Техника - молодёжи 1997-07, страница 13

— В каком состоянии сейчас работа над проектом?

— Патентуются новый способ знерго-преобразования для транспорта и само устройство двигателя. Со специалистами из институтов, подписавших соглашение о намерениях, мы подсчитали, что создание действующего опытно-промышленного образца потребует около двух лет и инвестиций примерно 2,5 миллионов долларов. Не так уж и много для абсолютно нового транспорта! Я попытался поиска ь источники финансирования, но пока — увы...

— Понятно. Государственные деньги на это нынче не принято давать, а частные инвесторы не торопятся. Что же вы собираетесь делать дальше ?

— Это первая открытая публикация о криомобиле. Надеюсь, после нее откликнется кто-то, обладающий нужными средствами и способный понять, о каких перспективах идет речь. Конечно, хочется, чтобы изобретение осталось в России, но чувствую — через какое-то время мне это будет уже все равно...

Итак, сенсация о рождении конкурента автомобилю пока откладывается. Но вот интересный вопрос: а многим ли она вообще нужна? Прибыли мировой автоиндустрии растут год от года — под рекламные заявления штатных экспертов о чуть ли не полной экологизации машин новых марок. Тема скорого сырьевого кризиса, столь популярная в 70 — 80-е гг., ушла в тень, приглушенная заявлениями некоторых «авторитетов» о якобы сильно преувеличенной опасности оного. Тем временем борьба за доступ к «нефтяной трубе» в мире нарастает, все чаще принимая форму настоящих «горячих» войн и конфликтов.

Не секрет, что с успехами мировой автомобильной империи тесно связано и процветание нефтяных монополий. И представьте, какие глобальные экономические, даже политические бури вызвало бы падение мирового сбыта автомобилей, ну, хоть процентов на десять... Так что, несмотря на ставшие модными в автоконцернах «исследования по альтернативному транспорту», за ДВС и дизель мировые авто- и неф-текороли будут держаться до последнего. А то, что это «последнее» когда-нибудь последует, никто, кажется не отрицает.

Выпускать массовый транспорт, не сжигающий нефтепродукты, рано или поздно все равно придется. Страна, начавшая это дело первой, пожнет богатые плоды. Нужны же для начала даже не столько солидные капиталы, сколько твердая государственная воля и ясное понимание национальных задач. Найдутся ли они в сегодняшней России'' □

КРИОГЕННАЯ СИСТЕМА: СДЕЛАТЬ ЛЕГКО, УВШ ТРУДНО

И.Ф.КУЗЬМЕНКО, зам. исполнительного директора по научной работе АО «Криогенмаш»

Криогеника — научно техническое направление, связанное с разработкой процессов и устройств для получения и использовани температур ниже 120 К. За 120 лет своего развития (с момента первого ожижения кислорода в 1877 г.) эта дисциплина восприняла от энергетики и теплотехники солидную теоретическую и инженерно-техническую базу —

от общих термодинамических основ до способов промышленной реализации крупных проектов в самых различных отраслях народного хозяйства. В том числе, что особенно важно в данном случае, — и в транспортной энергетике. Таким образом, можно с уверен-ност ю сказать, что «криогенное обеспечение» проекту В.ф.Романовского гарантировано — был бы достаточно проработан сам проект.

До сих пор жидкие криопродукты применялись на транспорте в качестве топлива либо его компонентов (природный газ для ДВС, кислород и водород для ракет и т.п.), то есть речь шла об использовании только их химической энергии. Но любой сжиженный газ имеет также запас работоспособной энергии, приобретенный именно за счет охлаждения. Вот этот, пока никем не востребованный запас и предлагается утилизировать для выработки механической энергии в двигателе.

Заметим сразу — термодинамически такой вариант гораздо менее эффективен, чем сжигание топлива. Во-первых, при испарении жидкого газа можно «извлечь» только ту энергию, которая была затрачена на его ожижение в криогенной установке (что гораздо меньше, чем дало бы сжигание равного объема горючего). Во-вторых, даже зту энергию далеко не полностью удастся преобразовать в механическую работу — неизбежны ее потери и в энергоустановке, приводящей в действие криогенную машину, и в самой криома-шине, и, наконец — в двигателе.

Но буквально катастрофическое воздействие выхлопов автомобилей на экологию больших городов вынуждает искать альтернативы. В этом плане криотранспорт имеет преимущества перед традиционным — хотя не везде, а, скажем, в пределах города или специфического объекта. Вполне вероятно, что и конструктивная реализация топливной системы у криомобиля окажется более выгодной.

Оставляя право более детально судить об этих плюсах и минусах за другими специалистами, оценим осуществимость бортовой криогенной системы.

