Не так давно, полтора века назад, изобретатель Рудольф Дизель праздновал День рождения. И чуть позднее появление на свет своего главного изобретения — дизельного двигателя.
Сегодня мы решили подумать, сможет ли человечество обойтись без творения Дизеля и подобных патентов. А заодно прикинуть, как скоро наступит будущее с летающими авто и другими невероятными средствами передвижения.
После окончания немецкого Политехнического института, Рудольф Дизель всерьез решил заняться поисками альтернативы для бензинового мотора Отто. Ведь с механизмом были связаны довольно серьезные проблемы, касающиеся низкого КПД и большого количества несчастных случаев, когда двигатель от перегрева попросту возгорался. Недолго думая, Дизель патентует новое устройство, а через 5 лет создаёт первый серийный образец.
Принципы действия двух конкурентов отличались принципиально. В бензиновом движке топливо в цилиндре воспламенялось с помощью искры, а в дизельном — из-за высокого давления. К тому же, последние успешно работали, как на сырой нефти, так и на пальмовом масле или фритюрном жире.
Мы не будем спорить о том, какие лучше и какие хуже. Со 100% точностью можно утверждать лишь то, что нефть и продукты её переработки — это невосстановимые природные запасы. Компания BP каждый год оценивает рынок “черного золота” и утверждает, что потребность в топливных ресурсах будет расти минимум 20 лет. Следовательно, у корпораций и разномастных техногениев не столь много времени, чтобы найти альтернативу. И тут нам на помощь придет сила воображения. Давайте представим, что последние капли нефти уже добыты. На что переводить автомобили, самолёты и все остальные средства передвижения?
Поскольку нефтяные соки из недр планеты выжаты насухо, то рассматривать гибридные двигатели было бы непростительной глупостью. Перейдём сразу же к первому претенденту — электродвигателю.
Компания Tesla доказала, что электричество — это не компромисс, а достойный конкурент на современном авторынке. Однако в электросегменте пока много минусов и даже тупиков. Например, запас хода. Дело в том, что текущая ёмкость линий-ионных батарей является малоэффективной, если сравнивать с бензином или дизелем. К тому же, никто значительно не продвинулся в исследованиях новых видов накопления энергии. Тем не менее, Model S имеет запас хода в 300 км, что является хорошим показателем для спорткара.
Иные проблемы связаны с распространением заправочных станций, что особенно заметно в масштабах российских территорий. Надо признать, что в столицах за это взялись серьезно. Компания Yota объявила о том, что построит совместно с партнёрами более 20 заправок в Москве и Санкт-Петербурге к концу 2015 года.
Но серьезнейшими из препятствий на пути новых технологий, как бы это ни было прозаично, выступают дороговизна производства и низкая мощность при высоком весе автомобилей.
Если углубиться в самые затратные проекты, которые принадлежат учёным из NASA, то можно увидеть, что даже передовики прогресса отказываются от турбированных ракет и создают нечто под названием “варп-двигатель”.
Здесь и начинается настоящая фантастика. Ведь двигатель должен генерировать вокруг корабля “варп-пузырь”. То есть перед носом корабля механизм образовывает расширяющееся поле пространственно-временного континуума, а в задней части корабля — то же самое, но с обратным эффектом. Грубо говоря, ситуация похожа на мокрое мыло в ладонях, которое стремительно выскальзывает со стороны, противоположной той, куда больше давят.
Американские специалисты решают задачку с 2012 года, а сама теория появилась в 1994 году в работах Мигеля Алькубьерре. Сам учёный говорит, что построить такой двигатель человечество сможет лишь в следующие 200 лет. И это при самых оптимистичных прогнозах.
Но у землян нет столько времени, поэтому перейдём к наиболее перспективному агрегату, работающему на сжиженном водороде. Хотя этот химический элемент является самым распространенным во Вселенной, планета Земля наделена лишь 0,88% водорода, да и тот находится в сложных сплавах. Это и есть первое препятствие — топливо тяжело получить, что делает автомобили крайне дорогостоящими.
Вторым выступает — хранение. В сжиженном состоянии содержать водород чрезвычайно трудно, поскольку газ очень летучий, а при смешении с кислородом образует бомбу в прямом смысле слова.
Однако компании Toyota, Honda и даже Volkswagen видят в водороде будущее и уже начали производство автомобилей. Немцы пока аккуратничают и не выходят за рамки тестирования, а восточные концерны в 2016 году начнут заполнять рынок тысячами экземпляров.
С точки зрения промышленности, направление это проблематичное: дорогостоящее, без инфраструктуры заправок и станций техобслуживания. С точки зрения экологии, вариант очень даже выигрышный: H2O вместо “выхлопных газов”, ездить можно будет при -30 градусах, а ещё естественная генерация тепла для работы, например, кондиционера.
В этой связи стоит упомянуть про метановый тип двигателей, которые питаются одноимённым топливом. Конструкция аппарата схожа с дизельными моторами, исключая составные части. Но и тут инженерам хватит работы. Поскольку природный газ создает много тепла, то моторным отсекам требуются супервыносливые сплавы. Зато потом можно будет использовать любые производные газа, включая тот, на котором мы жарим яичницу с беконом по утрам.
Разумеется, существует множество теорий и даже разработок других альтернативных источников топлива, но в автомобилестроении они не получили широкой известности и внушительного финансирования. Хотя в стане воздухоплавания уже снарядили самолёт на солнечных батареях для кругосветного путешествия.
Относительно изобретения Рудольфа Дизеля, можно утверждать о серьезном соперничестве лишь со стороны водородных или метановых конструкций. Для последних, кстати, топливо можно получать из повсеместных и возобновляемых источников. Речь идёт об отходах жизнедеятельности крупно-рогатого скота.
Подведем итог простыми и понятными цифрами, опубликованными Shell — одним из крупнейших нефтедобытчиков в мире. По утверждению компании, неэкологичные машинки с двигателями внутреннего сгорания будут производиться и ездить ещё минимум 55 лет, то есть до 2070 года. Но уже сейчас намечены 2 перспективных направления: водородные и электромобили.
Редакция Droider готова подписаться под таким выводом, ведь эти технологии расцвели буквально последние 10 лет, словно завершая почти полуторавековое главенство ДВС. Ожидаемо, что в ближайшие 10 лет случится серьезный скачок в автопроме, порождая новый виток конкуренции среди концернов, а дальше инновации станут доступны рядовым автолюбителям.
P.S. Наш личный фаворит — парус. Самый дешевый и экологичный.
