Արեգակնային համակարգով աշխատող մեքենա: Հայացքներ և հեռանկարներ
Պարունակություն
Էներգիայի այլընտրանքային աղբյուրների որոնման համար ավտոմոբիլային ընկերությունները մեծ ներդրումներ են կատարում նորարարական զարգացումների մեջ: Դրա շնորհիվ ավտոաշխարհը ստացել է իսկապես արդյունավետ էլեկտրական մեքենաներ, ինչպես նաև ջրածնային վառելիքով աշխատող էներգաբլոկներ։
Ջրածնային շարժիչների մասին մենք արդեն ունենք վերջերս ասաց. Եկեք մի փոքր ավելի կենտրոնանանք էլեկտրական մեքենաների վրա: Դասական տարբերակում սա հսկայական մարտկոցով մեքենա է (չնայած արդեն կան մոդելներ սուպերկոնդենսատորով), որը լիցքավորվում է կենցաղային էլեկտրամատակարարումից, ինչպես նաև լցակայանի տերմինալում։
Հաշվի առնելով, որ մեկ լիցքավորումը, հատկապես ցուրտ եղանակին, կարճ ժամանակով բավարար չէ, ինժեներները փորձում են մեքենան սարքավորել լրացուցիչ համակարգերով՝ օգտակար էներգիա հավաքելու համար, որն անջատվում է մեքենայի շարժման ժամանակ։ Այսպիսով, վերականգնման համակարգը հավաքում է արգելակային համակարգից կինետիկ էներգիա, և երբ մեքենան ափ է ընկնում, գործող համակարգը հանդես է գալիս որպես գեներատոր:
Որոշ մոդելներ հագեցված են ներքին այրման շարժիչով, որն աշխատում է միայն որպես գեներատոր՝ անկախ նրանից՝ մեքենան վարում է, թե կանգնած է տեղում։ Նման մեքենաների օրինակ է Chevrolet Volt-ը:
Կա մեկ այլ համակարգ, որը թույլ է տալիս ստանալ անհրաժեշտ էներգիա՝ առանց վնասակար արտանետումների։ Սրանք արևային մարտկոցներ են: Արժե գիտակցել, որ այս տեխնոլոգիան վաղուց օգտագործվել է, օրինակ, տիեզերանավերում, ինչպես նաև էլեկտրակայաններին սեփական էներգիայով ապահովելու համար։
Ի՞նչ կարելի է ասել էլեկտրական մեքենաներում այս տեխնոլոգիան օգտագործելու հնարավորության մասին։
Ընդհանուր բնութագրեր
Արևային մարտկոցն աշխատում է մեր լուսատուի էներգիան էլեկտրականության վերածելու սկզբունքով։ Որպեսզի մեքենան կարողանա շարժվել օրվա ցանկացած ժամի, էներգիան պետք է կուտակվի մարտկոցում։ Այս էլեկտրամատակարարումը պետք է նաև ապահովի այլ սպառողներին անհրաժեշտ էլեկտրաէներգիա, որն անհրաժեշտ է անվտանգ վարելու համար (օրինակ՝ մաքրիչները և լուսարձակների լամպերը) և հարմարավետության համար (օրինակ՝ ուղևորների խցիկի ջեռուցումը):
ԱՄՆ-ի որոշ ընկերություններ առաջինն էին, ովքեր փորձեցին այս տեխնոլոգիան 1950-ականներին: Սակայն այս գործնական քայլը հաջողությամբ չպսակվեց։ Պատճառը մեծ հզորությամբ մարտկոցների բացակայությունն էր։ Դրա պատճառով էլեկտրամեքենան շատ քիչ էներգիայի պաշար ուներ, հատկապես գիշերը։ Նախագիծը հետաձգվեց մինչև ավելի լավ ժամանակներ։
90-ականներին տեխնոլոգիան կրկին հետաքրքրվեց, քանի որ հնարավոր եղավ ստեղծել բարձր արդյունավետությամբ մարտկոցներ։ Դրա շնորհիվ մոդելը կարող էր ավելի շատ էներգիա հավաքել, որը հետագայում կարող էր օգտագործվել շարժման ժամանակ։
Էլեկտրական տրանսպորտի զարգացումը թույլ է տալիս ավելի արդյունավետ օգտագործել լիցքը։ Բացի այդ, յուրաքանչյուր ավտոմոբիլային ընկերություն շահագրգռված է էներգիայի սպառման նվազեցմամբ՝ նվազեցնելով փոխանցման տուփի դիմադրությունը, եկող օդի հոսքը և այլ գործոններ: Սա թույլ է տալիս մեկ լիցքավորման դեպքում ավելացնել էներգիայի պաշարը ավելի քան մեկ կիլոմետրով: Այժմ այս միջակայքը չափվում է մի քանի հարյուր կիլոմետրով։
