ВОДОРОДНЫЙ ФУНДАМЕНТ
ВОДОРОДНЫЙ ФУНДАМЕНТ
HONDA-FCX
Итак, по порядку. Что делать с водородом? Тяжело отыскать более неловкое для хранения горючее. Самый легкий из узнаваемых газ сжижается только при -253°С, а в 50-литровом баллоне даже под давлением 25 МПа (250 атм) его поместится только чуток больше килограмма - сравните с обыкновенной канистрой бензина. На данный момент его принято сжимать, а такие экзотичные способы хранения, как внедрение металлогидридов либо сжижение, похоже, не получат распространения. Как и изготовление водорода "на борту" из метанола либо даже бензина.
Как преодолеть инертность топливных частей? Как обеспечить тяжеленной машине неплохую динамику разгона? Как биться за самую большую эффективность использования энергии? Придется добавить "буферную" батарею, чтоб припасать энергию ТЭ, когда они употребляются не на полную мощность, либо при торможении движком.
Вот вам и схема большинства современных автомобилей на топливных элементах. Чем отличается "Хонда-FCX"? Как бы немногим. Основное - заместо аккумов применен конденсатор. Он легче и проще приспосабливается к запросам электросистемы автомобиля, а главное - более надежен, долговечен и не настолько щепетилен к процессу зарядки. Сделанный в научных лабораториях "Хонды" "ультраконденсатор" емкостью 8 фарад обладает удельной энергией 1,5 кВт.ч/кг. Это практически втрое больше, чем у никель-гидридных аккумов. В итоге КПД силовой установки "Хонды-FCX" достигнул 45% - в два раза больше, чем у современных бензиновых автомобилей и в 1,5 раза лучше, чем у гибридных схем.
Неприметная ЭВОЛЮЦИЯ
1-ая экспериментальная "Хонда-FCX" появилась в 1999 году и снаружи отличалась от сегодняшней только формой бамперов. Но тот автомобиль вмещал только двоих, а припас водорода хранился в гидридном накопителе. Другой вариант расходовал собственный внутренний объем на устройство, модифицирующее метанол в водород. О ходовых качествах тех прототипов инфы малость - главное, они могли передвигаться без помощи других. Только третье поколение FCX в 2001 году пришло к современной схеме. Баллоны со сжатым водородом на 100 л под давлением 25 МПа расположились под полом багажника, основной объем которого занял конденсатор, а электродвигатель переменного тока мощностью 60 кВт обеспечивал наивысшую скорость до 130 км/ч. На одной заправке машина третьего поколения проходила 180 км.
В четвертом поколении появились более крепкие баллоны на 35 МПа (их объем возрос до 137 л), новые батареи ТЭ и конденсатор. Итог - скорость выросла до 140 км/ч, пробег на одной заправке достигнул 315 км, появился багажник на умеренные 98 л. Над пятым поколением компоновщики потрудились в особенности кропотливо: объем баллонов с водородом достигнул 156 л. Измененный электродвигатель при тех же 60 кВт обеспечил более высочайший вращающий момент, улучшив разгонную динамику "Хонды-FCX". Припас хода вырос до 355 км, а багажник - до 102 л.
В шестом поколении, показавшемся в октябре 2003-го, дебютировали новые топливные элементы, разработанные "Хондой" без помощи других. Благодаря более высочайшей рабочей температуре (95 против 80°С) и новым мембранам они эффективнее прежних на 10% и лучше адаптированы к серийному производству. Не считая того, они сильнее (86 кВт против 78), могут работать даже при температуре на улице до -20°С, а время прогрева сократилось на 20%, это позволило прирастить мощность тягового электродвигателя до 80 кВт. Итог - с этим же количеством водорода "Хонда-FCX" проходит без дозаправки уже 395 км. Прогресс впечатляет, не правда ли?
По сути
В пресс-релизах все всегда смотрится замечательно. Но настал денек, когда "Хонда" выкатила целых три FCX последнего поколения для пробной поездки.
Основное различие меж ними - размещение руля: справа для японской версии и слева для американской. Три машины - это не умопомрачительно, ведь два 10-ка таких же опытнейших экземпляров уже проходят эксплуатационные тесты на улицах Токио и Лос-Анжелеса.
