Электро турбина на авто: Электро турбина на авто. Возможно ли это? Можно ли сделать своими руками

Автомобильная электротурбина / Хабр

Наиболее действенным способом увеличения мощности двигателя автомобиля является турбина. Однако она имеет ряд существенных недостатков таких как: наличие турбоямы, оптимальная работа в небольшом диапазоне оборотов двигателя, невысокий ресурс, сложность установки в неподготовленный для этого двигатель.

Многие из этих проблем способна решить электротурбина. С электротурбиной необходимое давление наддува можно создать в любой момент и можно сбавлять обороты не боясь, что давление понизится. В электротурбине нет горячей части разогреваемой до тысячи градусов. Это положительно сказывается на её ресурсе, цене и простоте установки.

Данная статья будет посвящена нашей разработке в этом направлении.

Разработка и конструктивные особенности

На данный момент в Китае можно купить множество электротурбин, которые ставятся прямо на вход перед воздушным фильтром. Однако они оказываются на 100% бесполезны. Для обеспечения необходимого давления и большого объема подаваемого воздуха мощность электродвигателя должна составлять около 4КВт.

У китайских турбин от силы несколько сот ватт.

Для данной задачи нами специально был разработан бесколлекторный электромотор способный выдать до 5КВт мощности и который может раскрутить турбину до 50000RPM. Мотор был специально спроектирован так, чтобы на полной мощности он давал своё максимальный КПД в 93%, тогда он будет выделять 350Вт тепла, которые вполне реально отводить и в теории наш мотор может выдавать полный наддув постоянно. Подробнее с характеристиками нашего мотора можно ознакомиться по ссылке.

Для питания данного мотора нами было решено использовать два автомобильных аккумулятора. Это сильно упростит процесс эксплуатации и цену установки. Один аккумулятор используется штатный, второй подключается к нему последовательно. Для подзарядки второго аккумулятора, он переподключается к первому через высокоточные реле контакторы. Литиевые аккумуляторы стоили бы на порядок дороже, при этом для них понадобилась бы специальная зарядка и очень бережная эксплуатация с соблюдением правильного температурного режима.

Однако у данного решения есть и минус. Для питания мотора на полной мощности нужен ток в районе 250А, свинцовые аккумуляторы способны выдать такой, но не продолжительно(секунд на 10-30). Затем аккумуляторам нужно будет немного “отдохнуть”. Однако нам кажется этого вполне достаточно, редко от двигателя требуется полная мощность на более длительный срок.

В качестве самой турбины нами использовалась данная турбина (её характеристики также доступны по ссылке).

Мы удалили из неё всё лишнее и расточили под крепление мотора. Все подшипники находятся непосредственно в моторе и крыльчатка одевается на его вал, что автоматически даёт соосность вала мотора и крыльчатки. Поскольку турбина будет вращаться на очень больших оборотах мы подобрали в мотор высокоскоростные подшипники SKF итальянского производства.

Для работы бесколлекторного мотора нужен контроллер и на такой большой ток он достаточно дорогой. Однако мы специально подбирали токи и напряжения так, чтобы для этой задачи подошёл наиболее мощный из дешевых контроллер стоимостью 1500р. Данного контроллера хватает на грани на полную мощность и ему при этом требуется обеспечить очень хорошее охлаждение. Более мощные контроллеры стоят уже дороже 10000р.

Результат

Замеры нашего мотора на мощности до 1000Вт показали, что характеристики нашего мотора (потребление, обороты, Kv) достаточно близки к рассчитанным при моделировании. Большой объем статора и медной проволоки смогли обеспечить высокий КПД и низкий нагрев. При должном питании турбина с ним разгоняется до нужных оборотов. Но к сожалению мы пока не смогли провести полноценные испытания на полной мощности. При питании от двух аккумуляторов, через 2 секунды после набора полных оборотов контроллер сгорел, из-за отсутствия должного охлаждения. Мы заказали новый контроллер и планируем поместить его в ёмкость с трансформаторным маслом, что должно обеспечить его наилучшим охлаждением.

Видео тестов работы турбины с питанием 600 и 1000 ватт
Вывод

В итоге нам удалось создать рабочую электротурбину, которая обладает не высокой стоимостью и достаточно проста в установке. Далее будут проходить испытания уже на реальном автомобиле.

Примерная стоимость необходимых компонентов:

• Мотор -17000р
• Турбина -20000р
• Аккумулятор -3000р
• 4 реле -3000р
• Дополнительная электроника, пайпы, воздуховоды -5000р

Итого стоимость комплекта турбины выйдет в районе 50000р.

P.S.
Автором данной идеи является Frimen3 ([email protected]). Он уже давно занимается проработкой этого вопроса geektimes.ru/post/252076 и он как раз и заказал у нас разработку мотора под данную задачу.

Фирма Garrett создала электрический турбокомпрессор — ДРАЙВ

По идеологии новая система близка к электрическим турбинам, используемым в современной Формуле-1.

Компания Garrett построила собственную систему электрического наддува E-Turbo. По схеме она отличается от подобных систем у Мерседесов и Audi, использующих компоненты от своих партнёров BorgWarner и Valeo, соответственно. У немцев электрический нагнетатель представляет собой отдельный узел (электромотор плюс воздушная крыльчатка). Он не заменяет классический турбокомпрессор (а то и не один), а только дополняет его. В системе от Garrett электромотор установлен на валу турбокомпрессора между турбинным и компрессорным колёсами.

Ключевое отличие системы Гарретта от конкурирующих: в некоторых режимах электромотор обращается в генератор и не раскручивает компрессорное колесо, а собирает энергию выхлопных газов, превращая её в электричество для подзарядки батареи (получается аналог формульного блока MGU-H).

По информации производителя, опыт с одной из моделей показал, что E-Turbo позволяет поднять мощность на 16%, а крутящий момент на 10,5%.

При раскрутке с низких оборотов мотор выходил на заданную планку момента за одну секунду вместо 1,5 без системы E-Turbo, а время ускорения с 60 до 100 км/ч сократилось с 11 до 8,8 с. Ещё новый узел позволяет почти во всём диапазоне оборотов использовать стехиометрическую смесь (с полным сгоранием топлива). В целом же новация сулит повышение не только динамики разгона, но эффективности силовой установки на 2-4%. Помимо того, E-Turbo якобы хорошо подходит для ДВС в составе гибридов, работающих на обеднённых смесях и для перспективных бензиновых моторов с воспламенением от сжатия.

Компания Garrett напрямую не говорит, на каких автомобилях была испытана система, хотя несколько снимков на сайте разработки указывают на Jaguar F-Pace, а также ряд машин концерна Volkswagen.

Фирма Garrett ведёт переговоры с разными компаниями о внедрении E-Turbo на их моделях и утверждает, что уже в 2021 году первая из них выйдет в свет. Разработчики говорят, что система E-Turbo может стать важным элементом в стратегии производителей с целью обеспечить выполнение ещё более жёстких норм по выхлопам Euro 7 (их внедрение ожидается примерно в 2025 году).

Добавим, что темой электрических нагнетателей занимаются многие автопроизводители, например, Alfa Romeo, Mazda, Volvo, Hyundai, KIA и Ferrari.

Электрический турбо-нагнетатель на автомобиль (электро-турбина, турбо-наддув, турбо-компрессор), цена 1399 грн.

Электрическая турбина с контроллером оборотов для повышения мощности автомобиля.

Турбина нагоняет дополнительный воздух в камеру сгорания, что позволяет мотору сжечь больше топлива за один такт и выдать больше мощности.

 

 

Преимущества установки турбины Увеличение крутящего момента во всем диапазоне оборотов
  Лучшее ускорение автомобиля
  Установка возможна как до, так и после оригинального воздушного фильтра
  Рекомендуем использовать вместе с фильтром нулевого сопротивления

 

Как работает турбина
Турбина нагоняет дополнительный воздух в камеры сгорания мотора, чем повышает его мощность. В отличии от классического турбонаддува данная турбина разгоняется электромотором, а не выхлопными газами, что позволяет ей включится в работу уже с низом.

Неоспоримым преимуществом электрических турбо-систем является эффективность нагнетания воздуха во всем диапазоне оборотов двигателя, даже когда двигатель только запустился — нагнетаемый воздух уже присутствует во впускном коллекторе. Нагнетая воздух при запуске двигателя, электро турбо нагнетатель дает мгновенный ответ на нажатие педали газа, даже на небольшой скорости. Плюс, нагнетая воздух во время переключения передач, Вы все равно непрерывно получаете дополнительную энергию для движения и ускорения

Также Электрический Турбо-Нагнетатель способен дополнить уже существующие системы подачи воздуха в бензиновых/дизельных турбо-двигателях,  ускорение такого автомобиля только улучшится. Большинство турбин начинает эффективно работать только свыше 2000-3000 об/мин, что означает — крутящий момент ниже этого значения не увеличивается, что делает Ваш автомобиль не динамичным, а двигатель — слабым. Такая особенность работы двигателей с классической турбо-системой уходит в прошлое. С установкой ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТУРБО-НАГНЕТАТЕЛЯ уже при 1200-1500 об/мин и спустя 1 секунду после нажатия на педаль акселератора, Ваш двигатель получает в распоряжение больше чистого воздуха, не затрачивая при этом ценную энергию. Крутящий момент увеличивается при этом на 10-12% по сравнению с классическим способом всасывания воздуха двигателем!

Главное преимущество после установки ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТУРБО-НАГНЕТАТЕЛЯ — получение для двигателя непрерывного крутящего момента и быстрое ускорение автомобиля.

 

Характеристики

Максимальная скорость: 52000rpm
Максимальная мощность: 380W
Максимальное давление: 1.2кг
Максмальный ток: 24A
Комплект: турбина, инвертер тока, контроллер скорости, схема подключения на английском
 

 

Гарантия качества
Товар, который продается у нас — проходит проверку качества.