Դրանում լավ օգնեց նաև մարմինների և տարբեր ստորաբաժանումների թեթև մոդիֆիկացիաների մշակումը: Սա նվազեցնում է մեքենայի քաշը՝ դրականորեն ազդելով մեքենայի արագության վրա։ Արևային մեքենաներն օգտագործում են այս բոլոր նորարարական զարգացումները:
Հատուկ ուշադրության են արժանի շարժիչները, որոնք տեղադրված են նման մեքենաների վրա։ Սրանք առանց խոզանակների մոդելներ են: Նման փոփոխություններում օգտագործվում են հատուկ հազվագյուտ մագնիսական տարրեր, որոնք նվազեցնում են շարժակազմի դիմադրությունը, ինչպես նաև մեծացնում են էլեկտրակայանի հզորությունը:
Մեկ այլ տարբերակ, որն ունի առավելագույն ազդեցություն, շարժիչի անիվների օգտագործումն է: Այսպիսով, էլեկտրակայանը էներգիա չի վատնի փոխանցման տարբեր տարրերի դիմադրությունը հաղթահարելու վրա: Այս լուծումը հատկապես գործնական կլինի այն մեքենայի համար, որն ունի հիբրիդ տիպի էլեկտրակայան։
Վերջին զարգացումը թույլ է տալիս օգտագործել էլեկտրական շարժիչ համակարգ գրեթե ցանկացած չորս անիվ մեքենայում: Այս փոփոխությունը ճկուն մարտկոց է: Այն ունակ է արդյունավետ արտադրել էլեկտրաէներգիա և ընդունել տարբեր ձևեր: Դրա շնորհիվ էլեկտրամատակարարումը կարող է տեղադրվել մեքենայի տարբեր բաժիններում։
Մարտկոցի լիցքավորումն իրականացվում է վահանակից, որը հիմնականում տեղադրված է մեքենայի վերևում, քանի որ տանիքն ունի հարթ կառուցվածք և թույլ է տալիս տարրերը տեղադրել արևի ճառագայթների նկատմամբ ուղիղ անկյան տակ։
Ինչ են արևային մեքենաները
Գրեթե յուրաքանչյուր ընկերություն մշակում է արդյունավետ արևային տրանսպորտային միջոցներ: Ահա մի քանի հայեցակարգային մեքենաների նախագծեր արդեն պատրաստ.
- Այս տեսակի էներգիայի աղբյուր ունեցող ֆրանսիական էլեկտրական մեքենան Venturi Eclectic-ն է: Հայեցակարգը մշակվել է 2006թ. Մեքենան համալրված է էլեկտրակայանով, որի հզորությունը հասնում է 22 ձիաուժի։ Տրանսպորտի առավելագույն արագությունը 50 կմ/ժ է, որի դեպքում էներգիայի պահուստը հիսուն կիլոմետր է։ Որպես էներգիայի լրացուցիչ աղբյուր, արտադրողը օգտագործում է քամու գեներատոր:
- Astrolab Eclectic-ը նույն ֆրանսիական ընկերության հերթական մշակումն է, որն աշխատում է արևային էներգիայով: Մեքենայի առանձնահատկությունն այն է, որ այն ունի բաց թափք, իսկ վահանակը գտնվում է վարորդի և նրա ուղևորի շուրջը։ Սա ծանրության կենտրոնը հնարավորինս մոտ է պահում գետնին: Այս մոդելը արագացնում է մինչև 120 կմ/ժ։ Մարտկոցն ինքնին ունի մեծ հզորություն, և գտնվում է անմիջապես արևային մարտկոցի տակ։ Տեղադրման հզորությունը 16 կՎտ է։
- Հոլանդական արևային մեքենա ամբողջ ընտանիքի համար՝ Ստելլա: Մոդելը մշակվել է մի խումբ ուսանողների կողմից 2013թ. Մեքենան ստացել է ֆուտուրիստական տեսք, իսկ թափքը ալյումինից է։ Առավելագույն հեռավորությունը, որը կարող է անցնել մեքենան, մոտ 600 կիլոմետր է։
