wakati wa mseto

Katika hali ambapo ni vigumu kuweka pesa zote kwenye magari ya umeme tu, ikiwa tu kwa sababu ya aina mbalimbali ambazo bado haziridhishi, kasoro za betri, malipo ya muda mrefu ya shida na wasiwasi wa dhamiri ya mazingira, ufumbuzi wa mseto huwa maana ya dhahabu ya kuridhisha. Hii inaweza kuonekana katika matokeo ya mauzo ya gari.

Gari mseto gari hili katika mfumo wa kawaida vifaa magari na moja au zaidi (1). Hifadhi ya umeme inaweza kutumika sio tu kupunguza matumizi ya mafuta, lakini pia kuongeza nguvu. Magari ya kisasa ya mseto tumia mbinu za ziada ili kuboresha ufanisi wa nishati, kama vile. Katika baadhi ya utekelezaji, injini ya mwako wa ndani hutumiwa kuzalisha umeme ili kuimarisha motor ya umeme.

1. Mchoro wa gari la mseto la dizeli-umeme

Katika miundo mingi ya mseto uzalishaji wa kutolea nje pia hupunguzwa kwa kuzima injini ya mwako wa ndani wakati imeegeshwa na kuiwasha tena inapohitajika. Waumbaji wanajitahidi kuhakikisha kuwa mwingiliano na motor ya umeme huongeza uendeshaji wake, kwa mfano, wakati injini ya mwako wa ndani inaendesha kwa kasi ya chini, ufanisi wake ni mdogo, kwani inahitaji nishati nyingi kushinda upinzani wake mwenyewe. Katika mfumo wa mseto, hifadhi hii inaweza kutumika kwa kuongeza kasi ya injini ya mwako wa ndani hadi kiwango kinachofaa kwa malipo ya betri.

Karibu mzee kama magari

Historia ya mahuluti ya magari kawaida huanza mnamo 1900, wakati Ferdinand Porsche aliwasilisha mfano kwenye Maonyesho ya Ulimwenguni huko Paris. Mchanganyiko wa Gibrid Lohner-Porsche (2), gari la kwanza duniani la mseto la dizeli-umeme. Nakala mia kadhaa za mashine hii ziliuzwa baadaye. Miaka miwili baadaye, Knight Neftal aliunda gari la mbio za mseto. Mnamo 1905, Henri Pieper alianzisha mseto ambao motor ya umeme inaweza kuchaji betri.

Mnamo 1915, Kampuni ya Woods Motor Vehicle, mtengenezaji wa magari ya umeme, aliunda mfano wa Nguvu mbili na injini ya mwako ya ndani ya silinda 4 na motor ya umeme. Chini ya kasi ya 24 km / h, gari lilifanya kazi tu kwenye motor ya umeme hadi mpaka betri inaishana juu ya kasi hii, injini ya mwako wa ndani iliwashwa, ambayo inaweza kuongeza kasi ya gari hadi 56 km / h. Nguvu mbili ilishindwa kibiashara. Ilikuwa polepole sana kwa bei yake na ngumu sana kuendesha.

Mnamo 1931, Erich Geichen alipendekeza gari ambalo betri zake zilichajiwa wakati wa kushuka kilima. Nishati ilitolewa kutoka kwa silinda ya hewa iliyoshinikizwa, ambayo ilisukumwa shukrani kwa nishati ya kinetic sehemu za gari kwenda chini.

Sahueni ya nishati wakati wa kusimama, uvumbuzi muhimu wa teknolojia ya kisasa ya mseto, ilianzishwa mwaka wa 1967 na AMC kwa American Motors na kuitwa Breki ya Kuzalisha Upya Nishati.

Mnamo 1989, Audi ilitoa gari la majaribio Audi Duo. Ilikuwa sambamba mseto kulingana na Audi 100 Avant Quattro. Gari lilikuwa na injini ya umeme ya 12,8 hp ambayo iliendesha axle ya nyuma. Alichota nishati kutoka betri ya nickel cadmium. Axle ya mbele iliendeshwa na injini ya petroli ya lita 2,3-silinda tano na 136 hp. Nia ya Audi ilikuwa kuunda gari ambalo lingeendeshwa na injini ya mwako wa ndani nje ya jiji na motor ya umeme katika jiji. Dereva amechagua hali ya mwako au hali ya kuendesha gari ya umeme. Audi ilizalisha nakala kumi tu za mtindo huu. Maslahi ya chini ya wateja yalihusishwa na utendakazi wa chini kuliko kiwango cha kawaida cha Audi 100 kutokana na mzigo wa ziada wa kazi.