Избегайте дешевых подделок и бракованной уценки от сомнительных продавцов.

Мы даём вам гарантию: данный товар можно без объяснения причин вернуть в течении 15 дней и получить деньги обратно, при условии что вы сохранили его качества и товарный вид.

Совершайте свои покупки в Интернете просто и безопасно вместе с Lots24.com.ua

Выбирайте компании с проверенной годами репутацией!

Избыточное давление. Всё про наддув

Наддув — самый доступный и простой способ увеличить мощность двигателя внутреннего сгорания. Теория проста: чтобы выросла отдача, нужно сжечь как можно больше топлива. Но для его горения необходим ещё и воздух. И если «налить» в цилиндры сколько угодно топлива проще простого (качай себе и качай мощным насосом), то с воздухом дело обстоит сложнее — для него тоже нужен своеобразный насос. И роль такого агрегата в двигателях играют нагнетатели. Вне зависимости от его типа, оснащённый наддувом двигатель обладает большей мощностью и крутящим моментом, чем аналогичный атмосферник. Почему это возможно, какие существуют конструкции и какие побочные эффекты имеет наддув? Рассказываем в нашей справке по современным системам.

История наддува

Впервые техническая идея загнать в автомобильный двигатель больше воздуха с помощью энергии вращения коленвала пришла в голову Готтлибу Даймлеру в 1885 году, а в 1905 году швейцарец Альфред Бюхи получил патент на аналогичную систему, работающую уже от энергии выхлопных газов. Но до реализации этих решений в автомобилях прошло некоторое время — первый серийный легковой автомобиль «наддули» с помощью приводного нагнетателя в 1921 году — им стал Mercedes-Benz. Турбонагнетатели же стали получать распространение в авиационных двигателях 1920-х годов, так как там было особенно важно справляться с потерей мощности по мере набора высоты, где плотность воздуха становится меньше. Вскоре газовые нагнетатели нашли своё применение и в грузоперевозках — прибавка в крутящем моменте оказалась для дизелей судов и локомотивов очень кстати. Первой легковушкой с турбонагнетателем под капотом стало купе-хардтоп Oldsmobile Jetfire с 215-сильным V8.

Точно такой же мотор Oldsmobile без турбины выдавал в то время 155-195 сил в зависимости от степени форсировки. Но важнее другое: тяга даже 195-сильного атмосферника ограничивалась 300 Н·м, тогда как турбокупе выдавало все 410. Если у атмосферных моторов существует практически прямая зависимость между объёмом камеры сгорания и максимальным крутящим моментом, то наддувные агрегаты такого недостатка лишены — по-разному конфигурируя систему, инженеры могут добиваться очень впечатляющей прибавки тяги при неизменном объёме

Вскоре турбина появилась и на Chevrolet Corvair Corsa (расположенный сзади 6-цилиндровый оппозитник воздушного охлаждения с наддувом был лишь одним из необычных технических решений этой экзотической машины), а после подоспели и европейцы в лице Porsche (911 Turbo в 1975 году) и Saab (99 Turbo 1978 года). А вот с наддувным дизельным седаном всех опередил производитель из Старого Света — в 1978 году появилась версия 300SD лимузина Mercedes-Benz W116. Вскоре дизельные автомобили приобрели в Европе огромную популярность, а турбонаддув стал неотъемлемой частью конструкции легкового дизеля. Существуют и грузовые дизели с приводными нагнетателями, но по ряду технологических причин эта схема не получила широкого распространения в автомобилестроении.

Какие существуют виды наддува

Избыточное давление, которое создаёт нагнетатель, потому так и называется, что оно больше окружающего нас атмосферного. Иногда давление наддува указывается в абсолютных величинах: в таком случае рабочее пиковое давление системы в 1,6 бара будет означать 0,6 бара избытка. Чаще всего в разговорах и литературе упоминается именно значение избытка. На фотографии монитор Subaru Forester (читайте соответствующий тест-драйв) показывает давление избытка: поскольку на холостых оборотах в камере сгорания разрежение, то давление меньше атмосферного, и на дисплее указано отрицательное значение

К механическим видам наддува (обычно под наддувом понимаются именно механические схемы) относят приводной компрессор и турбокомпрессор. Приводной нагнетатель, как правило, располагается вдоль блока рядного двигателя или в развале V-образного блока и приводится от коленвала с помощью ременной передачи, прессуя воздух парой винтовых роторов или крыльчаткой. Турбина же приводится в действие вылетающими из цилиндров в коллектор под большим давлением выхлопными газами и утрамбовывает воздух на впуске крыльчаткой. Обычно турбина находится сразу за выпускным коллектором или непосредственно интегрирована в него — как, например, в современных моторах группы Volkswagen.

На оборотах двигателя выше 3500 в бампере Porsche Panamera GTS открываются боковые воздуховоды, и двигатель получает больше воздуха. А на высоких скоростях благодаря рассчитанной форме и сечению патрубков во впускной системе создаётся эффект увеличенного давления воздуха, что позволяет считать такую систему разновидностью наддува

Отдельно можно выделить эксперименты производителей с электротурбинами. Они не отбирают мощность у двигателя и лишены газовой турбоямы, так как колесо компрессора вращает электромотор. Впрочем, к этой схеме у производителей до сих пор остаётся немало вопросов, и подробнее об этом можно прочитать в нашем материале Audi завтрашнего дня. Кроме механического, существует ещё безагрегатный наддув. Так называют повышение давления на впуске с помощью сочетания скорости движения и особой формы и размеров впускных патрубков. Избыточное давление такого типа является мерой дополнительного форсирования преимущественно спортивных атмосферных двигателей. Примером заводской реализации такой схемы может служить впускной тракт хэтчбека Porsche Panamera в особой версии GTS.

Как устроен турбонагнетатель

Конструкция турбонагнетателя проста: на едином валу находятся две крыльчатки, каждая из которых вращается в своём корпусе, называемом в народе «улитка». Одну крыльчатку (в так называемой горячей улитке) вращает поток выхлопных газов, а связанная с ней единой осью вторая крыльчатка в холодной части крутится и трамбует во впускной тракт забираемый с улицы воздух. Таким образом, чем выше обороты работы двигателя, тем больше он вырабатывает газов и тем больше воздуха впоследствии получает. Идеальный замкнутый круг с бесконечным потенциалом повышения мощности?

Современные турбокомпрессоры имеют практически нелимитированный потенциал увеличения мощности двигателя. Ограничителем обычно выступает механическая прочность вращающихся и движущихся деталей силового агрегата, а также баланс итоговых характеристик мотора и здравый смысл. Ввиду меньшего КПД и ряда технических особенностей приводные нагнетатели позволяют увеличивать мощность не так эффективно

Но всё не так просто. Во-первых, шатунно-поршневая группа каждого мотора рассчитана на определённые нагрузки, и превышение их приведёт к разрушению двигателя. Во избежание бесконтрольного роста давления наддува в горячей части нагнетателя предусмотрена специальная калитка-клапан под названием «вейстгейт» (в переводе — клапан для излишков), которая открывается с помощью пневматики или сервопривода при достижении пикового расчётного давления в системе. В результате «лишние» газы просто идут в обход турбинного колеса прямиком в выхлопной тракт и не раскручивают компрессор сверх меры. Как правило, в моторах есть и ещё одна страховка от «передува» — при превышении критического порога давления блок управления двигателем ограничивает увеличение подачи топлива на безопасной отметке, и мотор перестаёт производить слишком много выхлопных газов.

Эта анимация наглядно показывает как устроен и работает классический турбонагнетатель

Но в защите нуждается не только поршневая группа, но и сам турбокомпрессор. Представьте, что он уже «надул» много сжатого воздуха во впускной трубопровод, а водитель внезапно закрыл дроссель — ударившись в такое препятствие, сжатый воздух направится искать себе другую дорогу и обязательно найдёт её в противоположном направлении, где находится только что спрессовавшее его колесо компрессора. Возникающая в таком случае на крыльчатку нагрузка называется помпаж и воздействует на турбонагнетатель самым деструктивным образом. Для стравливания излишнего воздуха в районе впускного патрубка или интеркулера в систему встраивается ещё один перепускной клапан, который отправляет воздух обратно на впуск перед турбокомпрессором (тогда клапан называется байпасным) или в атмосферу (блоу-офф-клапан). Последняя разновидность «перепускников» как раз и порождает чихающие, свистящие и шипящие звуки тюнингованных автомобилей с турбонаддувом, которые можно услышать на улицах.

С понятием «турбоямы» не нужно путать понятие «турболаг». Если первое — это диапазон оборотов двигателя, где турбосистема не способна эффективно работать, то второе — время задержки системы в ответ на нажатие педали газа с целью получить генерируемую турбокомпрессором дополнительную мощность. Природа лага состоит в том, что дополнительный воздух необходимо всосать, сжать и прогнать по трубопроводу системы впуска до самой камеры сгорания. По конструктивным и компоновочным причинам весь впускной тракт иногда получается достаточно длинным, и на его прохождение воздуху требуется то самое время, которым измеряется задержка под названием «турболаг»

Ещё одна проблема уже эксплуатационного характера заключается в том, что на малых оборотах поток газов слишком мал, чтобы раскрутить вал турбокомпрессора для создания сколько-нибудь существенного давления и получения дополнительной мощности — в народе такая ситуация называется «турбоямой». Поэтому конструкторы систем наддува тщательно подбирают размеры «холодной» и «горячей» крыльчаток в зависимости от объёма двигателя и желаемого характера тяги. Например, в спортивной Audi Sport quattro турбина имеет огромную горячую часть и небольшую холодную, поэтому, чтобы раскрутить такой нагнетатель, нужно выйти на высокие обороты (3500-4000 об/мин и выше), но зато потом следует очень резкий бескомпромиссный подхват. А в современном гражданском Mini Countryman (мы совсем недавно ездили на обновлённой модели) с небольшим моторчиком объёмом 1,6 литра нагнетатель маленький, но зато легко раскручивается с минимальных оборотов, что удобно в городских условиях.

