Päikeseenergial töötav auto. Vaated ja perspektiivid
Alternatiivsete energiaallikate otsimisel investeerivad autoettevõtted palju innovatsiooni. Tänu sellele sai automaailm tõeliselt tõhusad elektrisõidukid, samuti vesinikkütusega jõuallikad.
Vesinikmootorite kohta oleme juba teinud hiljuti rääkis... Keskendume veidi rohkem elektrisõidukitele. Klassikalises versioonis on see tohutu akuga auto (kuigi neid on juba olemas superkondensaatorite mudelid), mida laetakse nii majapidamise toiteallikast kui ka tankla terminalist.
Arvestades, et üks laadimine, eriti külma ilmaga, ei kesta kaua, üritavad insenerid varustada autot täiendavate süsteemidega kasuliku energia kogumiseks, mis auto liikumise ajal vabaneb. Seega kogub taastumissüsteem kineetilist energiat pidurisüsteemist ja kui auto liigub, töötab šassii generaatorina.
Mõned mudelid on varustatud sisepõlemismootoriga, mis töötab ainult generaatorina, olenemata sellest, kas auto sõidab või mitte. Selliste sõidukite näide on Chevrolet Volt.
On veel üks süsteem, mis võimaldab teil saada vajalikku energiat ilma kahjulike heitmeteta. Need on päikesepaneelid. Tuleb tunnistada, et seda tehnoloogiat on pikka aega kasutatud näiteks kosmosesõidukites, samuti elektrijaamade enda energiaga varustamiseks.
Mida saate öelda selle tehnoloogia kasutamise võimaluse kohta elektrisõidukites?
Üldised karakteristikud
Päikesepaneel töötab põhimõttel, mis muundab meie valgusti energia elektriks. Selleks, et auto saaks liikuda mis tahes kellaajal, tuleb akusse koguneda energiat. See toiteallikas peab pakkuma ka teistele tarbijatele vajalikku elektrit, mis on vajalik ohutuks sõiduks (näiteks klaasipuhastid ja esituled) ning mugavuse tagamiseks (näiteks sõitjateruumi soojendamiseks).
Mitmed Ameerika Ühendriikide ettevõtted olid selle tehnoloogia rajajad 1950. aastatel. See praktiline samm ei õnnestunud. Põhjuseks oli suure mahutavusega patareide puudumine. Selle tõttu oli elektriautol liiga vähe energiat, eriti pimedas. Projekt lükati paremate aegade poole.
90ndatel hakkasid nad selle tehnoloogia vastu uuesti huvi tundma, kuna sai võimalikuks suurema efektiivsusega patareide loomise. Tänu sellele saaks mudel koguda rohkem energiat, mida saaks siis liikumisel kasutada.
Elektritranspordi areng võimaldab laengut tõhusamalt kasutada. Lisaks on iga autoettevõte huvitatud energiatarbimise vähendamisest, vähendades jõuülekande, läheneva õhuvoolu ja muude tegurite takistust. See võimaldab teil ühe laadimisega võimsuse varu suurendada rohkem kui ühe kilomeetri võrra. Nüüd mõõdetakse seda intervalli mitusada kilomeetrit.
Samuti oli selles suureks abiks kerede kergete modifikatsioonide ja erinevate üksuste väljatöötamine. See vähendab sõiduki kaalu, mõjutades positiivselt sõiduki kiirust. Kõiki neid uuenduslikke arenguid kasutatakse päikesesõidukites.
Sellistele autodele paigaldatud mootorid väärivad erilist tähelepanu. Need on harjadeta mudelid. Sellistes modifikatsioonides kasutatakse spetsiaalseid haruldasi magnetelemente, mis vähendavad veeretakistust ja suurendavad ka elektrijaama võimsust.
Teine võimalus, millel on maksimaalne mõju, on mootorrataste kasutamine. Nii et elektrijaam ei raiska energiat erinevate ülekandeelementide vastupanu ületamiseks. See lahendus on eriti otstarbekas auto jaoks, millel on hübriidset tüüpi jõujaam.
