I ТЕХНИКА |ВЫХЛОП ЧИЩЕ ВОЗДУХААЛЬТЕРНАТИВА ТРАДИЦИОННОМУ МОТОРУ/СВЕЖИЕ ИДЕИТЕКСТ / АНАТОЛИЙ СУХОВПочему именно этот человек загорелся идеей, которая уже десятки лет витала в воздухе и даже воплощалась в опытных образцах? Сыграл ли роль опыт работы в авиации, где многие исполнительные механизмы - «компрессоры наоборот»: поршневые моторчики, работающие от сжатого воздуха? Или, уже будучи конструктором моторов формулы 1и наблюдая, как воздушная турбина раскручивает при пуске двигатель гоночного болида, он задумался о том, сколько энергии заключено в баллоне со сжатым воздухом? Ведь дизельные монстры танков и тепловозов запускают, подавая в цилиндры воздух. А что если пусковой режим превратить в рабочий? Увлеченный этой идеей, Ги Негр в 1991 году покидает формулу 1, берет патент на изобретение ис группой единомышленников на основанной ими фирме MDI (Motor Development International) создает первую действующую модель гибридного двигателя,способного работать на сжатом воздухе, бензине, газе или дизельном топливе. Как же он устроен? Ги Негр решил отказаться от классической схемы, где все процессы сжатие, воспламенение смеси и рабочий ход - происходят в одном цилиндре. В новом моторе их два, причем разного диаметра (один объемом 270 см 3 , другой - 755 см 3 ). Цилиндры соединены каналами со сферической камерой объемом 20 см 3 . При работе двигателя на бензине в малом цилиндре происходят всасыва- Но Ги Негр принялся за новый двиние и сжатие горючей смеси, которая затем выталкивается в камеру сгорагатель и... новый автомобиль. Названия. Там она поджигается искровым ние TOP (Taxi Zero (О) Pollution) - «таразрядом и сгорает при постоянном кси с нулевым загрязнением» отражаобъеме (оба клапана камеры закрыты). ет концепцию: в этой машине не будет Затем открывается клапан, ведущий в бензиновой подпитки, только сжатый воздух. Еще в проекте автомобиль выцилиндр расширения (большой). У такой схемы ряд преимуществ. звал огромный интерес не только у Фаза сгорания отделена от расширеспециалистов, но иу власть предерния и намного продолжительнее, чем жащих. Так, в Мексике парламентская в обычном двигателе, поэтому новый комиссия по транспорту заинтересомотор может работать на предельно валась разработками французских обедненных, медленно горящих смеинженеров, и после посещения мексисях, ему не нужен глушитель, а токканцами в 1997 году завода в Бриньосичность выхлопа сравнима с обычле был подписан контракт о постепенной замене всех 87 тысяч такси ным городским воздухом. При работе на сжатом воздухе проМехико, самой загазованной столицы цессы в двигателе практически не изв мире, машинами с чистым «выдоменяются (см. пояснения к схеме рахом». Собирать «ТОР-модели» будут на месте - французы построят за окебочего цикла). Подопытным автомобилем выбрааном завод под ключ. Предвидим возражения: дескать, ли маленький «Ситроен-АХ». На скоростях до 60 км/ч, когда потребная для того, чтобы закачать в баллоны мощность не превышает 10 л. с, мовоздух, нужна энергия, а электростантор работает на воздухе, свыше 60 - ции - тоже источники загрязнений. автоматически переходит на бензин Авторы проекта посчитали конечный (максимальная мощность - 70 л. с. КПД в цепочке «нефтеперегонный запри 7000 об/мин). Расход бензина на вод-автомобиль» для бензинового, шоссе - менее 3 л/100 км - почти сенэлектрического и «воздушного» автосация. Объем воздушного резервуара мобиля: 9,4,13,2 и 20% соответственно на первых порах был невелик - всего - «воздушник» лидирует с заметным 15 л, но даже этого хватало на час гоотрывом. Новый мотор во многом повторил родской езды. Казалось, цель достигуже обкатанный гибридный. Однако нута...«Воздушный» мотор.^^^тштш^^^^^^^^^^^^ВШ^в^ •.и тш щгтJПод днищем - углепласгиковые баллоны со сжатым воздухом.теперь поршни стали дольше «зависать» в мертвых точках (80% времени) благодаря особым проскальзывающим муфтам на коленчатом валу. В цилиндр засасывается не наружный воздух, а часть выхлопа. Нет систем зажигания, впрыска топлива, бензобака. Зато под днищем аккуратно расположились четыре карбоновых (почти невесомых!) 50-литровых резервуара для сжатого воздуха. Его запаса (200 л при 200 атм) хватает на 500 км при скорости 40 км/ч или на 100 км при 90 км/чУСТРОЙСТВО И РАБОЧИЙ ЦИКЛ ГИБРИДНОГО ДВИГАТЕЛЯШ-12а1 - цилиндр расширения (большой); 2 - поршень большого цилиндра; 3 выпускной канал; 4 - клапаны; 5 - баллон со сжатым воздухом; 6 - воздушная форсунка; 7 - камера сгорания; 8 - свеча зажигания; 9 - топливная форсунка; 10 - впускной канал; 11 - цилиндр всасывания и сжатия (малый); 12 - поршень малого цилиндра. а - поршень в малом цилиндре движется вниз, засасывая наружный воздух (при работе на бензине - горючую смесь), одновременно открывается выпускной клапан в камере сгорания, выпуская воздух от предыдущего такта в большой цилиндр.