Наружность "Хонды-FCX", естественно, на любителя. Типичная "двухэтажность" контрастирует с обычными пропорциями. Необычность силовой установки и требования пассивной безопасности диктуют конкретно такую "комплекцию" - кто произнес, что машины на ТЭ должны смотреться как обыденные? Под полом размещаются топливные элементы; под капотом - электродвигатель, двухступенчатый редуктор, система управления питанием, теплообменники ТЭ и электродвигателя. Под задним сидением нашлось место для баллонов с водородом, за ними "ультракондесатор", а еще - маленький багажник. Если не заострять внимания на особенно высочайший пол в машине, ее полностью можно считать обычным современным хэтчбеком "гольф-класса". Вобщем, нет - под полом мощная лонжеронная рама, со всех боков окружающая баллоны и топливные элементы. Проведенные "Хондой" крэш-тесты проявили, что при всех вероятных ударах в границах сертификационных требований (впереди, с боковой стороны, сзади) разгерметизации систем не происходит. Но даже если удар все-же достигнет баллонов с водородом, взрыва все равно не должно быть - трехслойная конструкция (алюминий снутри, углеволокно посреди и стекловолокно снаружи) выдержит. Так что именовать ТЭ-автомобиль "водородной бомбой" - очевидное преувеличение. Достаточно страшилок, пора и за руль.
КРУГ ПОЧЕТА
Вокруг "хондовского" полигона ведет рядовая двухполосная дорога, имитирующая пригородное шоссе. Плавные повороты, несколько показательных неровностей, перекресток и переезд - вот и весь "круг почета" длиной 6 с маленьким км. Пожалуй, самое необыкновенное чувство - полная тишь в салоне, когда повернут ключ зажигания. Вобщем, стоит только передвинуть селектор в положение "R" либо "D", как тишину нарушает негромкий шум проснувшейся батареи топливных частей: жужжание бессчетных насосов и вентиляторов. На панели устройств место тахометра занял указатель мощности батареи топливных частей и заряда конденсатора, а указатель количества горючего в баке дополнен экраном припаса хода. Голубой столбик указывает, сколько можно проехать в текущем режиме движения, белоснежный - в экономном.
На ходу воспоминания от "Хонды-FCX" тоже необыкновенные, но никак не пугающие. Плавность хода покоряет - тяжкий (практически 1,7 т) автомобиль не замечает неровностей покрытия. Динамика разгона размеренная, но скорости выше 100 км/ч просто достижимы. "Максималка" в 150 км/ч колебаний не вызывает. О напряженности работы агрегата гласит только указатель мощности на панели устройств и быстро убывающий заряд конденсатора. Восьми фарад хватает лишь на один разгон до наибольшей скорости. При равномерном движении со скоростью 100 км/ч будет нужно пару минут, чтоб заряд пришел в норму. Либо необходимо просто дать машине "выкатиться" с этой скорости. Об маневренности можно с уверенностью сказать только одно - в обыденных режимах движения "Хонда-FCX" ничем не отличается от современного мини-вэна.
Создателю довелось поездить на других машинах с ТЭ. По сопоставлению с образцами от "Дженерал моторс" и "Даймлер-Крайслер" "Хонда-FCX" еще больше похожа на серийную, чем на экспериментальную. Означает, ожидать осталось недолго - может быть, 1-ые "коммерческие" ТЭ-автомобили появятся всего через два-три года. Хотя инженерам предстоит решить еще много задач, связанных с совершенствованием их конструкции и созданием сети заправочных станций. Но даже сейчас "Хонду-FCX" можно рассматривать не как диковинный самодвижущийся экипаж, как настоящий, хотя и с некими ограничениями, автомобиль.
МЫСЛИ О БУДУЩЕМ
Вы следили, как строится огромное здание? Сначала кажется, что строители никогда не вылезут из котлована: проходят месяцы, иногда годы, а на поверхности нет ни мельчайших конфигураций. Но когда фундамент в конце концов возникает из земли, этажи начинают прибавляться чуть не раз в день.
Так и машины на топливных элементах: пока строится "фундамент", масштабы труда неприметны. А когда предварительные работы завершатся, новые авто станут веселить нас чуть ли не каждый денек. Наверное посреди их окажутся и машины "Хонды". По последней мере, есть основания считать, что ранешние эталоны транПодвесканых средств последнего поколения будут очень похожи на "Хонду-FCX".
Разгон "в пол" - до 108 км/ч: мощность ТЭ на максимуме (голубой сектор слева), заряд конденсатора практически исчерпан.
Под капотом более приметны крышки системы управления тяговым электродвигателем.
Багажник невелик, но формально находится.
Батарея ТЭ на 10% эффективнее канадской "Баллард", а деталей меньше.
"Ультраконденсатор" нетребователен к току и напряжению зарядки.
Два заправочных люка: чтоб открыть задний, нужно подключить заземление.
ФОТО "ХОНДЫ"
HONDA-FCX
Итак, по порядку. Что делать с водородом? Тяжело отыскать более неловкое для хранения горючее. Самый легкий из узнаваемых газ сжижается только при -253°С, а в 50-литровом баллоне даже под давлением 25 МПа (250 атм) его поместится только чуток больше килограмма - сравните с обыкновенной канистрой бензина. На данный момент его принято сжимать, а такие экзотичные способы хранения, как внедрение металлогидридов либо сжижение, похоже, не получат распространения. Как и изготовление водорода "на борту" из метанола либо даже бензина.Как преодолеть инертность топливных частей? Как обеспечить тяжеленной машине неплохую динамику разгона? Как биться за самую большую эффективность использования энергии? Придется добавить "буферную" батарею, чтоб припасать энергию ТЭ, когда они употребляются не на полную мощность, либо при торможении движком.
Вот вам и схема большинства современных автомобилей на топливных элементах. Чем отличается "Хонда-FCX"? Как бы немногим. Основное - заместо аккумов применен конденсатор. Он легче и проще приспосабливается к запросам электросистемы автомобиля, а главное - более надежен, долговечен и не настолько щепетилен к процессу зарядки. Сделанный в научных лабораториях "Хонды" "ультраконденсатор" емкостью 8 фарад обладает удельной энергией 1,5 кВт.ч/кг. Это практически втрое больше, чем у никель-гидридных аккумов. В итоге КПД силовой установки "Хонды-FCX" достигнул 45% - в два раза больше, чем у современных бензиновых автомобилей и в 1,5 раза лучше, чем у гибридных схем.
Неприметная ЭВОЛЮЦИЯ
1-ая экспериментальная "Хонда-FCX" появилась в 1999 году и снаружи отличалась от сегодняшней только формой бамперов. Но тот автомобиль вмещал только двоих, а припас водорода хранился в гидридном накопителе. Другой вариант расходовал собственный внутренний объем на устройство, модифицирующее метанол в водород. О ходовых качествах тех прототипов инфы малость - главное, они могли передвигаться без помощи других. Только третье поколение FCX в 2001 году пришло к современной схеме. Баллоны со сжатым водородом на 100 л под давлением 25 МПа расположились под полом багажника, основной объем которого занял конденсатор, а электродвигатель переменного тока мощностью 60 кВт обеспечивал наивысшую скорость до 130 км/ч. На одной заправке машина третьего поколения проходила 180 км.
В четвертом поколении появились более крепкие баллоны на 35 МПа (их объем возрос до 137 л), новые батареи ТЭ и конденсатор. Итог - скорость выросла до 140 км/ч, пробег на одной заправке достигнул 315 км, появился багажник на умеренные 98 л. Над пятым поколением компоновщики потрудились в особенности кропотливо: объем баллонов с водородом достигнул 156 л. Измененный электродвигатель при тех же 60 кВт обеспечил более высочайший вращающий момент, улучшив разгонную динамику "Хонды-FCX". Припас хода вырос до 355 км, а багажник - до 102 л.
В шестом поколении, показавшемся в октябре 2003-го, дебютировали новые топливные элементы, разработанные "Хондой" без помощи других. Благодаря более высочайшей рабочей температуре (95 против 80°С) и новым мембранам они эффективнее прежних на 10% и лучше адаптированы к серийному производству. Не считая того, они сильнее (86 кВт против 78), могут работать даже при температуре на улице до -20°С, а время прогрева сократилось на 20%, это позволило прирастить мощность тягового электродвигателя до 80 кВт. Итог - с этим же количеством водорода "Хонда-FCX" проходит без дозаправки уже 395 км. Прогресс впечатляет, не правда ли?
По сути
В пресс-релизах все всегда смотрится замечательно. Но настал денек, когда "Хонда" выкатила целых три FCX последнего поколения для пробной поездки.
Основное различие меж ними - размещение руля: справа для японской версии и слева для американской. Три машины - это не умопомрачительно, ведь два 10-ка таких же опытнейших экземпляров уже проходят эксплуатационные тесты на улицах Токио и Лос-Анжелеса.