Главным ее элементом служит бак с жидким воздухом или азотом. К подобной емкости предъявляются жесткие требования по величине допустимого теплопритока из окружающей среды, чем определяется время бездренажного (без утечек) хранения крио-продукта. «Криогенмаш» имеет опыт создания топливных автомобильных баков для жидкого водорода на 40 л и жидкого метана на 100 л («Газель») и 140 л (ЗИЛ). Разрабатывается бак на 250 л для КамАЗа и автобуса «Икарус». Применяемая в этих емкостях многослойная зкранно-вакуумная изоляция позволяет бездренажно хранить топливо 8 — 9 суток. Аналогичные показатели «воздушного» или «азотного» криобака можно обеспечить без каких-либо принципиальных затруднений.

Однако объем бака криомобиля и в самом деле должен быть, по крайней мере, в 20 раз больше, чем у обычной легковой машины (ибо теплотворная способность бензина в десятки раз превышает запас работоспособной энергии в жидком азоте). И уже одно это вызывает немалые сомнения. Легко прикинуть: 40 х 20 = 800 л жидкого азота; по весу зто 650 кг, да двустенный бак потянет на 200 — получается очень солидный груз для «легковушки»...

Автор предполагает «пофантазировать насчет нестандартного компактного размещения емкостей с жидким газом внутри и снару-Ж1 корпуса». Хорошо бы, только как реализовать эту идею? «Упрятать баки в двери, потолок, сиденья'' Но надо понимать, что криогенная емкость — сложная конструкция с суперизоляцией, и вписать ее куда угодно просто нереально. □

«ОБАВТОМОБИЛИТЬ»

можно-

БЫЛО БЫ ЧТО

Ю.Г.ГРУДСКИЙ, к.т.н., главный специалист аналитического отдела Центрального научно-исследовательского автомобильного и автомоторного института (НАМИ)

Слабое развитие энергосберегающих процессов и технологий в нашей стране — ни для кого не секрет. Еще тревожнее, что на фоне значительного уменьшения валового производства энергозатраты на единицу продукции растут. И хотя в ближайшие полтора-два десятилетия ни один альтернативный знергоисточник на транспорте не сможет конкурировать с нынешними ДВС и дизелями, поиск в данной области необходим. В связи с этим идея криоавтомобиля В.Ф.Романовского, несомненно, заслуживает рассмотрения.

К сожалению, автор, оперируя в статье конкретными параметрами (стоимость единицы энергоносителя, КПД установки), не приводит ни расчетов по циклу, ни данных по испытаниям хотя бы простейшего макета криодвигателя. А ведь их корректность не лишне подтвердить у соответствующих специалистов АН РФ.

Но и сейчас на этом, с виду заманчивом, пути получения механической энергии просматривается ряд серьезных проблем. И поскольку они еще далеки от рационального решения, идея остается (пока?) весьма рискованной.

Вот хотя бы некоторые соображения:

1. Предлагаемый энергоноситель должен расходоваться безвозвратно и притом весьма интенсивно. Даже если среднее эффективное давление в цилиндрах(определяющее мощность двигателя) будет в 3 — 5 раз больше, чем у существующих ДВС, придется испарять несколько (неясен КПД!) килограммов воздуха в час на каждый киловатт мощности. И даже если последняя, как полагает автор, составит всего 30 кВт., это означает, что для автономной работы в течение хотя бы 4 — 5 ч необходим «сосуд Дьюара» с емкостью намного более полутонны жидкого газа плюс масса самого сосуда.

2. Для работы подобных двигателей необходим очень интенсивный теплообмен между сжиженным энергоносителем и внешней средой. Это требует весьма эффективного (и по нынешним временам — громоздкого!) теплообменника, а также больших затрат работы на теплообмен, либо организации внутреннего теплообмена (например, как у автора — со струей воды), а следовательно, дополнительного расхода энергии и материалов.

3. Кроме того, при теплообмене газа с водой турбине придется работать на грани перехода воды из жидкого состояния в твердое, что крайне рискованно: замерзшая вода уже не сможет служить рабочим телом.

В заключение отмечу, что НАМИ официально не участвовал в обсуждении данного проекта. Ценя творческий потенциал изобретателя, имеющего солидные рабо гы в других областях, а также авторитет ВНИИОФИ и «Криогенмаша», НАМИ выразил согласие в рамках договора помочь в короткие сроки и с разумными затратами «обавтомобилить» лелеемую автором идею — после ее конкретизации и «овеществления». Иногда ведь сбывается и невероятное... ■

ТЕХНИКА-МОЛОДЕЖИ 7 ' 9 7

11