Благодаря универсальности и простоте твинскролльные турбокомпрессоры получают всё большее распространение в легковом автомобилестроении

Чтобы понизить порог наддува, когда турбина создаёт избыточное давление, и сократить зону турбоямы, создатели турбокомпрессоров используют различные конструктивные ухищрения. Самые распространённые из них — крыльчатка с изменяемой геометрией и твинскролльная горячая «улитка». TwinScroll предусматривает два параллельных, но разного размера и формы канала для выхлопных газов в едином корпусе улитки — газы в каждый из каналов попадают от своей группы цилиндров, но крутят единое турбинное колесо. Его лопатки выполнены таким образом, что одинаково эффективно воспринимают импульсы из обоих каналов.

Наибольшее распространение нагнетатели с изменяемой геометрией получили на дизельных моторах, в бензиновых агрегатах одними из первых массово подобную конструкцию применили создатели Porsche 911 Turbo предыдущего поколения 997

Из-за различной геометрии каналов и достигается хорошая тяга одновременно и на низких, и на средних и высоких оборотах, а отсутствие столкновения и завихрения потоков газов от разных групп цилиндров улучшает газодинамические свойства системы. Турбины же с изменяемой геометрией имеют специальные, приводимые актуатором, подвижные лопатки-заслонки, которые в разных положениях позволяют менять форму газового канала в горячей улитке (упрощённо — в разное время имитируют маленькую и большую турбину) и таким образом максимально эффективно в конкретный момент времени направлять на турбинное колесо поток выхлопных газов.

Принцип работы турбины с изменяемой геометрией можно изучить на примере дизельного нагнетателя компании Holset

Как устроен механический нагнетатель

В отличие от питающегося «бесплатными» выхлопными газами турбокомпрессора, механический нагнетатель приводится в движение энергией вращающегося коленвала. Соответственно, чтобы получить дополнительную мощность, двигатель сначала часть мощности отдаёт, поэтому КПД такого решения ниже. Но, тем не менее, производители не спешат отказываться от приводных нагнетателей, потому как они наделяют автомобиль моментальной тягой с самых низких оборотов — понятие турбоямы к приводным компрессорам практически неприменимо. Конструкция предусматривает ременную, цепную или реже передачу иного типа, которая вращает вал нагнетателя от коленвала мотора. Аналогично турбокомпрессору, нагнетатель прессует воздух и отправляет его под избыточным давлением во впускной коллектор. Наиболее похожий на турбокомпрессор вид приводного нагнетателя — центробежный. Он трамбует воздух аналогичным турбинным колесом, но приводится оно не выхлопными газами, а механически.

Механический нагнетатель типа Roots

Приводной винтовой компрессор типа Lysholm

Эта анимация компании Eaton – одного из ведущих производителей компрессоров Roots-типа — объясняет принцип работы такого нагнетателя

Но самым первым компрессором, который применил в автомобилестроении Готлиб Даймлер, стал агрегат типа Roots, названный по имени своих создателей-братьев — изначально они разработали устройство для промышленных нужд. Такой нагнетатель представляет собой собранные в едином корпусе и находящиеся своими лопастями-кулачками в зацеплении два продолговатых ротора, которые своим вращением по направлению друг к другу захватывают и прокачивают воздух во впускной коллектор. Третья разновидность компрессоров — винтовые типа Lysholm — перекачивают и сжимают воздух с помощью сверлообразных несимметричных роторов, которые находятся в зацеплении. Благодаря уменьшающимся по направлению к выходу из компрессора воздушным камерам между шнеками осуществляется внутреннее сжатие воздуха, что обеспечивает большую в сравнении с Roots-нагнетателями эффективность системы. Аналогично газотурбинным схемам, развиваемое механическими компрессорами давление регулируется с помощью клапанов или муфт.

Турбонагнетатель? Нет, это третья разновидность приводного компрессора, который в качестве нагнетающего элемента использует улитку с крыльчаткой внутри, как у классической газовой турбины

Комбинированные схемы агрегатного наддува

Как только системы наддува стали использоваться массово, инженеры стали думать над повышением их эффективности. Для борьбы с турбоямой, помимо вышеупомянутого твинскролльного наддува, используется схема с двумя последовательно дующими нагнетателями: это может быть маленькая турбина для низких оборотов в сочетании с большой для средних и высоких (так называемая архитектура твинтурбо; пример — Subaru Legacy в кузове BE/BH) или симбиоз приводного компрессора для низких оборотов и турбокомпрессора для средних и высоких. Последним прославилась компания Volkswagen со своим мотором 1.4 Twincharger, который обеспечивал плавный рост давления, но вместе с тем из-за сложности конструкции доставлял немало хлопот по части надёжности и обслуживания.

Это двигатель Volkswagen 1.4 TSI Twincharger. Разработчики умудрились скомпоновать в небольшой «четвёрке» механический нагнетатель (слева от блока цилиндров на изображении) и газовую турбину (справа от блока)

Однако две турбины одного мотора не обязательно отличаются размерами и работают последовательно: во многих современных наддувных моторах цилиндры условно делятся на две группы, и каждая из них обслуживается своим собственным нагнетателем. Однако инженерные изыскания порой порождают и более экзотические варианты: например, в новом трёхлитровом супердизеле BMW (381 л.с./740 Н•м) — три турбины! На низких оборотах работает первая маленькая турбина с изменяемой геометрией, на средних оборотах в дело включается большой нагнетатель, а на высоких прокачивать воздух в цилиндры помогает третий небольшой турбокомпрессор. Результат — водитель трёхлитровой машины ощущает под капотом литров так пять, да ещё и как будто с механическим нагнетателем, практически без турбоямы и лага. Ещё одна схема, пока не нашедшая серийного применения — электрическая турбина в качестве помощника обычному газовому компрессору, мы упоминали о ней выше.

На этой анимации компании BMW представлена схема работы нагнетателей первого в мире легкового двигателя с тремя турбинами

Охлаждение воздуха

Так как воздух в процессе прохождения через нагнетатель спрессовывается и соприкасается с горячими деталями агрегата, он нагревается и сам. Тёплый воздух имеет меньшую плотность, а порог разрушающей мотор детонации при использовании горячего воздуха становится ниже. Вот почему можно ощутить, что в жару автомобиль с наддувным двигателем «не едет» — в условиях недостатка воздуха (по сравнению с идеальными условиями) система управления двигателем готовит меньше горючей смеси, ограничивая до нужного соотношения и подачу топлива. Поэтому для охлаждения воздуха между нагнетателем и впускным коллектором в системах наддува предусмотрен промежуточный охладитель или, иными словами, интеркулер. Он представляет собой теплообменник (то есть радиатор), через который по пути в камеру сгорания проходит весь нагнетаемый воздух. По конструкции интеркулеры делятся на системы вида: «воздух-воздух» и «воздух-вода».

Двигатель Subaru с интеркулером верхнего расположения. Для большей эффективности на некоторых модификациях WRX STI для внутреннего рынка установлена система водяного орошения интеркулера. По нажатию кнопки в салоне кулер через установленные на нём форсунки омывается водой из находящегося в багажнике специального бака 

Двигатель BMW с интеркулером фронтального расположения

Из-за заднемоторной компоновки интеркулеры Porsche 911 Turbo находятся по бокам в задних крыльях

Первые дешевле в производстве, легче и в целом компактнее, но менее эффективны и дают меньшую гибкость в компоновке моторного отсека. Охлаждение наддувного воздуха осуществляется в них посредством попадающего на рёбра интеркулера набегающего воздуха через воздухозаборники переднего бампера (фронтальное расположение, например, у Mitsubishi Lancer Evolution и вообще у большинства современных автомобилей) или капота (Subaru Impreza WRX, Toyota Caldina GT-T и прочие автомобили с «ноздрёй» над мотором). Интеркулер же типа «воздух-вода» остужает воздух с помощью циркулирующей по встроенному контуру жидкости, имеющей отдельно вынесенный радиатор охлаждения. Такая система обеспечивает меньшую длину впускного тракта, а значит, и меньший турболаг, а также позволяет более гибко выбирать месторасположение кулера. Среди её минусов — повышенная сложность и масса конструкции, а соответственно и цена такого решения.

Пять мифов о турбонаддуве

Миф 1. Наддув снижает надёжность, турбины всё время ломаются

Пожалуй, это миф номер один, и доля правды в нём есть. Это связано с тем, что двигатель с наддувом имеет более сложную конструкцию, больше деталей и сложнее в проектировании, а значит — при прочих равных, — шанс, что в нём что-то сломается, выше, чем в случае с атмосферником. Однако конструктивные просчёты случаются и в безнаддувных моторах, поэтому удачная модель турбодвигателя не уступит в надёжности другому такому же удачному атмосфернику. Конечно, внутренние нагрузки в наддувных моторах выше, но каждый двигатель проектируется инженерами с учётом этих особенностей, поэтому все необходимые детали турбо- или компрессорного мотора изначально усилены. Сам по себе нагнетатель достаточно надёжен, но вследствие неправильной эксплуатации или конструктивных просчётов может выйти из строя, как и любая другая деталь. Даже если это случилось, то специализированные сервисы способны отремонтировать агрегат: для большинства современных моделей выпускаются запасные части и ремкомплекты, а точные измерения, необходимые для ремонта нагнетателя, вполне доступны квалифицированным мастерам. Резюме по мифу номер один: нагнетатель не является каким-либо особенно слабым звеном наддувного двигателя, а если его поломка и произошла, этот узел вполне поддаётся восстановлению или замене.