в- поршень в малом цилиндре сжимает воздух или - при работе на бензине - горючую смесь (впускной клапан цилиндра закрыт, впускной клапан камеры сгорания открыт). В конце такта сжатия давление поднимается до 21 бар, температура - до 400°С. В большом цилиндре происходит рабочий ход. - в камеру сгорания подается сжатый воздух под давлением 40-50 бар (или поджигается горючая смесь), в это время в большом цилиндре такт выпуска. ТЕХНИКАTOP-TAXI ZEROО БЩИЕДАННЫЕ : число мест - 6/5 (универсал/такси). 1+1 (пикап), 1+1 (фургон); снаряженная масса - 700 кг (такси, универсал). 675 кг (озургон). 650 кг (пикап): грузоподъемность - 500 кг (для всех моделей): максимальная скорость - 110 км/ч; время разгона с места до 100 км/ч -11,5 (9,7) с: расход топлива в условном загородном (городском) циклах - 5.9 (6.7); 9,6 (12,0) л/100 км: запас хода (при 60 км/ч) 240 км. Р АЗМЕРЫ , м м : длина - 3840; ширина 1720: высота -1750; база-2915; колея спереди/сзади - 1460/1420: радиус поворота - 5.0 м. Д ВИГА ­ Т ЕЛЬ : с электронным впрыском сжатого воздуха. двухцилиндровый, расположен сзади: рабочий объем - 1200 см 3 ; мощность - 18.3 кВт/25 л. с. при 3500 об/мин; максимальный крутящий момент 61.7 Нм/6,3 кгс-м при 1500-2500 об/мин. Электрооборудование: 12 В. Т ОРМОЗА : дисковые спереди и сзади. Р УЛЕВОЕУПРАВЛЕНИЕ : реечное РАЗМЕРШИН : 145/70R13(см. график). При торможении энергия рекуперируется - компрессор высокого давления закачивает наружный воздух обратно в баллоны. «Заправлять» автомобиль можно двумя способами. От воздушной магистрали высокого давления - 2-3 минуты (по западным ценам всего за полтора доллара) или от электросети: тот же компрессор накачает баллоны за 4 часа - быстрее, чем заряжается электромобиль. Автомобиль проектировали фазув четырех вариантах: пятиместное такси, пикап, фургон и шестиместныйуниверсал. Кузова - стеклопластиковые, поэтому масса машин в снаряженном состоянии всего 650-700 кг. Водительская дверь распашная, пассажирская - сдвижная. Несмотря на небольшие габариты автомобиля - 3,84 мв длину и 1,72 м - в ширину, в салоне свободно размешаются шесть человек, двое (включая водителя) - впереди, трое - сзади и один - сбоку, напротив двери. Таким образом, каждый пассажир может свободно выйти, не мешая остальным и почти не пригибаясь: пол v машины плоский, а высотаг_•шВ ш^Щ^вв^Этот пикап увезет полтонны. Внутри - просторно.Щ^\О 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 Частота вращения коленчатого вала, мин0 30405060 70 80 90 100 110 Скорость автомобиля, к мчГрафик необходимой мощности в зависимости от Внешняя скоростная характеристика двигателя. скорости автомобиля и пробега между заправками.сравнима с мини-вэном - 1,75 м. В такси место рядом с водителем отдано под широкую нишу для багажа. Пассажирский салон отделен прозрачной перегородкой. Благодаря «дармовому» холоду от расширения воздуха все машины оснащены кондиционером, а вот отопитель понадобится автономный. Кстати, Ги Неф утверждает, что в России проблем с эксплуатацией машины не будет: двигатель работает на разнице давлений (200 атмосфер в баллон можно закачать ив жару ив мороз), а чтобы конденсат не замерзал в магистралях, устанавливают влагоотделитель. Сейчас ТОР проходят омологапию, и с 2001 года должны появиться в продаже, причем по всему миру: уже продано 19 заводов мощностью 2000 автомобилей в год каждый - в Австралию, Новую Зеландию, Южную Африку, Мексику, Испанию, Францию, Швейцарию. Планируемая отпускная цена «воздушников» - около 10 000 долларов. Не следует, однако, спешить с выводом о «закате карьеры» традиционного ДВС. Вспомним: три четверти века он укреплял свои позиции, вытесняя альтернативные конструкции - чему во многом способствовала дешевизна и доступность нефтяного топлива. Зато последние лет двадцать пять внимание инженеров (не говоря об экологах) сосредоточилось на недостатках классических тепловых двигателей и поисках иных технических решений. Двигатель Ги Негра - лишь одно из них; удастся ли авторам «раскрутить» его в ощутимых масштабах, мы, надо полагать, узнаем в ближайшие годдва. Тогда и станет ясна практическая ценность изобретения. ИМ