требованиям. Правда, от этого немедленно пострадаем мы, покупатели, — ведь автомобили с впрыском и нейтрализатором немедленно станут дороже!

А еще надо обязательно решить проблему с этилированным и не­чистым, с большим количеством вредных примесей, бензином — иначе нейтрализаторы будут очень быстро терять свои способности. И пере­оборудование для этой цели нефтеперерабатывающих заводов по всей стране — это тоже вопрос государственного уровня.

Помимо этого, есть еще масса проблем. Оборудовать ли нейтрали­заторами те автомобили, что уже выпущены? В Соединенных Штатах, например, разрешено эксплуатировать старые карбюраторные машины — это позволяет высокая скорость обновления автопарка. В Германии это тоже разрешено, но владельцы машин без нейтрализаторов платят больший налог. И стремятся от них побыстрее избавиться.У нас же автомобиль служит до тех пор, пока не сгниет второй кузов и не застучит после четвертой переборки мотор. А как будут обра­щаться с нейтрализаторами гаражные умельцы, уверенные в том, что "катализаторы" сильно ухудшают динамику и экономичность? Будут пробивать их ломом или вырезать из выпускного тракта?Словом, пока у внедрения нейтрализаторов в России больше врагов, нежели сторонников. Но — "иного нет у нас пути"!

Частичное решение проблемы выбросов известно: это полный отказ от этилированного бензина (недавно его производство наконец-то и у нас официально запретили) и тотальное оснащение автомобилей каталитическими нейтрализаторами. Тем не менее пройдут годы, пока «безвредные» автомобили вытеснят чадящих старичков-долгожителей. Здесь нам, к сожалению, не под силу радикально что-то изменить. Но, положа руку на сердце, разве мы сами зачастую не усугубляем ситуа­цию, варварски относясь к чужому и своему здоровью? Предлагаем не­сколько элементарных действий, способных сделать так, чтобы дышать всем стало легче .

Выключайте двигатель в глухих пробках. По нашим замерам в салоне машины, оказавшемся в пробке, концентрация СО варьирует от 17 до 50 мг/м³. Пешеходам достается ненамного меньше - от 15 мг/м³.

Уважайте живущих поблизости! Если действительно необходимо прогреть мотор (например, морозным зимним утром), делайте это на удалении от жилых домов: 68 мг/м³ -это опасно! А лучше - в движении: двигатели хуже не будет, соседи же не получат дозу 22 мг/м³ (измерено в квартире!).

12. Электромобили и гибридоавтомобили.

Альтернативу ДВС инженеры ищут фактически со времени рождения автомобиля. Еще в 1900 году на Всемирной выставке в Париже показали любопытный прототип работы знаменитого констру­ктора Фердинанда Порше - «Лонер-Порше» с четырьмя электромоторами в ступицах колес. Мощность каждого составляла около 5 л. с., а питали их ак­кумуляторы емкостью 300 А·ч общей массой 410 кг. Образец достигал 50 км/ч и проходил на одной зарядке полсотни километров!

Увы, машина получилась тяжелой, дорогой и очень сложной в производстве. Тем не менее нечто подобное пытались сделать на протяжении всего XX века. Но по-настоящему масштабные программы разработки альтернативных двигателей, поддержанные крупными производителями автомобилей, появились только в 80-е годы прошлого века, и лишь к концу 90-х потребители смогли оценить реальные - серийные плоды.

Так, модель ЕV-1 от «Дженерал моторс» стала одной из первых попыток развернуть массовый выпуск электромобилей. Но несмотря на отказ от дорогих серебряно-цинковых и никель-кадмиевых батарей в пользу дешевых свинцово-кислотных, машина стоила более 30 тыс. долл.

За эти деньги владелец получал двухместный автомобиль с не слишком большим багажником (275 л), «съеденным» двадцатью шестью 12-вольтовыми аккумуляторами общим весом 533 кг: это треть (!) полной массы машины. Аккумуляторы питали трехфазный электромотор переменного тока мощностью 102 кВт, которого хватало для достижения скорости 129 км/ч. Запас хода ЕV-1 составлял 150 км, зарядка «электроприбора» занимала в зависимости от типа зарядного устройства от 3 до 12 часов.

Не слишком заманчивые характеристики отпугнули потенциальных покупателей: не помогли ни льготные условия кредитования, ни передовой имидж экологически чистого ЕV-1. Не удалось внедрить «электрички» в массы и другим производителям. «Хонда-ЕV Плюс» и «Ниссан-Алтима ЕV», «Форд-Рейнджер ЕV» остались в разряде опыт­ных или, как «Пежо-106 Электрик», мелкосерийных. Камнем преткновения стало отсутствие недорогих, но энерго­емких и легких аккумуляторов.