Mafanikio yalikuja kutoka Mashariki ya Mbali

Tarehe ambayo magari ya mseto yaliingia sokoni sana na kupata umaarufu halisi ni 1997 tu, ilipoingia soko la Japan. Toyota Prius (3). Hapo awali, magari haya yalipata wanunuzi hasa katika miduara nyeti ya mazingira. Hali ilibadilika katika muongo uliofuata, wakati bei ya mafuta ilipoanza kupanda kwa kasi. Tangu nusu ya pili ya muongo uliopita, wazalishaji wengine pia wameanza kuleta sokoni mifano ya mseto, mara nyingi kulingana na ufumbuzi wa mseto wa Toyota wenye leseni. Huko Poland, Prius alionekana katika vyumba vya maonyesho mnamo 2004. Katika mwaka huo huo, kizazi cha pili cha Prius kilitolewa, na mnamo 2009, cha tatu.

Akaifuata Toyota Honda, kampuni nyingine kubwa ya magari ya Kijapani. uuzaji wa mfano Insight (4), mseto wa sehemu sambamba, kampuni ilizinduliwa mwaka wa 1999 nchini Marekani na Japan. Ilikuwa gari la kiuchumi zaidi kuliko bidhaa ya Toyota. Prius sedan ya kizazi cha kwanza ilitumia 4,5 l/100 km mjini na 5,2 l/100 km nje ya jiji. Honda Insight ya magurudumu mawili Kizazi cha kwanza kilitumia 3,9 l/100 km mjini na 3,5 l/100 km nje ya jiji.

Toyota ilitoa matoleo mapya ya mseto wa magari. Uzalishaji Mseto wa Toyoty Auris ilianza Mei 2010. Ilikuwa mseto wa kwanza wa uzalishaji huko Uropa kuuza kwa chini ya Prius. Mseto wa Auris ilikuwa na gari sawa na Prius, lakini matumizi ya gesi yalikuwa chini - 3,8 l / 100 km kwenye mzunguko wa pamoja.

Kufikia Mei 2007, Toyota Motor Corporation ilikuwa imeuza mahuluti yake milioni ya kwanza. Milioni mbili ifikapo Agosti 2009, milioni 6 ifikapo Desemba 2013. Mnamo Julai 2015, jumla ya mahuluti ya Toyota ilizidi milioni 8. Mnamo Oktoba 2015, mauzo ya mahuluti ya Toyota huko Uropa pekee yalizidi vitengo milioni moja. Katika robo ya kwanza ya 2019, mahuluti tayari yalichangia asilimia 50. mauzo ya jumla ya Toyota katika bara letu. Mifano maarufu zaidi katika kitengo hiki, hata hivyo, hakuna Priuses zaidi, lakini mfululizo Mseto wa Yaris, Mseto wa C-HR Oraz Corolla Hybrid. Mwishoni mwa 2020, Toyota inatarajia kuuza mahuluti milioni 15, ambayo, kulingana na kampuni, ilifanyika Januari mwaka huu, i.е. mwanzoni. Tayari mnamo 2017, kulingana na mtengenezaji, tani milioni 85 zilitolewa kwenye anga. kaboni dioksidi kidogo.

Wakati wa kazi kuu inayochukua zaidi ya miongo miwili mahuluti ya magari ubunifu mpya umeibuka. Hybrid Hyundai Elantra LPI (5), ambayo ilianza kuuzwa nchini Korea Kusini mnamo Julai 2009, ilikuwa injini ya mwako ya kwanza ya ndani inayoendeshwa na LPG. elantra ni mseto wa sehemu ambao hutumia betri za lithiamu polima, pia kwa mara ya kwanza. Elantra ilitumia lita 5,6 za petroli kwa kila kilomita 100 na ilitoa 99g/km ya COXNUMX.₂. Mnamo mwaka wa 2012, Peugeot walikuja na suluhisho mpya kwa uzinduzi wa 3008 Hybrid4 kwa soko la Ulaya, mseto wa kwanza wa dizeli unaozalishwa kwa wingi. Kulingana na mtengenezaji, 3008 Hybrid van ilitumia 3,8 l/100 km ya mafuta ya dizeli na ilitoa 99 g/km ya CO.₂.