Uusim areng võimaldab elektrijaama kasutada peaaegu igas neljarattalises sõidukis. See modifikatsioon on paindlik aku. See on võimeline tõhusalt elektrit tootma ja sellel on palju vorme. Tänu sellele saab toiteallika paigaldada auto erinevatesse osakondadesse.
Aku laadimine toimub paneelilt, mis asub peamiselt auto peal, kuna katus on tasase struktuuriga ja võimaldab teil elemente päikesekiirte suhtes täisnurga all asetada.
Mis on päikesesõidukid
Peaaegu iga ettevõte töötab välja tõhusaid päikesesõidukeid. Siin on mõned ideeautode projektid, mille oleme juba lõpule viinud:
- Seda tüüpi jõuallikaga Prantsuse elektriauto on Venturi Eclectic. Kontseptsioon töötati välja 2006. aastal. Auto on varustatud 22 hobujõulise võimsusega jõujaamaga. Maksimaalne transpordikiirus on 50 km / h, mille korral on sõiduulatus viiskümmend kilomeetrit. Tootja kasutab tuulegeneraatorit täiendava energiaallikana.
- Astrolab Eclectic on sama Prantsuse ettevõtte teine arendus, mis töötab päikeseenergia abil. Auto eripära on see, et sellel on avatud kere ning paneel asub perimeetri ümber juhi ja tema kaasreisija ümber. See hoiab raskuskeskme võimalikult maapinna lähedal. See mudel kiirendab 120 km / h. Aku ise on suure mahutavusega ja asub otse päikesepaneeli all. Installatsiooni võimsus on 16 kW.
- Hollandi päikeseauto kogu perele - Stella. Mudeli töötas välja rühm õpilasi 2013. aastal. Auto on saanud futuristliku kuju ja kere on valmistatud alumiiniumist. Maksimaalne vahemaa, mida auto suudab läbida, on umbes 600 kilomeetrit.
- 2015. aastal ilmus teine töömudel - Immortus, mille lõi EVX Ventures Austraaliast Melbourne'ist. See kahekohaline elektriauto on saanud korraliku päikesepaneeli, mille pindala on 2286 ruutsentimeetrit. Päikesepaistelise ilmaga saavad sõidukid sõita terve päeva, laadimata mis tahes vahemaa tagant. Rongisisese võrgu energia saamiseks kasutatakse ainult 10 kW / h võimsusega akut. Pilvisel päeval on auto võimeline läbima 399 km distantsi ja ka siis maksimaalse kiirusega 59 km / h. Ettevõte kavatseb mudeli turule tuua seeriana, kuid piiratud koguses - ainult umbes sada eksemplari. Sellise auto maksumus on umbes 370 tuhat dollarit.
- Teine seda tüüpi energiat kasutav auto näitab häid tulemusi isegi sportautona. Solar World GT Green GT mudelil on 400 hobujõudu ja kiirusepiirang 275 kilomeetrit tunnis.
- 2011. aastal toimus võistlus päikesesõidukite vahel. Selle võitis Jaapani elektrisõiduk Tokai Challenger 2, mis kasutab päikeseenergiat. Auto kaalub vaid 140 kilogrammi ja kiirendab 160 km / h.
Olukord täna
2017. aastal tutvustas Saksa ettevõte Sono Motors Sioni mudelit, mis on juba seeriasse jõudnud. Selle maksumus on alates 29 000 USD. see elektriauto sai päikesepaneele peaaegu kogu kere pinnale.
Auto kiirendab 100 km / h. 9 sekundi jooksul ja kiirusepiirang on 140 kilomeetrit tunnis. Aku võimsus on 35 kW / h ja võimsuse varu on 255 kilomeetrit. Päikesepaneel pakub väikest laadimist (päevaks päikese käes laeb aku ainult umbes 40 km läbimiseks), kuid ainult selle energia abil ei saa autot juhtida.
2019. aastal teatasid Eindhoveni ülikooli Hollandi insenerid piiratud koguses Lightyeari tootmise eeltellimuste kogumise alustamisest. Inseneride sõnul kehastas see mudel ideaalse elektriauto parameetreid: suur laadimisulatus ühel laadimisel ja võime koguda pika reisi jaoks piisavalt energiat.
