Малотоксичные и нетоксичные двигатели

Малотоксичными являются газотурбинные, роторные и гиб­ридные двигатели, а нетоксичными — инерционные.

Газотурбинный двигатель проще поршневого по конструкции, имеет меньшую массу, проще в эксплуатации, легко пускается и значительно меньше загрязняет воздух, поскольку в его отрабо­тавших газах содержится существенно меньше оксидов углерода и углеводородов. Однако для двигателя этого типа характерны высо­кая стоимость, большой расход топлива и малая приемистость (медленно развивает максимальную мощность).

Роторный двигатель — это бензиновый двигатель, отличающий­ся по конструкции от поршневого. У роторного двигателя нет ци­линдров и шатунно-поршневой группы. Вместо поршней двига­тель имеет вращающийся ротор, который передает крутящий мо­мент через зубчатую передачу. В двигателе также отсутствуют кла­паны, а вместо них предусмотрены впускные и выпускные отвер­стия. Двигатель имеет меньшую массу и более высокую частоту вращения. Он компактен, прост в производстве, бесшумен и спо­собен работать на бензине с любым октановым числом и без до­бавок антидетонационных свинцовых присадок. Однако по срав­нению с поршневым роторный двигатель менее экономичен. Кро­ме того, трудно обеспечить необходимую герметичность между его корпусом и ротором по мере их изнашивания в эксплуатации-

Гибридные двигатели менее токсичны и более бесшумны по срав­нению с поршневыми. На автомобиле (рис. 14.2) устанавливают два двигателя: двигатель 1 внутреннего сгорания и тяговый элект­родвигатель 4. В условиях города используется электродвигатель, который работает от аккумуляторной батареи 3, а при выезде из города — двигатель внутреннего сгорания. При работе последнего

Рис. 14.2. Автомобиль с гибридным двигателем:

1 — двигатель внутреннего сгорания; 2 — генератор; 3 — аккумуляторная

батарея; 4 — электродвигатель

генератор 2 подзаряжает аккумуляторную батарею. Автомобиль с гибридным двигателем сложнее по конструкции и дороже в про­изводстве, чем обычный электромобиль.

Инерционный двигатель представляет собой маховик. Достоин­ства такого двигателя связаны с его экологической чистотой, от­сутствием токсичных отходов, практически бесшумной работой и высоким КПД. Недостатком, препятствующим его внедрению, является малая энергоемкость маховика и, следовательно, незна­чительный пробег автомобиля в период между подзарядками (рас­кручиванием) маховика. Кроме того, определенную сложность представляет создание трансмиссии, передающей энергию от ма­ховика к ведущим колесам автомобиля.

Электромобили

Электромобили существенно улучшают состояние окружающей среды. Они не потребляют топливо, не загрязняют воздух отрабо­тавшими газами, работают почти бесшумно, неогнеопасны; ими легко управлять. Электродвигатель такого автомобиля выдержива­ет кратковременные перегрузки и имеет хорошую тяговую харак­теристику, поэтому на электромобиле можно устанавливать дви­гатель меньшей мощности. Кроме того, электромобиль не нужда­ется в сложной трансмиссии и во многих системах, характерных для обычного современного автомобиля. Однако быстрое разви­тие электромобилей сдерживается из-за отсутствия высокоэффек­тивных источников электроэнергии.

Основным недостатком современного электромобиля, снабжен­ного в качестве источника тока свинцово-кислотными аккумуля­торными батареями, являются ограниченный пробег, большая мас­са, малый срок службы источника тока и высокая стоимость.

Источником энергии для электромобиля (рис. 14.3) служит ак­кумуляторная батарея 1. Электрический ток поступает в тяговый электродвигатель 4 через силовую проводку 2 и систему регули-

Рис. 14.3. Электромобиль:

1 — аккумуляторная батарея; 2 — силовая проводка; 3 — система регулирова­ния; 4 — электродвигатель; 5 — карданная передача; 6 — ведущий мост

рования 3. Крутящий момент от электродвигателя к ведущему мос­ту 6 подводится с помощью карданной передачи 5. Крутящий мо­мент электродвигателя увеличивается при уменьшении частоты вращения вала. Это позволяет электромобилю преодолевать повы­шенное сопротивление движению и развивать большое ускорение при трогании с места без изменения передаточного числа транс­миссии. Вследствие этого отсутствует потребность в коробке пере­дач, повышается плавность движения электромобиля и облегча­ется управление им.