5. Hybrid Hyundai Elantra LPI

Mfano huo uliwasilishwa kwenye Maonyesho ya Magari ya Kimataifa ya New York mnamo 2010. Mseto wa Lincoln MKZ, toleo la kwanza la mseto kuwekewa bei sawa na toleo la kawaida la muundo sawa.

Kufikia Aprili 2020, tangu mwaka wa kihistoria wa 1997, zaidi ya magari milioni 17 ya mseto ya umeme yalikuwa yameuzwa ulimwenguni kote. Kinara wa soko ni Japan, ambayo iliuza zaidi ya magari milioni 2018 ya mseto kufikia Machi 7,5, ikifuatiwa na Amerika, ambayo iliuza jumla ya vitengo milioni 2019 ifikapo 5,4, na magari ya mseto milioni 2020 yaliyouzwa Ulaya ifikapo Julai 3. Mifano inayojulikana zaidi ya mahuluti yanayopatikana sana ni, pamoja na Prius, matoleo ya mseto ya mifano mingine ya Toyota: Auris, Yaris, Camry na Highlander, Honda Insight, Lexus GS450h, Chevrolet Volt, Opel Ampera, Nissan Altima Hybrid.

Sambamba, mfululizo na mchanganyiko

Jenerali kadhaa tofauti kwa sasa zimefichwa chini ya jina la jumla "mseto". mifumo ya propulsion na mawazo kwa ufanisi zaidi. Ni lazima ikumbukwe kwamba sasa, wakati muundo unavyoendelea na maendeleo, uainishaji wazi wakati mwingine hushindwa, kwa sababu mchanganyiko wa ufumbuzi mbalimbali hutumiwa pamoja na uvumbuzi mpya ambao unakiuka usafi wa ufafanuzi. Wacha tuanze kwa kugawanya kwa usanidi wa kiendeshi.

W gari mseto aina sambamba injini mwako wa ndani na motor umeme ni mechanically kushikamana na magurudumu ya gari. Gari linaweza kuendeshwa na injini ya mwako wa ndani, injini ya umeme, au zote mbili. Mpango huu unatumika katika magari ya Honda: Insight, Civic, Accord. Mfano mwingine wa mfumo kama huo ni alternator/starter ya ukanda wa General Motors kwenye Chevrolet Malibu. Katika mifano mingi, injini ya mwako wa ndani pia inafanya kazi kama jenereta ya nguvu.

Anatoa sambamba zinazojulikana sasa kwenye soko zinajumuisha injini kamili za mwako wa ndani na ndogo (hadi 20 kW) motors za umeme, pamoja na betri ndogo. Katika miundo hii, motors za umeme zinahitaji tu kuunga mkono injini kuu na sio kuwa chanzo kikuu cha nguvu. Anatoa za mseto sambamba huchukuliwa kuwa bora zaidi kuliko mifumo inayozingatia tu injini za mwako wa ndani za ukubwa sawa, hasa katika kuendesha gari kwa jiji na barabara kuu.

Katika mfumo wa mseto unaofuatana, gari linaendeshwa moja kwa moja na motor ya umeme pekee, na injini ya mwako wa ndani hutumiwa kuendeleza mfumo. jenereta ya sasa ya umeme pia. Seti ya betri katika mfumo huu kawaida ni kubwa zaidi, ambayo inathiri gharama za uzalishaji. Mpangilio huu unaaminika kuongeza ufanisi wa injini ya mwako wa ndani, hasa wakati wa kuendesha gari karibu na mji. Mfano mseto wa mfululizo Hii ni Nissan e-Power.