Osa meeskonnaliikmetest on töötanud Teslas ja teistes tuntud autoettevõtetes, kes tegelevad tõsiselt tõhusate elektriautode loomisega. Tänu sellele kogemusele õnnestus meeskonnal luua tohutu võimsusreserviga auto (sõltuvalt transpordikiirusest varieerub see parameeter 400–800 kilomeetrini).
Nagu tootja lubab, suudab auto aastas umbes 20 tuhat kilomeetrit läbida ainult päikeseenergia abil. Need andmed pakkusid huvi paljudele autohuvilistele, tänu millele suutis ettevõte meelitada ligi 15 miljonit eurot investeeringuid ja kogus lühikese aja jooksul ligi sada eeltellimust. Tõsi, sellise auto maksumus on 119 tuhat eurot.
Samal aastal kuulutas Jaapani autotootja välja riikliku hübriidsõiduki Prius katsetamise päikesepatareidega. Nagu ettevõtte esindajad lubasid, on masinal üliõhukesed paneelid, mida kasutatakse astronautikas. See võimaldab masinal olla pistikust ja pistikupesast võimalikult sõltumatu.
Praeguseks on teada, et päikeselise ilmaga saab mudelit laadida vaid 56 kilomeetri ulatuses. Pealegi võib auto kas parklas seista või mööda teed sõita. Osakonna juhtiva inseneri Satoshi Shizuki sõnul ei vabastata mudelit seeriast niipea, sest selle peamine takistus on suutmatus muuta suure jõudlusega päikesepatarei tavalisele autojuhile kättesaadavaks.
Päikeseautode plussid ja miinused
Niisiis, päikeseauto on sama elektriauto, ainult et see kasutab täiendavat jõuallikat - päikesepaneeli. Nagu igal elektrisõidukil, on ka seda tüüpi sõidukil järgmised eelised:
- Heitkoguseid pole, vaid ainult elektrienergia kasutamise korral;
- Kui sisepõlemismootorit kasutatakse ainult generaatorina, on sellel positiivne mõju ka transpordi keskkonnasõbralikkusele. Toiteplokil ei esine ülekoormusi, mille tõttu MTC põleb tõhusalt läbi;
- Kasutada saab mis tahes aku mahtu. Kõige tähtsam on see, et auto võib ta ära viia;
- Komplekssete mehaaniliste üksuste puudumine tagab sõiduki pikema tööea;
- Kõrge mugavus sõidu ajal. Töötamise ajal elektrijaam ei surise ja ei vibreeri;
- Mootori jaoks pole vaja otsida õiget kütust;
- Kaasaegsed arengud tagavad energia efektiivse kasutamise, mis eraldub igas transpordis, kuid mida tavalistes autodes ei kasutata.
Kõigist elektrisõidukite puudustest on päikesesõidukitel järgmised puudused:
- Päikesepaneelid on liiga kallid. Eelarve valik eeldab suurt päikesevalguse piirkonda ja kosmoseaparaatides kasutatakse kompaktseid modifikatsioone ning need on tavalistele autohuvilistele liiga kallid;
- Päikeseautod pole nii võimsad ja kiired kui tavalised bensiini- või diiselautod. Kuigi see on sellise transpordi ohutuse pluss - teedel oleks vähem piloote, kes ei võta teiste elu tõsiselt;
- Selliste sõidukite hooldus pole võimalik, kuna isegi ametlikes teenindusjaamades pole spetsialiste, kes sellistest seadmetest aru saaksid.
Need on peamised põhjused, miks isegi töökoopiad jäävad ideekategooriasse. Ilmselt ootavad kõik kedagi, kes kavatseb asjade käima saamiseks meelega tohutuid summasid kulutada. Midagi sarnast juhtus siis, kui paljudel ettevõtetel olid töötavad elektrisõidukite mudelid. Kuni Elon Muski ettevõte ei võtnud kogu koormat enda kanda, ei tahtnud keegi oma raha kulutada, vaid otsustas minna juba löödud teed.
Siin on kiire ülevaade ühest sellisest sõidukist, Toyota Prius:
