Техника - молодёжи 1988-04, страница 36
Двигатель внутреннего вращенияИЗ ПУШКИ ПО ВОРОБЬЯМ... Мощность двигателей автомобилей, в том числе и отечественных, постоянно растет. Для «Жигулей» массой около тонны она уже достигла 60 кВт. А часто ли водителю такого автомобиля приходится вдавливать педаль акселератора до упора? Несложный расчет показывает, что для езды по городу со скоростью 60 км/ч нужно всего-навсего 6 кВт — в десять раз меньше! Это ли не стрельба из пушки по воробьям? Даже при крейсерской скорости автомобиля на трассе — 90 км/ч — достаточно мощности 10—12 кВт. Для чего же такой огромный запас? Ведь не с потолка же конструкторы автомобилей выбирают двигатель? Автомобилисты знают, что этот запас мощности нужен для быстрых разгонов, например, при обгоне, а также для преодоления подъемов без снижения темпа движения. Однако такие режимы составляют ничтожную долю времени движения автомобиля. Ну а после разгона приходится тормозить. Тут бы затраченную мощность возвратить обратно, а мы в большинстве случаев не можем ее использовать и гасим в тормозах. А ведь есть еще холостой ход, когда потребность в мощности вообще нулевая. В городе двигателю автомобиля приходится так работать около трети времени. Вот и выходит: как ни прикинь, а для машин типа «Жигули» достаточна средняя мощность меньше 12 кВт. Как, и» ности, хоть изредка, но все же получать необходимые 60 кВт? Да так же, как мы, получая зарплату, существенно меньшую стоимости автомобиля, ухитряемся его купить. Мы понемножку откладываем излишки денег в «накопитель» — сберкассу, а затем снимаем сумму, значительно превосходящую каждый из вкладов. И в автомобиле мы могли бы собирать излишки мощности двигателя, а затем при необходимости буется для самого энергичного маневра. НЕ «ПЕРПЕТУУМ-МОБИЛЕ», НО... Модель такого автомобиля с дви-ниженной мощности и на-энергии была нами построена и испытана... Как именно был устроен привод, обычно называемый «гибридным», расскажу позже. А сейчас хочу ia удивительной эко-|бридного привода. Мы пускали одну и ту же модель как на гибридном, так и на обычном приводе по кругу с. постоянной скоростью. Так вот, одного и того же объема топлива в первом случае хватало на пять с половиной кругов, а во втором всего на три! Откуда же экономия? Когда идет речь о рекуперации энергии, то все понятно — топливо экономится за счет сохранения энергии, ранее поглощаемой в тормозах. Такую схему мы проверили экспериментально на городском автобусе с ори- куператора («ТМ» № 11 за 1972 г.). Тут же автомобильчик едет равномерно по ровной дороге без подъемов и спусков, а маховик-накопи-тель тем не менее дает фантастическую экономию горючего. В такое не могли поверить сначала даже специалисты. Не вечный ли двигатель вы изобрели? — ехидно осведомлялись Нет, это не был «перпетуум-мобиле». Такая экономичность вполне объяснима. Нужно только вспомнить, что расход топлива любого двигателя, тем более внутреннего сгорания, зависит от степени его загруженности. На графике показана такая зависимость удельного расхода топлива (в килограммах на джоуль работы) от мощности (в процентах от номинальной), которую он развивает. Когда двигатель работает на холостом ходу, он развивает ничтожную мощность, способную разве только прокрутить его самого. Удельный расход топлива огромен — полезной работы нет, а горючее сгорает. Кроме того, на холостом ходу выхлопные газы двигателя особенно вредны. Не многим отличается работа двигателя и при движении с постоянной скоростью: используется примерно 10—12% его номинальной мощности. Видно, что удельный расход горючего значительно больше, чем на оптимальном режиме,— при мощности, близкой к 70—80% от номинальной. На полной мощности удельный расход горючего едва возрастет. Нелишне заметить, что на оптимальном режиме и вы-|ы двигателя То, что я здесь ci откровение для автомобилистов. В недалеком прошлом широко использовали так называемый накат автомобиля — движения с отсоединенным двигателем за счет накопленной кинетической энергии. Накат давал до 30% экономии горючего результате i мощности Сейчас накатом стали пользоваться меньше — он неудобен, требует 38 |