Hifadhi ya mseto iliyochanganywa inachanganya faida za suluhisho zote mbili hapo juu - sambamba na serial. Hizi "mahuluti mseto" huchukuliwa kuwa bora zaidi katika suala la utendakazi, ikilinganishwa na safu, ambazo zinafaa zaidi kwa kasi ya chini, na sambamba, ambazo ni bora kwa kasi ya juu. Hata hivyo, uzalishaji wao kama nyaya ngumu zaidi ni ghali zaidi kuliko motors sambamba. Watengenezaji wakuu wa treni za mseto za mchanganyiko ni Toyota. Zinatumika katika Toyota na Lexus, Nissan na Mazda (zaidi zikiwa chini ya leseni kutoka Toyota), Ford na General Motors.

Nguvu kutoka kwa injini mbili za mwako wa ndani na sambamba zinaweza kuhamishiwa kwenye gari la gurudumu kwa kutumia kifaa cha aina (msambazaji wa nguvu), ambayo ni seti rahisi ya gia za sayari. Shimoni ya injini ya mwako wa ndani imeunganishwa na uma wa gia za sayari za sanduku la gia, jenereta ya umeme imeunganishwa na gia yake ya kati, na gari la umeme kupitia sanduku la gia limeunganishwa na gia ya nje, ambayo torque hupitishwa kwa magurudumu. Hii hukuruhusu kuhamisha sehemu kasi ya kuzunguka na torque ya injini ya mwako wa ndani kwa magurudumu na sehemu kwa jenereta. Hivyo magari inaweza kufanya kazi ndani ya safu bora ya RPM bila kujali kasi ya gari, kwa mfano wakati wa kuanza, na sasa inayotokana na alternator hutumiwa kuwasha motor ya umeme, ambayo torque yake ya juu inadumishwa na injini ya mwako wa ndani ili kuendesha magurudumu. Kompyuta, ambayo inaratibu uendeshaji wa mfumo mzima, inadhibiti mzigo kwenye jenereta na usambazaji wa umeme kwa gari la umeme, na hivyo kudhibiti uendeshaji wa sanduku la gia la sayari kama elektromechanical maambukizi ya kuendelea kutofautiana. Wakati wa kupunguza kasi na kusimama, gari la umeme hufanya kama jenereta ya kuchaji betri, na wakati wa kuanzisha injini ya mwako wa ndani, jenereta hufanya kama jenereta. kuanza.

W gari la mseto kamili gari linaweza kuendeshwa na injini pekee, au kwa betri pekee, au zote mbili. Mifano ya mfumo huo ni Harambee ya Mseto Drive Toyoty, mfumo wa mseto uma, Mseto wa hali mbili uzalishaji General Motors / ChryslMifano ya gari: Toyota Prius, Toyota Auris Hybrid, Ford Escape Hybrid, na Lexus RX400h, RX450h, GS450h, LS600h na CT200h. Magari haya yanahitaji betri kubwa, zenye ufanisi. Kwa kutumia utaratibu wa kugawana nguvu, magari hupata kubadilika zaidi kwa gharama ya kuongezeka kwa utata wa mfumo.

mseto wa sehemu kimsingi, hii ni gari la kawaida na starter iliyopanuliwa, kuruhusu injini ya mwako wa ndani kuzimwa kila wakati gari linapoteremka, kuvunja au kuacha, na kuwasha injini haraka ikiwa ni lazima.

Kuanza kawaida huwekwa kati ya injini na maambukizi, ikibadilisha kibadilishaji cha torque. Hutoa nishati ya ziada inapowashwa. Vifaa kama vile redio na kiyoyozi vinaweza kuwashwa wakati injini ya mwako haifanyi kazi. Betri huchajiwa wakati wa kuvunja. Ikilinganishwa na mahuluti kamili mahuluti ya sehemu yana betri ndogo na motor ndogo ya umeme. Kwa hiyo, uzito wao tupu na gharama ya uzalishaji wao ni ya chini. Mfano wa muundo huu ulikuwa Chevrolet Silverado Hybrid ya ukubwa kamili, iliyozalishwa mwaka 2005-2007. Aliokoa hadi asilimia 10. wakati wa kuzima na kwenye injini ya mwako wa ndani na kurejesha nishati wakati wa kusimama.