- 2015 թվականին հայտնվեց մեկ այլ աշխատանքային մոդել՝ Immortus-ը, որը ստեղծվել է EVX Ventures-ի կողմից Ավստրալիայի Մելբուրնից։ Այս երկտեղանոց էլեկտրական մեքենան ստացել է պատշաճ արևային մարտկոց, որի մակերեսը կազմում է 2286 քառակուսի սանտիմետր։ Արևոտ եղանակին տրանսպորտը կարող է ճանապարհորդել ամբողջ օրը՝ առանց որևէ հեռավորության լիցքավորման։ Ներքին ցանցին էներգիա ապահովելու համար օգտագործվում է ընդամենը 10 կՎտ/ժ հզորությամբ մարտկոց։ Ամպամած օրը մեքենան կարողանում է անցնել 399 կմ տարածություն, իսկ հետո՝ 59 կմ/ժ առավելագույն արագությամբ։ Ընկերությունը նախատեսում է մոդելը թողարկել շարքով, բայց սահմանափակ՝ ընդամենը մոտ հարյուր օրինակով: Նման մեքենայի արժեքը կկազմի մոտավորապես 370 հազար դոլար։
- Մեկ այլ մեքենա, որն օգտագործում է այս տեսակի էներգիան, լավ արդյունքներ է ցույց տալիս, նույնիսկ որպես սպորտային մեքենա: Solar World GT-ի Green GT մոդելն ունի 400 ձիաուժ հզորություն, իսկ արագության սահմանաչափը ժամում 275 կիլոմետր է:
- 2011 թվականին կայացել է մրցույթ արևային մեքենաների միջև։ Այն հաղթել է Tokai Challenger 2 ճապոնական էլեկտրական մեքենան, որն օգտագործում է արևային էներգիա։ Մեքենան կշռում է ընդամենը 140 կիլոգրամ, իսկ արագությունը հասնում է 160 կմ/ժ-ի։
Ներկայիս իրավիճակը
2017 թվականին գերմանական Sono Motors ընկերությունը ներկայացրել է Sion մոդելը, որն արդեն շարք է մտել։ Դրա արժեքը 29 ԱՄՆ դոլարից է։ այս էլեկտրական մեքենան ստացել է արևային մարտկոցներ մարմնի գրեթե ողջ մակերեսով։
Մեքենան արագանում է մինչև 100 կմ/ժ։ 9 վայրկյանում, իսկ արագության սահմանափակումը ժամում 140 կիլոմետր է։ Մարտկոցն ունի 35 կՎտ/ժ հզորություն, իսկ էներգիայի պաշարը՝ 255 կիլոմետր։ Արևային մարտկոցը փոքր լիցքավորում է ապահովում (արևի տակ մեկ օրվա ընթացքում մարտկոցը լիցքավորվելու է միայն մոտ 40 կմ ճանապարհորդության համար), բայց մեքենան չի կարող վարվել միայն այս էներգիայի վրա:
2019-ին Էյնդհովենի համալսարանի հոլանդացի ինժեներները հայտարարեցին սահմանափակ քանակությամբ Lightyear-ի արտադրության համար նախնական պատվերների հավաքագրման մեկնարկի մասին: Ինժեներների կարծիքով՝ այս մոդելը մարմնավորում է իդեալական էլեկտրական մեքենայի պարամետրերը՝ մեկ լիցքավորման դեպքում մեծ տիրույթ և երկար ճանապարհորդության համար բավականաչափ էներգիա կուտակելու հնարավորություն։
Թիմի որոշ անդամներ աշխատել են Tesla-ում և այլ հայտնի ավտոմոբիլային ընկերություններում, որոնք լրջորեն զբաղվում են արդյունավետ էլեկտրական մեքենաների ստեղծմամբ: Այս փորձի շնորհիվ թիմին հաջողվել է ստեղծել էներգիայի հսկայական պաշարով մեքենա (կախված տրանսպորտի արագությունից՝ այս պարամետրը տատանվում է 400-ից մինչև 800 կիլոմետր):
Ինչպես խոստանում է արտադրողը, մեքենան միայն արեգակնային էներգիայով կկարողանա տարեկան մոտ 20 հազար կիլոմետր քշել։ Այս տվյալները հետաքրքրել են բազմաթիվ ավտոսիրողների, ինչի շնորհիվ ընկերությունը կարողացել է ներգրավել մոտ 15 միլիոն եվրոյի ներդրումներ և կարճ ժամանակում հավաքել գրեթե հարյուր նախնական պատվեր։ Ճիշտ է, նման մեքենայի արժեքը 119 հազար եվրո է։
Նույն թվականին ճապոնական ավտոարտադրողը հայտարարեց, որ փորձարկում է համազգային Prius հիբրիդային մեքենա, որն աշխատում է արևային մարտկոցներով: Ինչպես խոստանում են ընկերության ներկայացուցիչները, մեքենան կունենա գերբարակ վահանակներ, որոնք օգտագործվում են տիեզերագնացության մեջ։ Սա թույլ կտա մեքենային հնարավորինս անկախ լինել վարդակից և վարդակից:
Մինչ օրս հայտնի է, որ մոդելը կարելի է լիցքավորել արևոտ եղանակին ընդամենը 56 կիլոմետր։ Ավելին, մեքենան կարող է կա՛մ կանգնել ավտոկայանատեղիում, կա՛մ քշել ճանապարհի երկայնքով։ Բաժանմունքի առաջատար ինժեներ Սատոշի Շիզուկիի խոսքով՝ մոդելը շուտով շարք չի թողարկվի, քանի որ դրա գլխավոր խոչընդոտը սովորական ավտոմոբիլիստին հասանելի արևային մարտկոցի բարձր արտադրողականության անկարողությունն է։
Արևային մեքենաների առավելություններն ու թերությունները
Այսպիսով, արևային մեքենան նույն էլեկտրական մեքենան է, միայն այն օգտագործում է էներգիայի լրացուցիչ աղբյուր՝ արևային մարտկոց։ Ինչպես ցանկացած էլեկտրական մեքենա, տրանսպորտի այս տեսակն ունի հետևյալ առավելությունները.
- Չկան արտանետումներ, բայց միայն այն դեպքում, եթե օգտագործվում է միայն էլեկտրաէներգիա.
- Եթե ներքին այրման շարժիչը օգտագործվում է միայն որպես գեներատոր, դա նույնպես դրական է ազդում տրանսպորտի էկոլոգիական բարեկեցության վրա: Էներգաբլոկը չի զգում ծանրաբեռնվածություն, որի պատճառով VTS-ն արդյունավետորեն այրվում է.
- Դուք կարող եք օգտագործել ցանկացած մարտկոցի հզորություն: Ամենակարևորն այն է, որ մեքենան կարող է նրան տանել.
- Բարդ մեխանիկական ագրեգատների բացակայությունը ապահովում է մեքենայի ավելի երկար աշխատանքային կյանք.
- Բարձր հարմարավետություն վարելիս: Գործարկման ընթացքում էլեկտրակայանը չի բզզում, ինչպես նաև չի թրթռում.
- Շարժիչի համար հարմար վառելիք փնտրելու կարիք չկա.
- Ժամանակակից զարգացումները ապահովում են էներգիայի արդյունավետ օգտագործում, որն ազատվում է ցանկացած տրանսպորտում, բայց չի օգտագործվում սովորական մեքենաներում:
Էլեկտրական մեքենաների բոլոր թերություններից բացի, արևային մեքենաներն ունեն հետևյալ թերությունները.
- Չափազանց թանկ արևային մարտկոցներ. Բյուջեի տարբերակը պահանջում է արևի լույսի ազդեցության մեծ տարածք, և կոմպակտ փոփոխություններն օգտագործվում են տիեզերանավերում և չափազանց թանկ են սովորական վարորդների համար.
- Արևային մեքենաներն այնքան հզոր և արագ չեն, որքան սովորական բենզինային կամ դիզելային մեքենաները: Թեև սա առավելություն է նման տրանսպորտի անվտանգության համար. ճանապարհներին ավելի քիչ օդաչուներ կլինեին, ովքեր լուրջ չեն վերաբերվում ուրիշների կյանքին.
- Նման մեքենաների սպասարկումը հնարավոր չէ, քանի որ նույնիսկ պաշտոնական սպասարկման կայաններում չկան այդպիսի տեղակայումներից հասկացող մասնագետներ։
Սրանք են այն հիմնական պատճառները, թե ինչու են նույնիսկ աշխատանքային օրինակները մնում հայեցակարգի կատեգորիայում: Ըստ երևույթին, բոլորը սպասում են մեկին, ով գիտակցաբար մեծ ծախսեր կկատարի, որպեսզի գործը կարգավորվի։ Նման բան տեղի ունեցավ, երբ շատ ընկերություններ ունեին էլեկտրական մեքենաների աշխատող մոդելներ: Սակայն, մինչ Իլոն Մասկի ընկերությունը չվերցրեց ողջ բեռը, ոչ ոք չցանկացավ ծախսել իր գումարը, այլ որոշեց գնալ արդեն իսկ հաղթահարված ճանապարհով։
Ահա այս մեքենաներից մեկի՝ Toyota Prius-ի կարճ ակնարկը.