Снова вспомним Порше. Еще в начале XX века, увидев преимущества гибридной схемы и попробовав «скрестить» электрические мотор-колеса с бензино­вым двигателем, он, по сути, стал родо­начальником гибридов. Ныне этот тип машин гораздо успешней, нежели электромобили, пробивает дорогу в жизнь. Два двигателя - сильнее одно­го. К тому же бензиновый или дизель­ный мотор может заряжать аккумуляторы на ходу, увеличивая пробег без до­заправки или подзарядки.

Применяют две основные схемы гибридных силовых установок - последовательную и параллельную (см. рис.).

В первой двигатель внутреннего сгора­ния приводит генератор, а колеса вра­щают тяговые электромоторы. В «па­раллельных» гибридах для привода ко­лес служат как электромотор, так и ДВС. Эта схема пока доминирует, хо­тя, в отличие от последовательной, об­ременена традиционной трансмисси­ей. Но в любом случае ДВС гибрида ра­ботает в наиболее оптимальном режи­ме, а при торможении энергия не теря­ется безвозвратно.

Используя параллельную схему, «Тойота» еще в 1997 году построила мо­дель «Приус» - первый действительно массовый гибрид, входящий в тройку самых экономичных в мире машин . Под капотом «Приуса» 1,5-литровый 72-сильный бензиновый дви­гатель с высокой степенью сжатия. Ра­ботает он в щадящем режиме - макси­мум 4500 об/мин. Никель-металл-гидридная батарея притаилась за задним сиденьем и питает 33-киловаттный электромотор.

В режимах резвого разгона двигате­ли работают одновременно, при спо­койной езде бензиновый мотор справ­ляется в одиночку, а троганье с места и разгон до 16 км/ч отданы на откуп электромотору. «Приус» развивает вполне пристойные 150 км/ч, выбрасы­вает в атмосферу на 80% меньше вред­ных веществ, чем бензиновый собрат, расходует в среднем чуть больше 4,5 л бензина на 100 км. И при этом стоит около 20 тысяч долларов.

Но «Тойота» недолго почивала на лаврах в одиночестве. Ответный ход сделала «Хонда», воплотив свое виде­ние гибридной технологии в модели «Инсайт». В отличие от пятиместного «Приуса», «Хонда» вмещает всего дво­их, зато обладает более спортивным ха­рактером. При расходе топлива 3,4 л она способна преодолеть рубеж 100 км/ч менее чем за 12 с, а «макси-малка» -180 км/ч! Все это - с трехци­линдровым бензиновым мотором - 999 см³! Конечно, свою роль сыграли и от­менная аэродинамика (Сх=0,25), и алюминиевый кузов массой 162 кг. Но силовая установка достойна отдель­ного разговора. В пику «Приусу» она построена по последовательной схеме, причем весьма изящно. Вместо тради­ционного маховика на коленчатом валу установлен электромотор мощностью 10 кВт, в определенных режимах вы­полняющий роль генератора.

При спокойной езде «Инсайт» обхо­дится бензиновым мотором, а электро­двигатель работает как генератор во время торможения, заряжая «обойму» никель-металл-гидридных аккумулято­ров. Стоит «утопить» педаль, как элект­ромотор выйдет из режима зарядки и дополнит 68 бензиновых «лошадок» восьмью электрическими. На светофо­рах двигатель «Хонды», как и «Тойоты», выключается для экономии топлива.

«Приус» и «Инсайт» уже распроданы многотысячными тиражами, пару та­ких завезли и в Москву. В прошлом году только в США спрос на «Приус» вырос на треть, а объем продаж достиг почти 20 тысяч штук.

Но конструкторы не стоят на месте: в продаже появилась гибридная «Хонда-Сивик» с 10-киловаттным электро­мотором и бензиновым двигателем (1,3 л, 62,5 кВт/85 л. с.), оснащенным системой зажигания с двойным после­довательным искрообразованием. Рас­ход топлива в среднем всего 5 л/100 км. Кстати, «Сивик Гибрид отличается от обычного лишь шильдиком на корме и задним сиденьем, которое невозмож­но сложить.