Миф 2. Автомобиль с наддувом потребляет больше топлива

Отчасти верно, но это касается, в основном, механических нагнетателей. Современные же турбированные двигатели создаются в основной своей массе именно с целью экономии топлива, так как в экономичном режиме вождения мотор с меньшим, чем у атмосферника сопоставимой мощности, рабочим объёмом потребляет меньше топлива, а в случае необходимости наддув даёт возможность распоряжаться существенной мощностью. Иными словами, много топлива расходуется только тогда, когда это действительно необходимо в соответствии с условиями движения. Повсеместный переход производителей на турбомоторы — лишнее тому подтверждение, ведь такое решение позволяет выпускать автомобили с более скромными показателями среднего расхода, а значит, и платить меньше обусловленных экологическим законодательством пошлин. Резюме по мифу номер два: современный автомобиль с турбонаддувом — это экономично.

Миф 3. Чем больше турбина, тем лучше

Размер нагнетателя — понятие, которое невозможно описать каким-то одним параметром. Это всегда совокупность размеров деталей компрессора, которые определяют его характеристики и совместимость системы с конкретным двигателем. В случае с турбокомпрессором основными и определяющими являются размеры и форма холодной и горячей частей, а производительность механического нагнетателя определяется габаритами винтовых элементов и соотношением диаметров приводных шкивов. Простой пример: если заменить турбину на автомобиле гольф-класса на узел от более объёмного мотора, то производимых компактным двигателем выхлопных газов может не хватить для эффективного раскручивания турбинного колеса, а значит, и компрессорная «холодная» крыльчатка не создаст нужного давления в системе. Некоторые турбокомпрессоры большего размера всё-таки помогут существенно увеличить мощность небольшого мотора, но доступна она будет только в узком диапазоне высоких оборотов, что удобно для трассы, но оборачивается чудовищной турбоямой в городе. Резюме по мифу номер три: размер нагнетателя требует инженерных расчётов и должен соответствовать параметрам двигателя и планируемым условиям эксплуатации автомобиля.

Миф 4. Владеть автомобилем с наддувом хлопотнее, чем обычным

В последние годы турбированные двигатели получили такое распространение, что далеко не все владельцы в курсе самого факта наличия нагнетателя под капотом. Разве владелице ярко-оранжевого Audi Q3 интересно, что шильдик TFSI на крышке багажника означает турбомотор? В эксплуатации современные автомобили с наддувом не требуют никаких особенных действий — нужно просто заливать соответствующее качественное топливо (не ниже 95 бензина в большинстве случаев и строго 98 для отдельных высокофорсированных моделей) и вовремя проходить регламентное обслуживание. Автомобили 10-20-летней давности с наддувными двигателями требовали более частого техобслуживания, однако сейчас у большинства производителей наддувные версии требуется загонять на сервис с той же регулярностью, что и атмосферные. Это стало возможным благодаря совершенствованию конструкции моторов, а также появлению новых видов масел.

Старые автомобили с наддувными моторами также боялись резкого глушения после «отжига» — детали турбины продолжали в таком случае вращаться по инерции, а подача масла уже прекращалась, что вело к повышенному износу. Для защиты механизма либо применялось устройство под названием турбо-таймер, которое давало поработать двигателю минуту-другую и затем автоматически его глушило, либо водитель сам ждал пару минут, прежде чем остановить мотор после активной поездки. Современные двигатели ничего подобного не требуют, так как система смазки турбокомпрессора рассчитана на такие условия. К примеру, на турбомоторах Volkswagen предусмотрена отдельная помпа, которая прокачивает через нагнетатель холодный антифриз после выключения зажигания. Резюме по мифу номер четыре: следите за качеством топлива и вовремя посещайте сервис — и можете не вдаваться в детали конструкции. Впрочем, это справедливо для любого автомобиля.

Миф 5. Наддув включается и отключается на определённых оборотах

Нагнетатель — это агрегат, который, как правило, всегда активен с самого момента запуска двигателя. Равно как с первым оборотом коленвала начинают вращаться приводящие механический компрессор шкивы, так даже на холостых оборотах мотор выделяет выхлопные газы, которые через горячую крыльчатку слегка вращают ось турбокомпрессора. Поэтому нагнетатель работает всегда, но вот быть эффективным начинает только с определённого момента. Порог, с которого нагнетатель создаёт избыточное давление, в каждой системе индивидуален, а рост давления может происходить быстро или медленно, но всегда относительно плавно. Резюме по мифу 5: нагнетатель не работает по принципу «вкл-выкл», а степень его участия в наполнении цилиндров воздухом зависит от оборотов двигателя. Исключение составляют системы, где присутствует более одного нагнетателя — в таких схемах обычно предусмотрено электронное управление потоками воздуха, и в зависимости от условий работы мотора специальные актуаторы и клапаны задействуют в нужный момент тот или иной компрессор.

Перспективы развития систем наддува

В настоящее время наблюдается всеобщая тенденция перехода на твинскролльные турбонагнетатели вкупе с уменьшением рабочего объёма двигателей. Эта схема практически не имеет недостатков: такой турбокомпрессор выходит на рабочее давление уже на низких оборотах и успешно «дует» вплоть до высоких. Таким образом, он успешно заменяет приводной нагнетатель в деле обеспечения тяги с самых низов, но при этом имеет более высокий коэффициент полезного действия и все преимущества традиционной турбины. А ровный, без «турбоям» и ярких подхватов, характер тяги делает вождение автомобилей с такими двигателями простым занятием для самого широкого круга водителей. Иной раз даже мы, откатавшие сотни разных машин журналисты, не сразу можем распознать наличие под капотом турбины. Но и приводные нагнетатели не потеряли окончательно своей актуальности. Во-первых, верность им сохраняют производители, для которых беспощадная тяга с самых низов является фирменной чертой характера. Типичный пример — компания Jaguar, чей 5-литровый V8 с механическим нагнетателем своей тягой и звуком пленил немало водительских сердец. Хотя тенденция неумолима: даже компания-первопроходец в области легкового приводного наддува, Mercedes-Benz, в последние годы совершила резкий переход на более эффективную турбокомпрессорную схему.

Это турбодвигатель Maserati Quattroporte нового поколения, на котором мы поездили в прошлом году. Maserati делала наддувные моторы ещё в прошлом веке, и сейчас после некоторого периода атмосферников вновь вернулась к этой схеме в числе многих других производителей

А во-вторых, компрессоры хороши для использования в… гибридах! Когда нужно состыковать тягу двигателя внутреннего сгорания и электромотора, более прогнозируемым и легко настраиваемым нагнетателем по словам инженеров некоторых автомобильных компаний является всё же механический. Один из примеров — Porsche Panamera S E-Hybrid, который мы недавно протестировали вместе с электрокаром Tesla Model S, а о ещё одном примере такой схемы мы расскажем вам уже на следующей неделе. Наконец, уменьшение рабочего объёма двигателя. Именно широкое распространение нагнетателей дало возможность производителям сделать моторы более компактными, лёгкими, малообъёмными и не жертвовать при этом мощностью. Такая игра идёт на всех уровнях легкового автопрома: взять хотя бы моторчики Fiat MultiAir (0,9 л) или Ford EcoBoost (1,0 л) для компактов, ещё недавно смехотворный для гольф-класса объём в 1,2 литра (например, Volkswagen TSI), распространённую ныне формулу «два-ноль-турбо» для автомобилей среднего класса, наддувные трёхлитровые «шестёрки» для больших седанов бизнес-сегмента и турбированные V8, которые пришли на смену атмосферным монстрам V10 и V12 в суперкарах.

Автор: Дмитрий Ласьков
Фотографии и иллюстрации компаний-производителей, из архива редакции и www.oldcarbrochures.com

Сервис объявлений OLX: сайт объявлений в Украине

Луганск, Жовтневый Сегодня 09:32

250 грн. Договорная Кривой Рог, Метталургический Сегодня 09:32

Valeo представила электрический турбонагнетатель – Новости – Autoutro.

ru

Французская компания сумела практически полностью избавиться от турболага, благодаря электричеству

Французский производитель автомобильных комплектующих Valeo объявил, что разработал и создал электрический турбонагнетатель, который, по заявлениям представителей компании, способен практически полностью избавить автомобиль от так называемого турболага, время требующееся турбине для повышения выходной мощности двигателя. Новый нагнетатель использует для работы не выхлопные газы, а электромотор. 

Когда электронагнетатель не нужен, его крыльчатка все равно вращается со скоростью до 10 000 оборотов в минуту, что и позволяет избежать промедления при повышении мощности, когда водитель сильнее давит на правую педаль. Однако, и в этом решении есть свои минусы. Модуль требует напряжение в 48 вольт, что автоматически означает установку дополнительного электрооборудования. Кроме того, он является довольно прожорливым потребителем электричества.  

Тем не менее, автопроизводители заинтригованы. Audi уже тестирует электротурбину собственного производства и в скором времени может наладить серийное производство для установки на свои автомобили. Боевое крещение их разработка прошла на недавнем соревновании Pikes Peak в Колорадо. 

Ульрих Хакенберг, глава подразделения исследований и разработок Audi, заявил, что вполне возможно, что к 2016 году их электронагнетатели будут стоять на серийных автомобилях, уже оснащенных традиционными турбинами. 

В компании Mercedes-Benz считают, что эта технология может стать реальной альтернативой системам с двумя турбинами. В BMW также изучают вопрос, но пока склоняются в сторону иных решений. 

В компании Valeo заявляются, что их решение способно снизить расход топлива на 7-20 процентов. Максимальный эффект будет достигнут при использовании устройства в совокупности с рекуперативным торможением. Электрический турбонагнетатель способен раскручивать крыльчатку турбины до 70 000 оборотов в минуту меньше, чем за одну секунду. Монтируется устройство непосредственно рядом с впускным коллектором двигателя.

Ремонт турбин и турбокомпрессоров в Москве

Прежде чем перейти к описанию процесса ремонта турбин приведем немного предыстории.

Владельцы современных автомобилей, как легковых, так и грузовых зачастую сталкиваются с такой проблемой, как выход из строя турбины.  На автомобили с дизельным двигателем турбины устанавливаются довольно давно, а на бензиновые массово начали ставить только с конца 20 века. Это позволило существенно увеличить мощность двигателя, снизить расход топлива и уменьшить вредный выхлоп в атмосферу.  Двигатели с турбиной получили большую популярность у автовладельцев.

Производители турбин постоянно модернизируют и улучшают их показатели работы. С начала 90-х годов прошлого века началась разработка турбин в механизмом изменяемой геометрии, что позволило минимизировать время отклика турбины при добавление топлива, но на предыдущем поколении турбин с геометрией был установлен вакуумный клапан (wastegate), который управлялся потоком воздуха, что несколько тормозило начало работы. Поэтому впоследствии появились турбины с электрическим сервоприводом.

Производством турбин занимаются такие мировые гиганты как: KKK, GARRETT, BORGWARNER, KOMATSU, CZ, IHI, MITSUBISCHI, HOLSET, SCHWITZER, HITACHI, CATERPILLAR. А мы, компания WestTradeAuto занимаемся качественным ремонтом турбин, поврежденных в результате того или иного случая.

7 причин отремонтировать турбину у нас:

1. Свое современное оборудование.
2. Опытные мастера с многолетним опытом работы.
3. Абсолютно прозрачное ценообразование. Мы не берем деньги за несуществующую услугу.
4. Запчасти и комплектующие на прямую от производителя или официального представительства.
5. Честная гарантия.
6. Разумные сроки ремонта.
7. Скидки уже с первого обращения.

 

Прайс лист на работы по ремонту турбин

*цены указаны без учета стоимости материала

1	Стендовые испытания турбокомпрессора	Без механизма изменяемой геометрии	2 000,00р.
		С электро-вакуумным механизмом изменяемой геометрии (Цена включает чистку механизма изменяемой геометрии)	5 000,00р.
		С управлением изменяемой геометрии с помощью сервоприводов (Цена включает чистку механизма изменяемой геометрии)	6 000,00р.
2	Дефектовка-разборка турбокомпрессора:	Легковые	от 1000,00р.
		Грузовые	от 1500,00р.
3	Ремонт турбокомпрессора:	Легковые без механизма изменяемой геометрии	7 000,00р.
		Легковые с электро-вакуумным механизмом изменяемой геометрии	8 000,00р.
		Легковые с механизмом изменяемой геометрии с сервоприводом	9 000,00р.
		Грузовые без механизма изменяемой геометрии	8 000,00р.
		Грузовые с электро-вакуумным механизмом изменяемой геометрии	12 000,00р.
		Грузовые с механизмом изменяемой геометрии с сервоприводом	14 000,00р.
4	Диагностика	Сервопривода привода геометрии	2 000,00р.
	Ремонт	Сервопривода привода геометрии	от 10000,00р.
5	Чистка, мойка и пескоструйная обработка:	Геометрии	1 000,00р.
		Корпуса, холодной и горячей улиток	1 000,00р.
6	Замена картриджа клиента		4 000,00р.
7	Восстановление шпилек за 1 шт		500,00р.
8	Установка угла геометрии	Легковые с электро-вакуумным механизмом изменяемой геометрии	1 500,00р.
		Легковые с механизмом изменяемой геометрии с сервоприводом	2 000,00р.
		Грузовые с электро-вакуумным механизмом изменяемой геометрии	2 500,00р.
		Грузовые с механизмом изменяемой геометрии с сервоприводом	4 000,00р.

 

Повреждения турбин происходят по ряду причин:

1. Экстремальные эксплуатационные режимы
2. Повреждение от попадания инородных тел
3. Масляное голодание или масляный избыток
4. Загрязнение или использование не качественного моторного масла

Более подробно о причинах выхода из строя турбины можно прочитать тут.

Стендовая диагностика турбины:

Для выявления неисправности в первую очередь необходимо провести диагностику турбины. Сперва проводится осмотр и замер зазоров. Если турбина оборудована электрическим сервоприводом, производится его проверка. Для диагностики электрических сервоприводов турбин мы используем стенд CIMAT ACUTEST 4000. Если осмотр показывает, что турбокомпрессор исправен, но есть показатели некачественной работы турбины — проводится стендовая диагностика.

На нашем производстве для диагностики мы используем разгонный стенд HOBEST. Проводится проверка балансировки турбины, опрессовка на течь масла и проверка рабочих показателей.

При монтаже турбины на двигатель необходимо использовать только оригинальные прокладки. Воздушные тракты должны быть очищены от пыли и песка. Интеркулер должен быть чистым и сухим. В турбину должно поступать только чистое моторное масло.

Ремонт турбины или покупка нового изделия

При ремонте турбин мы используем только качественные запасные части от проверенных поставщиков. Чаще всего из строя выходят втулки турбины, так что в ряде случаев достаточно провести простой ремонт турбины — поменять ремкомплект, отбалансировать вал и обкатать турбину на стенде. Но при более серьезном повреждении придется заменить ротор турбины и верхнее компрессорное колесо. После капитального ремонта турбина не отличается от новой и срок службы ее аналогичен новой. В случае, если разбит средний корпус турбины, лучший способ ремонта — это замена картриджа. После замены картриджа турбина ни чем принципиально не будет отличаться от новой заводской.

Турбина — это достаточной дорогой агрегат и замена ее на новую обойдется в довольно крупную сумму денег.

Вариант экономии при поломке турбины- это ее ремонт. Стоимость ремонта турбины составляет около 30% от стоимости новой, а это реальная экономия и, что важно, без потери качества.

А при установке нового картриджа — турбина и вовсе не будет не отличаться от новой, но при этом стоимость ремонта будет чуть выше — около 50% стоимости новой.

Перед установкой турбины важно не забыть провести регламентные работы и устранить причины, приведшие к неисправности турбины!

Угловая микротурбина

Delta предлагает ОГРОМНЫЙ прирост ассортимента электромобилей — Рожденный инженером

Турбинно-электрические транспортные средства могут стать следующим большим достижением в автомобильной промышленности. Уже были Mack Truck с турбинным двигателем, Big Rig с турбинным двигателем и китайский суперкар с турбинным двигателем. Однако следующей БОЛЬШОЙ вещью, похоже, станет микротурбина, созданная Delta Motorsport при поддержке Innovate UK.

Delta готова разработать митру — «микротурбинный расширитель диапазона» для электромобилей.Это призвано снять основное беспокойство, которое, кажется, сдерживает распространение электромобилей, идею о том, что их диапазон ограничен сроком службы их последней зарядки.

В отличие от традиционных расширителей диапазона на поршневой основе, используемых в большинстве гибридных автомобилей, митра должна быть легкой и более универсальной. Идея будет заключаться в том, что система может производить дополнительное электричество для поддержания заряда автомобиля так же, как бензиновый или дизельный двигатель может заряжать аккумулятор в гибридном автомобиле. Но, в отличие от стандартного бензинового двигателя, он может работать на целом ряде видов топлива ( теоретически турбины могут работать на всем: от дизельного / биодизельного топлива, сжатого и сжиженного природного газа (КПГ / СПГ), свалочных газов, керосина, пропана до топочный мазут ), будучи намного более легким и экологически чистым.

Delta оценивает, что митра мощностью 47 л.с. и мощностью 35 кВт может быть на 50% легче и на 40% меньше поршневого двигателя. С выбросами на 30/35% ниже, чем у их традиционных аналогов.

Саймон Доусон, менеджер Delta, сказал, что «одной из основных проблем, которые, казалось бы, сдерживают электрические автомобили, является недостаточный запас хода, но эта технология меняет это», и что компания уже продемонстрировала доказательство концепции в одном из своих E4 Coupe. Электрика автомобилей.

Delta объединилась с британскими компаниями Ariel и Morgan для разработки новой версии двигателя мощностью 17 кВт, а также для развития версий мощностью 35 кВт.

Delta демонстрирует некоторые из своих существующих электромобилей на стеллаже.

В прошлом автомобили с «газовой турбиной» сталкивались с высокими затратами, вызванными проблемами при проектировании материалов с соответствующими допусками.

Небольшие турбины всегда были эффективными и мощными, поэтому они идеально подходят для создания тяги, но наземные транспортные средства работают с использованием крутящего момента, а не тяги, что создает целый ряд инженерных проблем.Революция в области электромобилей позволила обойти большое количество этих проблем, потому что турбину можно использовать для подзарядки аккумулятора, а не напрямую приводить в действие автомобиль.

Только благодаря этим новым инженерным методам и технологиям турбины вскоре могут стать стандартной функцией электромобилей.

Techrules рассчитывает обеспечить электропитание повседневных электромобилей и электросетей с помощью микротурбин

Те, кто вообще знаком с Techrules, знают ее как китайскую компанию, создавшую суперкар Ren с микротурбинным двигателем и вдохновленным реактивным истребителем, но она делает все возможное, чтобы быть известен далеко за пределами фанатичных кругов суперкаров.Компания работает над преобразованием микротурбин с расширенным диапазоном, приводящих в действие двигатели 1300-сильного Ren, в автономные генераторы для коммерческих и легковых автомобилей. Он начнется с версии на 45 кВт для подключения к коммерческим электрическим сетям, а затем еще больше сократит технологию, чтобы установить ее в повседневные электрические легковые автомобили.

С тройным куполом, лазерной подсветкой, лопастным задним стабилизатором и компоновкой с шестью двигателями и двумя турбинами, Ren был нелепым творением с еще более диковинными оценками производительности — 1287 л.с., 1243 миль (2000 км). ) общего диапазона и 31.5 миль на галлон, просто чтобы выбрать несколько. Но он послужил потрясающим испытательным стендом для чего-то более интересного и потенциально действенного: эффективной, универсальной технологии микротурбинных генераторов, которую Techrules сейчас развивает в более скромный, удобный для массового рынка пакет.