Mahuluti ya mahuluti na umeme

Jamii nyingine ya mahuluti inapaswa kupewa muda zaidi, ambayo kwa namna fulani ni hatua nyingine kuelekea "umeme safi". Haya ni magari ya mseto (PHEVs) ambayo betri hutumika gari la umeme pia inaweza kushtakiwa kutoka kwa chanzo cha nje (6). Kwa hivyo, PHEV inaweza kuchukuliwa kuwa mseto wa mseto na gari la umeme. Ina vifaa chaji chaja. Matokeo yake, betri pia ni kubwa mara kadhaa, ambayo ina maana kwamba inawezekana kufunga motor yenye nguvu zaidi ya umeme.

6. Mchoro wa gari la mseto

Matokeo yake, magari ya mseto hutumia mafuta kidogo kuliko mahuluti ya classic, yanaweza kukimbia kwa kilomita 50-60 "kwa sasa" bila kuanzisha injini, na pia kuwa na utendaji bora, kwa sababu mahuluti mara nyingi ni chaguo zenye nguvu zaidi. mfano huu.

Aina mbalimbali za gari la umeme la PHEV ni kubwa mara nyingi kuliko gari la mseto lisilo na kipengele hiki. Makumi haya machache ya kilomita yanatosha kwa safari za kuzunguka jiji, kazini au dukani. Kwa mfano, katika Skoda Superb iV (7) Betri inaweza kuhifadhi hadi 13kWh ya umeme, ambayo hutoa masafa ya hadi 62km katika hali ya sifuri. Shukrani kwa hili, tunapoweka mseto wetu nyumbani na kurudi nyumbani, tunaweza kufikia wastani wa matumizi ya mafuta ya 0 l/100 km. Injini ya mwako wa ndani inalinda betri kutoka kwa kutokwa mahali ambapo hakuna upatikanaji wa chanzo cha nguvu, na, bila shaka, inakuwezesha usiwe na wasiwasi kuhusu aina mbalimbali za safari ndefu.

7. Skoda Superb iV mseto wakati wa malipo

muhimu sawa aina mahuluti vifaa na motors nguvu ya umeme Skoda Superb iV vigezo vyake ni 116 hp. na 330 Nm ya torque. Shukrani kwa hili, gari sio tu kuharakisha mara moja (motor ya umeme inaendesha gari haraka sana, haijalishi ni kasi gani inaendesha kwa sasa), kwa sababu Skoda inaripoti kwamba Superb inaharakisha hadi 60 km / h katika sekunde 5, ni. inaweza pia kuongeza kasi ya gari hadi 140 km / h - hii inakuwezesha kuendesha gari bila matatizo na katika hali ya kutotoa sifuri, kwa mfano kwenye barabara za pete au barabara.

Wakati wa kuendesha gari, gari huwa linaendeshwa na injini zote mbili (injini ya mwako wa ndani inaendeshwa na umeme, kwa hivyo hutumia mafuta kidogo kuliko gari la kawaida), lakini unapotoa gesi, breki au kuendesha kwa kasi isiyobadilika, ya ndani. injini ya mwako huzima injini na baada tu ya hapo motor umeme huendesha magurudumu. Kwa hivyo mashine inafanya kazi kama tu mseto wa classic na kurejesha nishati kwa njia ile ile - kwa kila kusimama, nishati hurejeshwa na huenda kwa betri kwa namna ya sasa ya umeme; katika siku zijazo, hutumikia kwa usahihi kuhakikisha kuwa injini ya mwako wa ndani inaweza kuzimwa mara nyingi zaidi.

Gari la mseto la kwanza la programu-jalizi lilizinduliwa sokoni na mtengenezaji wa Kichina BYD Auto mnamo Desemba 2008. Ilikuwa ni mfano wa F3DM PHEV-62. Onyesho la kwanza la toleo la mseto la programu-jalizi la gari maarufu zaidi la umeme duniani, Chevrolet Voltilifanyika mwaka 2010. T.uyota ilianzishwa mwaka 2012.

Ingawa sio mifano yote inayofanya kazi kwa njia ile ile, nyingi zinaweza kufanya kazi kwa njia mbili au zaidi: "zote za umeme" ambapo injini na betri hutoa nishati yote kwa gari, na "mseto" ambao hutumia umeme na petroli. PHEV kwa kawaida hufanya kazi katika hali ya umeme wote, hutumika kwa umeme hadi betri itakapoisha. Baadhi ya miundo hubadilika hadi hali ya mseto baada ya kufikia kasi inayolengwa kwenye barabara kuu, kwa kawaida karibu 100 km/h.

Kando na Skoda Superb iV iliyoelezwa hapo juu, mifano ya mseto maarufu na maarufu ni Kia Niro PHEV, Hyundai Ioniq Plug-in, BMW 530e na X5 xDrive45e, Mercedes E 300 ei E 300 de, Volvo XC60 Recharge, Ford Kuga PHEV, Audi. Q5 TFSI e, Porsche Cayenne E-Hybrid.

Mseto kutoka vilindi vya bahari hadi angani

Inafaa kukumbuka hilo gari mseto kutumika si tu katika sehemu ya magari ya abiria na magari kwa ujumla. kwa mfano mifumo ya gari la mseto kutumia injini za dizeli au umeme wa turbo kuwasha injini za treni, mabasi, malori, mashine zinazohamishika za majimaji na meli.

Katika miundo mikubwa, kawaida inaonekana kama hii injini ya dizeli/turbine anatoa jenereta ya umeme au pampu ya majimajiambayo huendesha motor ya umeme/hydraulic. Katika magari makubwa, upotevu wa nguvu wa jamaa hupunguzwa na manufaa ya kusambaza nguvu kupitia nyaya au mabomba badala ya vipengele vya mitambo huonekana zaidi, hasa wakati nishati inapohamishiwa kwenye mifumo mingi ya kuendesha gari kama vile magurudumu au propela. Hadi hivi majuzi, magari mazito yalikuwa na usambazaji mdogo wa nishati ya sekondari, kama vile vikusanyiko vya majimaji / vikusanyiko.

Baadhi ya miundo ya zamani zaidi ya mseto ilikuwa anatoa za manowari zisizo za nyukliainayotumia dizeli mbichi na betri za chini ya maji. Kwa mfano, manowari za Vita vya Kidunia vya pili zilitumia mifumo ya serial na sambamba.

Haijulikani sana, lakini hakuna miundo ya kuvutia zaidi mahuluti ya mafuta-hydraulic. Mnamo 1978, wanafunzi katika Kituo cha Ufundi na Ufundi cha Minnesota Hennepin huko Minneapolis walibadilisha mende aina ya Volkswagen kuwa. petroli-hydraulic mseto na sehemu za kumaliza. Katika miaka ya 90, wahandisi wa Marekani kutoka kwa maabara ya EPA walitengeneza maambukizi ya "petro-hydraulic" kwa sedan ya kawaida ya Marekani.

Gari la majaribio lilifikia kasi ya kama 130 km / h katika mizunguko mchanganyiko ya mijini na barabara kuu. Kuongeza kasi kutoka 0 hadi 100 km / h ilikuwa sekunde 8 kwa kutumia injini ya dizeli ya lita 1,9. EPA ilikadiria kuwa vipengele vya majimaji vinavyozalishwa kwa wingi viliongeza $700 tu kwa bei ya gari. Jaribio la EPA lilijaribu muundo mseto wa gari la Ford Expedition, ambao ulitumia lita 7,4 za mafuta kwa kila kilomita 100 katika trafiki ya jiji. Kampuni ya UPS ya Merikani ya usafirishaji kwa sasa inaendesha lori mbili kwa kutumia teknolojia hii (8).

8. Hydraulic mseto katika huduma ya UPS

Jeshi la Marekani limekuwa likifanya majaribio SUV mseto za Humvee tangu 1985. Tathmini hazikuonyesha tu mienendo kubwa na uchumi mkubwa wa mafuta, lakini pia, kwa mfano, saini ndogo ya mafuta na operesheni ya utulivu ya mashine hizi, ambazo, kama unavyoweza kudhani, zinaweza kuwa muhimu sana katika matumizi ya kijeshi.

Fomu ya mapema mfumo wa mseto wa propulsion kwa usafiri wa baharini kulikuwa na meli zilizo na matanga kwenye mlingoti na injini za mvuke chini ya staha. Mfano mwingine tayari umetajwa manowari ya dizeli-umeme. Mifumo mipya zaidi, ingawa ya kizamani tena, ya mseto ya kuendeshea meli ni pamoja na, miongoni mwa zingine, kaiti kubwa kutoka kwa makampuni kama vile SkySails. Kuvuta kite wanaweza kuruka kwa urefu mara kadhaa zaidi kuliko nguzo za juu zaidi za meli, wakizuia upepo mkali na thabiti zaidi.

Dhana za mseto hatimaye zimepata njia ya anga. Kwa mfano, ndege ya mfano (9) ilikuwa na mfumo wa utando wa kubadilishana mseto (PEM) hadi usambazaji wa nguvu ya gariambayo imeunganishwa na propela ya kawaida. Kiini cha mafuta hutoa nguvu zote kwa awamu ya cruise. Wakati wa kupaa na kupanda, sehemu inayohitaji nguvu zaidi ya kukimbia, mfumo hutumia betri za lithiamu-ioni nyepesi. Ndege ya maonyesho pia ni Dimona motor glider, iliyojengwa na kampuni ya Austria Diamond Aircraft Industries, ambayo ilifanya marekebisho ya muundo wa ndege. Kwa mabawa ya mita 16,3, ndege itaweza kuruka kwa kasi ya kilomita 100 / h, kwa kutumia nishati iliyopokelewa kutoka kwa seli ya mafuta.

Ndege 9 za Boeing Fuel Cell Demonstrator

Sio kila kitu ni pink

Ni jambo lisilopingika kwamba, kutokana na ugumu wa uundaji wa magari ya mseto kuliko ilivyo kwa magari ya kawaida, kupunguzwa kwa uzalishaji wa magari zaidi kuliko kufidia uzalishaji huu. Magari ya mseto yanaweza kupunguza utoaji wa vichafuzi vinavyosababisha moshi kwa hadi asilimia 90. na kupunguza uzalishaji wa kaboni kwa nusu.

Pamoja na ukweli kwamba Gari mseto hutumia mafuta kidogo kuliko magari ya kawaida, bado kuna wasiwasi juu ya athari ya mazingira ya betri ya gari la mseto. Betri nyingi za gari la mseto leo huanguka katika moja ya aina mbili: hidridi ya nickel-metal au lithiamu-ion. Walakini, zote mbili bado zinachukuliwa kuwa rafiki zaidi wa mazingira kuliko betri za risasi, ambazo kwa sasa zinaunda betri nyingi za kuanza katika magari ya petroli.

Ikumbukwe hapa kwamba data sio wazi. Sumu ya jumla na viwango vya mfiduo wa mazingira betri za nickel hidridi inachukuliwa kuwa chini sana kuliko katika kesi hiyo betri za asidi ya risasi au kutumia cadmium. Vyanzo vingine vinasema kwamba betri za hidridi ya nikeli-metali ni sumu zaidi kuliko betri za asidi ya risasi, na kwamba kuchakata tena na utupaji salama ni mzigo mzito zaidi. Misombo mbalimbali ya nikeli mumunyifu na isiyoyeyuka, kama vile kloridi ya nikeli na oksidi ya nikeli, imeonyeshwa kuwa na athari zinazojulikana za kusababisha kansa zilizothibitishwa katika majaribio ya wanyama.

Betri litowo-jonowe Sasa zinachukuliwa kuwa mbadala wa kuvutia kwa sababu zina msongamano wa juu zaidi wa nishati ya betri yoyote na zinaweza kutoa zaidi ya mara tatu ya voltage ya seli za betri za NiMH huku zikidumisha viwango vya juu. Nishati ya umeme. Betri hizi pia huzalisha nguvu zaidi na zinafaa zaidi, zikiepuka nguvu zinazopotea kwa kiwango kikubwa na kutoa uimara wa hali ya juu, maisha ya betri yanakaribia ule wa gari. Kwa kuongeza, matumizi ya betri za lithiamu-ion hupunguza uzito wa jumla wa gari, na pia inakuwezesha kupata asilimia 30. kuboresha uchumi wa mafuta kuliko magari yanayotumia petroli, na kupungua kwa uzalishaji wa CO₂.