«Тойота-Приус» второго поколения - следующий шаг на пути гибридиза­ции. Новинка экологически чище и экономичнее предшественницы. Сило­вая установка «Гибрид Синержи Драйв» располагает уже 50-киловаттным электромотором, работающим при напряжении 500 В. Увеличение мощности, естественно, повысило ди­намические характеристики. Не мудре­но: электромотор развивает 400 Н*м крутящего момента в диапазоне от 0 до 1200 об/мин, а ДВС прибавил в мощности по сравнению с предшественни­ком 6 кВт/8 л. с. «Мы многое поняли о «Приусе» с момента его дебюта в США 2,5 года назад, - уверяет Дон Эсмонд, вице-президент «Тойота мотор». - Более просторный, мощный, лучший в классе по экономичности и динамике «Приус» выведет бензоэлектрическую технологию в лидеры».

Что ж, похоже Эсмонд не лукавит: гибридные машины действительно стали гораздо доступнее и практичнее, чем каких-нибудь пять лет назад. Новые технологии позволили, в частно­сти, гарантировать средний срок службы батарей в 150 000 км. Немаловажно, что гибридные машины фирмы выпускают уже не в убыток, они стали рентабельны.

Производителей и потребителей стимулируют «кнутом и пряником», за­интересовывая первых в разработке ги­бридов, а вторых - в приобретении. Например, покупателям гибридных авто­мобилей в США при подаче налоговых деклараций за 2003 год предоставят льготы в размере 2000 долларов.

По самым оптимистичным прогнозам, уже к 2012 году прекратят выпускать «тойоты» с традиционными бензиновыми и дизельными моторами. Предполагается, что к 2015 году во всем мире будет в ходу 15% гибридоавтомобилей. Похожие планы вынашивают «Хонда», «Форд», «Дженерал моторc» и «Даймлер-Крайслер»... С технической точки зрения особых преград для этого не существует. Возможности комбинированных силовых установок, в отличие от традиционных ДВС, велики и раскрыты далеко не полностью. А вот будущее «чистых» электромобилей, по мнению большинства ученых, весьма не радужное.

Усредненный КПД традиционного автомобиля - 18%, а электрического -46%. Казалось бы, выгода очевидна! Однако все куда сложнее. Около 83% нефти в процессе перегонки превращается в бензин и попадает в баки наших автомобилей, тогда как только 25% энергии, затраченной на выработку электричества, доходит до розеток. В итоге эффективность от массового перехода к электромобилям не превышает 10-20%, что не так уж и много.

Решение одних проблем порождает новые. Например, рост потребления электроэнергии означает строительство новых электростанций. Причем в США, например, половину электроэнергии вырабатывают, сжигая уголь. Нарастить объем вдвое - значит пропорционально увеличить выброс окислов серы, микрочастиц сажи и углекислого газа. Закон сохранения энергии никто не отменял, а потому быстрый рост числа гибридов поставит новые вопросы. Ведь на этих машинах тоже стоят аккумуляторы.

Неужели тупик? Будем оптимистами: перед человечеством нередко уже вставали, казалось бы, неразрешимые задачи. Но, как правило, их удавалось решить или, по крайней мере, отложить до рождения более находчивых потомков...

ИСПОЛЬЗОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА:

16. Аркадий Алексеев, Михаил Козлов. «Экологический триптих». «За рулем» №6, 1998

17. Леонид Голованов. «Дышать! Лучше поздно, чем никогда». «Авто­ревю» №1, 1998

18. Алексей Воробьев-Обухов. «Освежить дыхание». «За рулем» №12, 2000

19. Юрий Дацик. «Дизельный лямбда-зонд». «Автоцентр» №47, 2002

20. Алексей Воробьев-Обухов. «Задержать и уничтожить». «За ру­лем» № 12, 2003

21. Юрий Гоголев. «Будут сверхчистые Mercedes». «Автоцентр» №6, 2004

22. Алексей Воробьев-Обухов, Витольд Стрелков. «Плазматрон-нейтра­лизатор». «За рулем» №3, 2001

23. Владимир Корницкий. «Катализаторы с обратной связью». «Авто­центр» №49, 2002

24. Алексей Воробьев-Обухов. «Датчик кислорода на дизеле». «За ру­лем» №9, 2002

25. Юрий Макаров. «Нейтрализатор или наше будущее?». «За рулем» №7, 1997

26. Михаил Гзовский. «Твердый курс ЕВРО». «За рулем» №5, 2002

27. Сергей Мишин. «Дышите глубже – мы в Европе». «За рулем» №11, 2000

28. Игорь Мельников. «Не пора ли очиститься?» «Автопрофи» №23, 2003

29. Оксана Сердюк. «Экология и автомобилестроение». «Автостан­дарт» №4, 2004

30. Николай Казаков, Ирина Масленникова. «Экологическая безопас­ность транспорта». «Автобизнесмаркет» №14, 2004