Techrules представляет суперкар Ren на Женевском автосалоне

C.C. Weiss / Новый Атлас

Techrules объявила на этой неделе, что в июне начнет ограниченное серийное производство коммерческой микротурбинной генераторной установки, а к концу года запустит полномасштабное массовое производство. По сравнению с турбинами мощностью 80 кВт, установленными на Ren, коммерческий агрегат мощностью 45 кВт будет спроектирован для замены дизельного генератора либо в системах питания, таких как кондиционирование воздуха и отопление, на удаленных объектах, либо для использования в качестве резервного.

Каждый микротурбинный генератор сжигает такое топливо, как этанол, метанол или биогаз, для производства электроэнергии. Вырабатываемое тепло улавливается для использования в качестве тепловой энергии, и Techrules предполагает, что его технология найдет применение в крупных зданиях и комплексах, таких как университеты, больницы и военные базы.Турбины разработаны для более эффективной и чистой работы, чем другие генераторы.

«В настоящее время мы ведем переговоры с рядом потенциальных клиентов в Китае и за его пределами», — пояснил в объявлении на этой неделе Мэтью Джин, технический директор Techrules. «Продажа турбины мощностью 45 кВт в качестве электрогенератора позволит нам быстро нарастить объем производства, который, как мы ожидаем, со временем достигнет примерно 100 000 единиц. Сейчас мы завершаем переговоры с местными муниципалитетами относительно места расположения завода и с нетерпением ждем его. к запуску производства крупнейшей в мире микротурбинной генераторной установки.«

После разработки технологии микротурбин для своего суперкара Ren, Techrules переходит к ее распространению для других источников питания, использующих

Techrules

Меньшая версия мощностью 15 кВт все еще находится в стадии разработки для целевого использования в качестве расширителя диапазона в легковых электромобилях. Планируется, что он будет готов к выходу на рынок к 2021 году.

Что касается Ren, с которого все началось, Techrules пока отодвигает его на второй план, чтобы сосредоточиться на автономных турбинах.Он подтверждает, что все еще планирует стать «производителем автомобилей».

Источник: Techrules

Концепция микротурбин может сделать электромобили более жизнеспособными — PG&E

Источник: ПСФК

Автор: PSFK и Дэйв Пинтер

Продажи электромобилей в США растут, поскольку появляется больше автомобилей на выбор, цены становятся более конкурентоспособными, а инфраструктура зарядки улучшается. ЭМ по-прежнему далеки от того, чтобы соответствовать возможности путешествовать на большие расстояния и короткому времени дозаправки двигателей внутреннего сгорания.Гибриды долгое время служили компромиссом между двумя двигателями — газовым двигателем для дальних поездок и электрическим для низких скоростей — с целью экономии топлива и сокращения выбросов. Новая концепция, созданная в результате сотрудничества итальянской дизайнерской студии Pininfarina и гонконгской транспортной компании Hybrid Kinetic Group, объединяет быструю заправку и максимизирует запас хода с нулевым уровнем выбросов.

H600 — концептуальный спортивный седан класса люкс, дебютировавший на Женевском автосалоне 2017 года. Дизайн выполнен в типичном шелковистом стиле Pininfarina, сочетающем элегантные поверхности и хорошо продуманные детали, возможно, за исключением передней решетки.Это не слишком радикально с точки зрения дизайна, но то, что движет этим автомобилем.

Hybrid Kinetic Group оснастила H600 микротурбинным генератором, который может заряжать супер-аккумулятор автомобиля по запросу. Он совместим с несколькими видами топлива, что означает, что он может работать на бензине, дизельном топливе, этаноле, природном газе, пропане, биотопливе и т. Д. Турбина имеет улучшенные выбросы по сравнению с традиционным гибридным двигателем внутреннего сгорания и даже чистыми электромобилями.

H600: выброс окиси углерода, углеводорода, оксида азота и твердых частиц составляет всего 2.5%, 11,7%, 36,6% и 77,4% автомобилей с ДВС соответственно. Даже по сравнению с чистыми электромобилями, которые используют электроэнергию, вырабатываемую углем, выбросы сульфидов, оксидов азота и твердых частиц H600 составляют всего 0,17%, 0,67% и 50% от последних, соответственно (обратите внимание, что типичная угольная электростанция выбрасывает 272 граммов материи при выработке одного кВтч электроэнергии).

Преимущества системы в H600 для водителей — время и расстояние. H600 не полагается на сеть зарядки от розетки, так как вся электроэнергия вырабатывается внутри автомобиля. По оценкам HKG, H600 может проехать более 1000 км или более 621 миль.

H600 можно подключить для зарядки в течение рабочего дня или в ночное время, автомобиль также может работать как аварийный генератор электроэнергии для дома или другого электромобиля. H600 также может поддерживать локальную электрическую сеть, распределяя энергию от своей супер-батареи обратно в периоды пикового спроса.

Pininfarina, гибридная кинетическая группа

Эта статья была написана Psfk и Дэйвом Пинтером из PSFK и лицензирована по закону через сеть издателей NewsCred.По всем вопросам лицензирования обращайтесь по адресу [email protected].

Расширение линейки электромобилей — турбина

Концепция использования газовых турбин для привода автомобиля не нова. Фактически, в течение многих десятилетий различные производители автомобилей экспериментировали с идеей использования осевых или радиальных газовых турбин в качестве основной силовой установки концептуальных автомобилей . В 50-х и 60-х годах такие концептуальные автомобили представили Fiat и Chrysler. В этих случаях газовая турбина приводила в движение колеса для движения.Toyota следовала той же концепции в 80-х годах (рис. 1) [2]. В их концептуальном автомобиле использовалась радиальная турбина для приведения в движение транспортного средства с использованием усовершенствованной системы трансмиссии с электронным управлением.

Рисунок 1: Двигатель Toyota GTV [3]. Основное преимущество газовой турбины по сравнению с обычными поршневыми (или даже роторными) двигателями автомобилей заключается в том, что она имеет на более высокое отношение мощности к массе . Это означает, что при той же массе двигателя газовая турбина может выдавать гораздо более высокую выходную мощность.Вот почему авиация была одним из самых активных пользователей этой технологии.

В последние годы производители как традиционных, так и новых автомобилей проявили значительный интерес к исследованию, опять же, использования микротурбин в автомобилях . На этот раз не в качестве единственного средства приведения в движение, а, скорее, в качестве источника энергии для расширения диапазона их силовых агрегатов с преимущественно электрическим приводом. Электрификация автомобилей решает некоторые ключевые проблемы, связанные с использованием турбин в качестве источника энергии для таких автомобилей .Основные причины, по которым предыдущие попытки не смогли закрепиться на рынке, были связаны со стоимостью и удобством использования решения. Турбины тогда были намного дороже, однако в современную эпоху 3D-печати и современных материалов турбины имеют очень многообещающую ценность, особенно с учетом того факта, что мы можем легко спроектировать их так, чтобы они работали с огромным разнообразием «чистых» материалов. ”Топлива , в отличие от традиционных двигателей внутреннего сгорания. С другой стороны, удобство использования сильно затруднялось тем фактом, что газовые турбины не могут регулировать выходную мощность так же быстро, как типичный поршневой двигатель. Следовательно, при непосредственном соединении с трансмиссией, несмотря на любые передовые системы трансмиссии, водитель не мог иметь немедленную реакцию, привычную для обычных автомобильных двигателей.

Рис. 2: Платформа AxSTREAM ™ для конструкции радиальных турбин.

Электрификация автомобильной силовой установки решает эту проблему, действуя как «буфер» между потребляемой мощностью от водителя и мощностью от силовой установки. Кроме того, теперь производители могут оптимизировать свои газовые турбины для работы в «оптимальных» условиях при зарядке аккумуляторной батареи или подаче дополнительной мощности на электрическую силовую передачу.Инженеры должны подумать, как спроектировать турбину, которая будет создавать оптимальное количество мощности для рабочих диапазонов . При достижении целей высокой эффективности требуются надлежащий опыт и ресурсы для создания высокоэффективных турбин, которые могут достичь этих целей (см. Рисунок 2). Турбинный двигатель, вместо того, чтобы работать в качестве главного двигателя, теперь будет работать только в наиболее эффективном режиме выходной мощности и просто пропускать электричество через генератор, подзаряжая аккумуляторные батареи транспортного средства. Выступая в качестве изолированной термомеханической системы, микротурбинный расширитель диапазона может быть спроектирован и оптимизирован, не беспокоясь о различных рабочих циклах и холостом ходу , которые присущи трансмиссии транспортного средства. Термодинамическая модель типичного расширителя диапазона микротурбин изображена на рисунке 3.

Рисунок 3: Термодинамическая формулировка модели расширителя диапазона микротурбин в AxCYCLE ™ Рисунок 4: Гибридная кинетическая гибридная трансмиссия с микротурбинным двигателем [1]. За последние несколько лет Jaguar выпустил концептуальный автомобиль, который сочетает в себе все вышеупомянутые преимущества микротурбины, интегрированной в гибридную трансмиссию, которая обладает высокими характеристиками, но при этом экономична и экологична.Другая компания, которая в настоящее время разрабатывает такой автомобиль, — это Hybrid Kinetic (рисунок 4). Они также работают над трансмиссией, в которой используется микротурбина, размер которой меньше, чем у обычного автомобильного двигателя, который способен обеспечить впечатляющую дальность полета с минимальным воздействием на окружающую среду . Рис. 5: Jaguar C-X75, использующий микротурбину в качестве расширителя диапазона [4]. Заинтересованы в том, чтобы узнать, как AxCYCLE ™ и AxSTREAM® могут помочь улучшить дальность полета и эффективность работы вашего электромобиля? Свяжитесь с нами, чтобы запланировать демонстрацию!

Ссылки :

Новый электродвигатель может повысить эффективность электромобилей, скутеров и ветряных турбин

Производители электромобилей, электровелосипедов или электросамокатов — и их владельцы, как правило, сосредотачиваются на батареях и насколько лучше становятся их автомобили по мере уменьшения веса, размера и стоимости аккумуляторов.

Но электродвигатели — это аспект этого уравнения, о котором часто забывают. Linear Labs заявляет, что ее электрические машины могут произвести революцию в автомобилях, ветряных турбинах и кондиционерах, а также в робототехнике, дронах и микромобильных автомобилях.

The Ft. Компания Worth, штат Техас, изобрела то, что она называет Hunstable Electric Turbine, или HET. Компания утверждает, что запатентованный HET может генерировать в два-пять раз больший крутящий момент, чем существующие двигатели или генераторы, в корпусе того же размера.Крутящий момент — это объем работы, производимой двигателем или двигателем, обычно измеряемый на один оборот.

«Мы считаем, что создали совершенно новый класс электродвигателей, а этого не происходило, может быть, лет 30», — говорит Брэд Ханстейбл, основатель и председатель компании.

Ханстейбл ранее был генеральным директором UStream, компании по потоковому видео и хостингу (теперь известной как IBM Cloud Video), которую IBM приобрела за 150 миллионов долларов США в 2016 году. Отец Брэда и технический директор компании Фред Ханстейбл — изобретатель и инженер-электрик, который работал в атомная энергетика для Raytheon и Ebasco.А Linear Labs началась около пяти лет назад как проект для отца и сына. Среди примерно 20 штатных сотрудников компании есть бывшие сотрудники Tesla, Daimler и Faraday Future.

Hunstables демонстрирует бесчисленное множество конструктивных и технических преимуществ своего HET, который они определяют как четырехроторный четырехроторный двигатель с постоянными магнитами с окружным магнитным потоком в трехмерном пространстве. В отличие от типичных конструкций, синхронные двигатели постоянного тока не имеют лишних торцевых обмоток, поэтому 100 процентов их медного материала идет на преобразование энергии.По их словам, содержание меди в типичном двигателе может быть уменьшено на 30 процентов при одновременном создании эквивалентного крутящего момента. Таким образом, при заданном уровне крутящего момента HET потребляет значительно меньше энергии, чем конкурирующие конструкции.

Исследования компании существующих автомобильных платформ, включая Tesla и Toyota Prius, показывают, что двигатели могут увеличить запас хода более чем на 10 процентов; или позволить этим автомобилям нести относительно меньшие аккумуляторные батареи для обеспечения эквивалентной дальности действия. Сам HET впечатляюще эффективен, вырабатывая заявленный крутящий момент в 150 ньютон-метров (Нм) всего при 3000 оборотах в минуту (об / мин) в упаковке размером с Prius.

Технология постоянных магнитов компании не требует использования редкоземельных металлов. Двигатели создают такой мощный крутящий момент, что в большинстве случаев редуктор не требуется. Система включает в себя чисто электронную трансмиссию, которая снижает потери энергии и в производственном масштабе может уменьшить вес транспортного средства не менее чем на 45 кг (100 фунтов). Вместе с этим снижаются сложность и затраты на проектирование и производство.

«Мы чувствуем, что являемся частью более разумного и экологически чистого движения энергии, с приложениями, выходящими далеко за рамки мобильности.”

Многие электрифицированные автомобили также должны иметь преобразователь постоянного тока в постоянный, который повышает или понижает напряжение до различных уровней, чтобы обеспечить полный диапазон скоростей движения при различных нагрузках. Но поскольку HET может генерировать такой надежный крутящий момент при более низких оборотах, он также может исключить повышающий преобразователь, который есть в каждом автомобиле. Таким образом, двигатели могут создавать эффект домино, который является еще одним святым Граалем инженеров-транспортных инженеров: меньший, более эффективный двигатель без редуктора или преобразователя постоянного / постоянного тока позволил бы использовать меньшие и более легкие батареи, упрощенное и менее дорогостоящее управление и более легкие подвески. и другие компоненты шасси, которые лежат в основе этих систем.

«Электроника для привода двигателей часто дороже, чем сами двигатели», — говорит Брэд.

Linear Labs начала работать с пока еще неназванными заказчиками, чтобы совместно разрабатывать приложения для электрических и микромобильных транспортных средств, робототехники и систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха. Компания заявляет, что компания по прокату скутеров попросила ее оценить мотор Segway Ninebot ES4.

У получившегося Segway увеличилась дальность полета на 50 процентов и увеличился крутящий момент в четыре раза, что увеличило максимальную скорость автомобиля и позволило ему подняться на крутой 20-процентный уклон.

«Вы увидите нас в приложении для микромобильности с двигателями с воздушным охлаждением в течение одного года», — говорит Фред Ханстейбл.

Ханстейблы добавляют, что, поскольку 45 процентов мировой электроэнергии в конечном итоге протекает через электродвигатель, решительный выигрыш в мощности и эффективности может дать неисчислимые преимущества в экономии энергии и производительности. Один пример: по оценкам компании, в большой ветряной турбине мощностью 8 мегаватт HET может сэкономить 80 метрических тонн веса, затраты на миллионы долларов и эффективность подъемной силы на 3 процента.

«Мы чувствуем, что являемся частью движения за более разумную и чистую энергию, с приложениями, выходящими далеко за рамки мобильности», — говорит Брэд.

Версия этого сообщения появилась в печатном выпуске за ноябрь 2019 года как «Стартап обещает революцию в области электромоторов».

Могу ли я самостоятельно вырабатывать электроэнергию для своего электромобиля?

Если вождение экологически чистого электромобиля является приоритетом. Электромобиль , вероятно, вы будете менее чем довольны, если будете питать его с помощью сока, полученного при сжигании ископаемого топлива.

Справедливо сказать, что использование возобновляемых источников энергии, в том числе энергии ветра и солнца, увеличивается, и что сеть становится экологичнее с каждым годом. Вы также можете переключиться на поставщика энергии, который максимально использует возобновляемые источники энергии, но этого все еще недостаточно для некоторых эко-воинов, которые хотят подать лучший пример.

Есть несколько способов использовать возможности возобновляемых источников энергии, включая использование ветряной турбины для производства электроэнергии в домашних условиях или установку солнечных батарей.Ни то, ни другое не является особенно простым процессом, даже для тех, кому посчастливилось иметь место или ресурсы для его рассмотрения. В этом случае мы настоятельно рекомендуем поговорить с различными специалистами по установке, чтобы взвесить ваши варианты. А пока мы изложили некоторые основы ниже.

Установите солнечные панели и зарядное устройство

Самый простой способ запитать свой электромобиль дома — это установить солнечные панели на крыше вашего дома . Чем больше у вас панелей, тем больше электроэнергии вы сможете производить в солнечные дни и недели.

Текущие оценки в Великобритании показывают, что небольшая система мощностью 1 кВт может вырабатывать 850 кВтч электроэнергии в год, чего достаточно для полной зарядки электромобиля, такого как Honda e, почти в 24 раза. Это равняется более чем 3000 миль вождения в год, что идеально, если вы нечасто участвуете в дорожном движении, и по-прежнему очень полезно, если вы путешествуете более регулярно.

Увеличьте размер или количество солнечных панелей, и вы получите больше энергии и даже больше пробега .

Важно отметить, что солнечные панели не могут накапливать энергию. Таким образом, ваш электромобиль можно заряжать от панелей только в солнечную погоду. Чтобы накапливать энергию от панелей, вам придется вложить средства в домашнюю аккумуляторную систему, такую ​​как Tesla Powerwall или Nissan xStorage. Это литий-ионные аккумуляторные системы , которые могут накапливать энергию, генерируемую солнечными или другими средствами, для дальнейшего использования.

Однако вырабатываемая вами энергия не будет потрачена впустую, так как она вернется в национальную сеть — и вам за это тоже будут платить.

Тем не менее, вся система не из дешевых, даже с учетом государственных тарифов и субсидий.

Установить ветряную турбину

Этот вариант используется гораздо реже и редко встречается в Великобритании, но он возможен. Подобно солнечной энергии, энергию ветра можно использовать для питания вашего дома и вашего электромобиля. Ветровые турбины тоже имеют смысл, учитывая, что 40% энергии ветра в Европе проходит через Великобританию.

Если ваш дом расположен в нужном районе, домашняя турбина может принести большую экономию, но очень важно, чтобы вы поговорили с местными властями, поскольку вам может потребоваться разрешение на строительство.Ветровые турбины также получают выгоду от тех же льготных тарифов, которые применяются к солнечным панелям — за каждый киловатт-час энергии, произведенной солнечной или ветровой энергией, ваш поставщик энергии возвращает вам определенную сумму.

Однако, как и солнечные батареи, энергия ветра не может храниться в турбине. Для этого вам придется приобрести отдельную домашнюю аккумуляторную систему.

Почему электромобили настолько чисты, насколько чисты их источники питания | Электрические, гибридные автомобили и автомобили с низким уровнем выбросов

Хорхе Круз только что закончил свою ночную смену, складывая полки в Whole Foods в Лос-Альтос, Калифорния, и ждет на автобусной остановке снаружи. Как и в большинстве случаев в Кремниевой долине, из ближайшей штаб-квартиры регулярно проезжают электромобили Tesla, BMW, Nissan и Google, и Круз они очень нравятся.

«Я действительно не против иметь электромобиль», — говорит он, хотя его первым выбором, вероятно, будет Honda или Acura. Тем не менее, сейчас он едет на автобусе. «Мне нужно сэкономить на машине», — объясняет он.

Пока Круз ждет, мимо проносится недавно купленная Tesla с надписью «НУЛЕВЫЕ ВЫБРОСЫ» на номерном знаке.

Электромобили никогда не были ближе к мейнстриму, рынок подталкивали субсидии Калифорнии для покупателей электромобилей и широкий спектр новых моделей от известных автомобильных фирм, таких как Toyota и Chevy. Акцент Tesla на роскошных высокопроизводительных автомобилях также расширил их привлекательность; электромобили больше не являются чисто экологическим заявлением, но также являются символом технического статуса.