Наружность "Хонды-FCX", естественно, на любителя. Типичная "двухэтажность" контрастирует с обычными пропорциями. Необычность силовой установки и требования пассивной безопасности диктуют конкретно такую "комплекцию" - кто произнес, что машины на ТЭ должны смотреться как обыденные? Под полом размещаются топливные элементы; под капотом - электродвигатель, двухступенчатый редуктор, система управления питанием, теплообменники ТЭ и электродвигателя. Под задним сидением нашлось место для баллонов с водородом, за ними "ультракондесатор", а еще - маленький багажник. Если не заострять внимания на особенно высочайший пол в машине, ее полностью можно считать обычным современным хэтчбеком "гольф-класса". Вобщем, нет - под полом мощная лонжеронная рама, со всех боков окружающая баллоны и топливные элементы. Проведенные "Хондой" крэш-тесты проявили, что при всех вероятных ударах в границах сертификационных требований (впереди, с боковой стороны, сзади) разгерметизации систем не происходит. Но даже если удар все-же достигнет баллонов с водородом, взрыва все равно не должно быть - трехслойная конструкция (алюминий снутри, углеволокно посреди и стекловолокно снаружи) выдержит. Так что именовать ТЭ-автомобиль "водородной бомбой" - очевидное преувеличение. Достаточно страшилок, пора и за руль.
КРУГ ПОЧЕТА
Вокруг "хондовского" полигона ведет рядовая двухполосная дорога, имитирующая пригородное шоссе. Плавные повороты, несколько показательных неровностей, перекресток и переезд - вот и весь "круг почета" длиной 6 с маленьким км. Пожалуй, самое необыкновенное чувство - полная тишь в салоне, когда повернут ключ зажигания. Вобщем, стоит только передвинуть селектор в положение "R" либо "D", как тишину нарушает негромкий шум проснувшейся батареи топливных частей: жужжание бессчетных насосов и вентиляторов. На панели устройств место тахометра занял указатель мощности батареи топливных частей и заряда конденсатора, а указатель количества горючего в баке дополнен экраном припаса хода. Голубой столбик указывает, сколько можно проехать в текущем режиме движения, белоснежный - в экономном.
На ходу воспоминания от "Хонды-FCX" тоже необыкновенные, но никак не пугающие. Плавность хода покоряет - тяжкий (практически 1,7 т) автомобиль не замечает неровностей покрытия. Динамика разгона размеренная, но скорости выше 100 км/ч просто достижимы. "Максималка" в 150 км/ч колебаний не вызывает. О напряженности работы агрегата гласит только указатель мощности на панели устройств и быстро убывающий заряд конденсатора. Восьми фарад хватает лишь на один разгон до наибольшей скорости. При равномерном движении со скоростью 100 км/ч будет нужно пару минут, чтоб заряд пришел в норму. Либо необходимо просто дать машине "выкатиться" с этой скорости. Об маневренности можно с уверенностью сказать только одно - в обыденных режимах движения "Хонда-FCX" ничем не отличается от современного мини-вэна.
Создателю довелось поездить на других машинах с ТЭ. По сопоставлению с образцами от "Дженерал моторс" и "Даймлер-Крайслер" "Хонда-FCX" еще больше похожа на серийную, чем на экспериментальную. Означает, ожидать осталось недолго - может быть, 1-ые "коммерческие" ТЭ-автомобили появятся всего через два-три года. Хотя инженерам предстоит решить еще много задач, связанных с совершенствованием их конструкции и созданием сети заправочных станций. Но даже сейчас "Хонду-FCX" можно рассматривать не как диковинный самодвижущийся экипаж, как настоящий, хотя и с некими ограничениями, автомобиль.
МЫСЛИ О БУДУЩЕМ
Вы следили, как строится огромное здание? Сначала кажется, что строители никогда не вылезут из котлована: проходят месяцы, иногда годы, а на поверхности нет ни мельчайших конфигураций. Но когда фундамент в конце концов возникает из земли, этажи начинают прибавляться чуть не раз в день.
Так и машины на топливных элементах: пока строится "фундамент", масштабы труда неприметны. А когда предварительные работы завершатся, новые авто станут веселить нас чуть ли не каждый денек. Наверное посреди их окажутся и машины "Хонды". По последней мере, есть основания считать, что ранешние эталоны транПодвесканых средств последнего поколения будут очень похожи на "Хонду-FCX".
Разгон "в пол" - до 108 км/ч: мощность ТЭ на максимуме (голубой сектор слева), заряд конденсатора практически исчерпан.
Под капотом более приметны крышки системы управления тяговым электродвигателем.
Багажник невелик, но формально находится.
Батарея ТЭ на 10% эффективнее канадской "Баллард", а деталей меньше.
"Ультраконденсатор" нетребователен к току и напряжению зарядки.
Два заправочных люка: чтоб открыть задний, нужно подключить заземление.
ФОТО "ХОНДЫ"