Создание экологичных конструкций автомобилей

Экологичность автомобилей обеспечивает их топливная эко­номичность, т. е. чем меньше топлива расходует автомобиль, тем меньше экологический ущерб.

Экономия топлива достигается за счет комплекса конструк­тивных и эксплуатационных мероприятий для принципиально сохраняемых конструкций автомобилей. Применительно к легко­вым автомобилям наибольшее влияние на уменьшение расхода топлива оказывают: уменьшение массы и размеров автомобиля, улучшение аэродинамических характеристик, снижение сопротив­ления качению, применение компьютеризированных систем кон­троля и управления двигателем и сокращение всех видов механи­ческих потерь.

Уменьшение массы и размеров автомобиля достигается за счет применения высокопрочных сталей и алюминиевых сплавов, пласт­масс, стекло- и углепластиков.

В конструкции грузовых автомобилей основные источники эко­номии топлива — дизелизация (54%), регулирование скорости вентилятора (28%), применение радиальных шин (13%), улучше­ние аэродинамических форм и обтекателей (5%).

Перспективными направлениями по совершенствованию со­временного автомобиля с двигателем внутреннего сгорания явля­ются: повышение коэффициента полезного действия двигателя за счет совершенствования процессов сгорания (турбонаддув, рабо­та двигателя на переобедненных смесях, электронное зажигание); сокращение потерь на трение (уменьшение поверхности порш­ней, сокращение опорных поверхностей вкладышей, использова­ние керамических покрытий); оптимизация режимов работы двига­теля за счет электронных систем управления рабочими процесса­ми двигателя; применение двухтопливных автомобилей (бензин — газ; дизельное топливо —газ).

С целью уменьшения загрязнения атмосферы ужесточаются нор­мы расхода топлива на 100 км пробега. Так, в США каждой фирме было предписано, чтобы средний расход топлива на один автомо­биль в 1985 г. не превышал 8,5 л, а к 1995 г. средний автомобиль, продающийся в стране, расходовал не больше 5,3 л на 100 км про­бега. С целью уменьшения массы автомобиля, что приводит к сниже­нию распада топлива при разгоне и замедлении, обычные стальные и чугунные детали автомобиля целесообразно заменить деталями из алюминиевых сплавов, высокопрочных сталей, титана, пластмассы и композитных материалов. Важное значение с рассматриваемых позиций стали придавать и аэродинамике автомобиля. Проведенные исследования показывают, что в целом улучшение аэродинамики может обеспечить сокращение расхода топлива до 15%.

Еще в 1985 г. компания «Исудзу» (Япония) представила модель с мотором из керамики, которая на 14% легче и на 30% эконо­мичнее, чем существующая ныне. Этот двигатель не имеет систе­мы охлаждения и может работать на любом виде топлива. Компа­ния «Тойота» продемонстрировала сверхэкономичный автомобиль, который при скорости 60 км/ч на 1 л бензина проезжает 54 км, т.е. на 100 км тратит 1,85 л.

Фирма «Рено» в 1987 г. продемонстрировала эксперименталь­ный автомобиль «Веста-2», который проделал путь от Парижа до Бордо (501 км), затратив в условиях средней интенсивности дви­жения 9,75 л бензина, т.е. 1,94 л на 100 км. Но экономичность — не главное достоинство современного автомобиля. Сегодня в цене экологически чистые машины. Самые строгие требования в этом отношении действуют в США, Японии, Швейцарии и Австрии (табл. 6). В США почти все эксплуатируемые автомобили имеют специальные устройства для снижения токсичности выхлопа, а 85 % оснащено каталитическими конвертерами. В ФРГ к катего­рии чистых относится 94 % вновь покупаемых машин.

Предусматривается также разработка специальных автомати­ческих устройств, которые позволят без участия водителя отклю­чать мотор во время стоянки перед светофором или в заторах.

В зависимости от внешней обстановки современная электрони­ка автомобиля помогает поддерживать почти безопасные для ок­ружающей среды режимы работы двигателя и экономить топливо.

Дата добавления: 2014-01-04