Тем не менее, заявление о «нулевых выбросах» вызывает раздражение у некоторых экспертов, которые продолжают спорить о том, действительно ли электромобили более экологичны, чем пожиратели газа, если принять во внимание процесс производства автомобилей и их аккумуляторов.

Электромобили полагаются на регулярную зарядку от местной электросети. Электростанции, обеспечивающие эту энергию, не лишены выбросов; даже в Калифорнии 60% электроэнергии было получено за счет сжигания ископаемого топлива в 2015 году, в то время как солнечная и ветровая энергия вместе составляли менее 14%.

«Мне невыносимо было услышать, как они еще раз произнесут слова« автомобиль с нулевым уровнем выбросов », — говорит Джошуа Графф Зивин, который консультировал одну из трех основных коммунальных компаний Калифорнии, San Diego Gas & Electric, по вопросам электромобилей.Графф Зивин — профессор экономики и государственной политики Калифорнийского университета в Сан-Диего.

«То, как вы стимулируете их заряжать, действительно имеет значение», — говорит Зивин о владельцах электромобилей. «Коммунальные предприятия это не продумали».

Одна треть электроэнергии в США вырабатывается углем

По оценкам межправительственной группы Международного энергетического агентства, в 2015 году было продано более 1,2 млн электромобилей, в то время как группа Transport & Environment ожидает, что к концу года на дорогах появится 2 млн электромобилей. 2016 г.Крупнейшими мировыми рынками электромобилей являются США и Китай, хотя электромобили занимают большую долю рынка в некоторых европейских странах, таких как Нидерланды и Норвегия.

Электромобили в Калифорнии могут подключаться к более экологичной сети, чем в большинстве регионов мира, особенно в Китае, где уголь производил 72% всей электроэнергии. в 2014 году по данным Международного энергетического агентства (МЭА). По данным МЭА, около трети электроэнергии США получают за счет сжигания угля, а более 40% всей электроэнергии в мире приходится на сжигание угля.

Тесла уделяет особое внимание роскошным высокопроизводительным автомобилям, что расширило их привлекательность. Фотография: Джастин Салливан / Getty Images

В США Союз обеспокоенных ученых, который работает над повышением осведомленности об изменении климата, считает, что, несмотря на энергосистему, зависящую от ископаемого топлива, электромобили в целом лучше для окружающей среды.

«Нет областей в стране, где электромобили имеют более высокие выбросы глобального потепления, чем средний новый бензиновый автомобиль», — заявляет группа кампании в своей статье State of Charge, в которой рассчитывается эквивалент выбросов электромобиля с использованием макияжа. местного энергоснабжения.Используя формулу UCS, Tesla Model X, заряжаемая в гараже Los Altos Whole Foods, обеспечивает топливную экономичность, эквивалентную 81 миле на галлон, что намного выше, чем у автомобиля с бензиновым двигателем.

Однако не все ученые согласны с таким подходом. «Все действия происходят ежечасно, — говорит Графф Зивин. Важен не только регион, к которому подключается электромобиль. Час дня не менее важен. «Самая дешевая энергия — не самая зеленая».

В Калифорнии самая дешевая энергия производится ночью, в основном из природного газа, плотин гидроэлектростанций и атомных электростанций.Ночь — это когда многие люди заряжают свои электромобили. Однако наиболее экологически чистая энергия вырабатывается в течение дня, когда солнечная энергия может питать сеть; солнечная энергия не работает в темноте, ветряные мельницы перестают вращаться, если нет ветра, а в сегодняшней электросети почти нет емкости для хранения солнечной и ветровой электроэнергии для использования в будущем. Сетевое хранилище медленно расширяется, но большая часть электроэнергии должна использоваться по мере ее производства.

Единицы электроэнергии также нельзя пометить по тому, где и как они были произведены, поэтому никто не может проверить, поступает ли электричество, которое они используют, из устойчивого источника — если только они не подключаются непосредственно к собственной солнечной панели или ветряной мельнице.

Использование электромобилей улучшает качество воздуха в городах

Графф Зивин вместе с экономическими исследователями Мэтью Котчен и Эрин Мансур вступили в эту спорную территорию в статье 2014 года. Зивин пришел к выводу, что подключаемый к электросети электромобиль, такой как Nissan Leaf, всегда производит меньше выбросов углекислого газа, чем гибридный автомобиль, работающий на электричестве и газе, — но только в отдельных регионах, которые зависят от меньшего количества угля, таких как запад США и США. Техас. Зарядка от энергосистемы, зависящей от угля, в верхнем среднем западе США в ночное время может вызвать больше выбросов, чем средний бензиновый автомобиль.А в некоторых регионах США подключение к сети в разное время дня может даже удвоить выбросы от электромобиля.

Зарядка электромобиля на 100 миль пути может потреблять около 30 кВт · ч — примерно такое же количество энергии, которое средний дом в США использует чуть более чем за день.

«С тех пор, как мы написали эту статью, мы видим, что все больше и больше угля выходит [из употребления]», — говорит Зивин. Электростанции, работающие на природном газе, выделяют меньше парниковых газов на единицу произведенной энергии, чем электростанции, работающие на угле.По мере того, как все больше угольных электростанций консервируется — отчасти из-за более низких цен на природный газ, — электричество, приводящее в действие электромобили, выделяет меньше углекислого газа. «Но противодействие этому в том, что из-за стандартов кафе [Барака] Обамы, у нас теперь есть гораздо более чистые бензиновые автомобили».

Никто не знает, что избранный президент Дональд Трамп будет делать с Cafe, корпоративными стандартами средней экономии топлива, которые регулируют экономию топлива и выбросы на новых американских транспортных средствах. Тем не менее, что бы ни случилось в США, вероятно, не помешает распространению электромобилей во всем мире, потому что помимо ограничения выбросов углекислого газа, электромобили могут также улучшить местное качество воздуха в городах, перемещая выбросы от автомобилей на электростанции.

Помимо ограничения выбросов углекислого газа, электромобили могут также улучшить качество воздуха в городах за счет переноса выбросов от автомобилей на электростанции. Фотография: Imaginechina / Rex / Shutterstock

«Даже консервативные люди в Лос-Анджелесе интересуются качеством воздуха», — говорит Томас Туррентайн, директор Исследовательского центра гибридных и электрических транспортных средств при Калифорнийском университете в Дэвисе. Он опросил владельцев электромобилей по всему миру о том, почему им нравятся свои электромобили.«Изменение климата не было на первом месте в списке».

Хотя углекислый газ является парниковым газом, он не токсичен для здоровья человека и не способствует образованию тумана в небе. Однако бензиновые и дизельные автомобили также выделяют соединения азота и серы, которые способствуют возникновению кислотных дождей и образуют крошечные частицы в воздухе, которые ухудшают качество воздуха и способствуют возникновению инсультов, болезней сердца, рака легких и респираторных заболеваний, включая астму. По данным Всемирной организации здравоохранения, загрязнение воздуха является одной из самых серьезных экологических угроз в мире, вызывая более 3 млн преждевременных смертей ежегодно.Китайское правительство неоднократно заявляло о своей приверженности разработке электромобилей, отчасти из-за опасений по поводу загрязнения воздуха.

Правительства стимулируют внедрение

Подстегнутое скандалом с выбросами Volkswagen в 2015 году, когда компания фальсифицировала уровни выбросов дизельного топлива во время испытаний, Германия в октябре приняла резолюцию, запрещающую автомобили с двигателями внутреннего сгорания к 2030 году. Это в значительной степени символическое постановление, призванное стимулировать действия в Европейском Союзе, но Нидерланды и Норвегия также обсуждают запреты, и 20% продаж новых автомобилей в Норвегии уже являются электрическими.

Однако некоторым людям будет трудно отказаться от бензина. «Если весь мир перейдет на электромобили и спрос на бензин существенно упадет, цена на нефть резко упадет», — говорит Северин Боренштейн, профессор делового администрирования и государственной политики в Школе бизнеса Хааса Калифорнийского университета. Беркли. По словам Боренштейна, если спрос на нефть упадет на 10-20%, цена «почти наверняка упадет» до 20 долларов за баррель или ниже, или 1 доллар за галлон бензина до вычета налогов.«Это сделало бы использование электромобилей менее экономичным — вот где мы действительно столкнемся с реальным вопросом: готовы ли мы придерживаться этого?»

Загрязнение воздуха — одна из самых серьезных экологических угроз в мире, вызывающая преждевременную смерть более 3 миллионов человек ежегодно. Фотография: Бен Смит / The Guardian

Еще одна проблема — это материал, из которого изготовлены литиевые батареи электромобилей. «Положительным моментом является то, что они не особенно токсичны», — объясняет Туррентайн, в отличие от свинцовых или никелевых батарей, но их по-прежнему сложно перерабатывать.В аккумуляторах также могут использоваться редкие элементы, такие как кобальт, добыча которого вызывает серьезные экологические и этические проблемы в таких странах, как Демократическая Республика Конго. По мнению Turrentine, аккумуляторная технология может стать менее зависимой от таких элементов, хотя до этого еще далеко.

Но в Калифорнии правительство продвигает революцию в области электромобилей. Потребителям были предложены щедрые льготы по чистому воздуху в размере до 2500 долларов за автомобиль, а правительство США также предлагает налоговую льготу в размере 7500 долларов на электромобили.

В то время как технологические компании Кремниевой долины первыми внедряют электромобили в рамках своего видения беспилотных автомобилей, Энергетическая комиссия Калифорнии выделила 150 млн долларов в виде грантов на строительство инфраструктуры для электрических зарядок, а еще один грант в размере 10 млн долларов был выделен Tesla на ее развитие. модели X.

Вернувшись в Whole Foods, где заряжается Tesla за 88 000 долларов, даже зарядные станции оплачивались из государственных денег.