Kwa bahati mbaya, teknolojia zinazozingatiwa zimekusudiwa kutegemea nyenzo ngumu kupata na ghali zaidi. Chini muundo wa gari na sehemu nyingine za magari ya mseto zinahitaji, miongoni mwa mambo mengine, metali adimu za dunia. kwa mfano dysprosiamu, kipengele cha nadra cha dunia kinachohitajika kwa ajili ya utengenezaji wa aina mbalimbali za injini za juu za umeme na mifumo ya betri katika mifumo ya mseto ya propulsion. Au neodymium, chuma kingine cha nadra cha ardhini ambacho ni sehemu muhimu ya sumaku zenye nguvu nyingi zinazotumiwa katika motors za kudumu za umeme za sumaku.

Takriban ardhi zote adimu duniani hutoka hasa China. Vyanzo kadhaa visivyo vya Kichina kama vile Ziwa la Hoidas kaskazini mwa Kanada au Mlima Veld nchini Australia kwa sasa iko chini ya maendeleo. Ikiwa hatutapata ufumbuzi mbadala, iwe katika mfumo wa amana mpya au nyenzo ambazo zitachukua nafasi ya metali adimu, basi hakika kutakuwa na ongezeko la bei za vifaa. Na hii inaweza kuharibu mipango ya kupunguza uzalishaji kwa kuondoa petroli hatua kwa hatua kwenye soko.

Pia kuna matatizo, pamoja na kupanda kwa bei, ya asili ya kimaadili. Mnamo 2017, ripoti ya UN ilifichua unyanyasaji watoto katika migodi ya cobalt, malighafi muhimu sana kwa teknolojia yetu ya kijani kibichi, ikijumuisha kizazi kipya cha injini za umeme katika Jamhuri ya Kidemokrasia ya Kongo (DCR). Ulimwengu ulijifunza kuhusu watoto ambao walilazimishwa kufanya kazi katika migodi chafu, hatari na mara nyingi yenye sumu ya cobalt mapema kama umri wa miaka minne. Umoja wa Mataifa unakadiria kuwa takriban watoto themanini hufariki katika migodi hii kila mwaka. Hadi watoto 40 walilazimishwa kufanya kazi kila siku. Wakati mwingine hiyo ndiyo bei chafu ya mahuluti yetu safi.

Ubunifu wa bomba la kutolea nje unatia moyo

Walakini, kuna habari njema kwa mbinu za mseto na hamu ya jumla ya magari safi. Watafiti hivi karibuni wameunda njia ya kuahidi na ya kushangaza marekebisho rahisi ya injini za dizeliambayo inaweza kuunganishwa na gari la umeme katika mifumo ya mseto. Anatoa za dizeli hii inaweza kuzifanya kuwa ndogo, nafuu, na rahisi kuzitunza. Na muhimu zaidi, watakuwa safi zaidi.

Charles Mueller na wenzake watatu katika kituo cha utafiti cha Maabara ya Kitaifa ya Sandia walikuwa wakifanya kazi ya kurekebisha inayojulikana kama Injection ya Mafuta ya Channel (DFI-). Inategemea kanuni rahisi ya burner ya Bunsen. Wanasayansi wanasema DFI inaweza kupunguza utoaji wa moshi na tabia ya DPF kuziba masizi. Kulingana na Muller, uvumbuzi wake unaweza hata kupanua vipindi vya kubadilisha mafuta kwa kupunguza kiasi cha masizi kwenye crankcase.

Hivyo ni jinsi gani kazi? Nozzles katika dizeli ya kawaida huunda mchanganyiko tajiri katika maeneo ya chumba cha mwako. Hata hivyo, kulingana na wanasayansi, maeneo haya yana mafuta kutoka mara mbili hadi kumi zaidi kuliko ni muhimu kwa mwako wake kamili. Kwa ziada ya mafuta kwa joto la juu, inapaswa kuwa na tabia ya kuunda kiasi kikubwa cha soti. Ufungaji wa ducts za DFI huruhusu mwako mzuri wa mafuta ya dizeli na malezi kidogo au bila ya kutengeneza masizi. "Michanganyiko yetu ina mafuta kidogo," anaelezea Müller katika chapisho kuhusu teknolojia mpya.

Chaneli ambazo Bw. Muller anazizungumzia ni mirija iliyofungwa umbali mfupi kutoka mahali zinapotoka kwenye matundu ya pua. Wao ni vyema kwenye sehemu ya chini ya kichwa cha silinda karibu na injector. Müller anaamini kuwa hatimaye zitatengenezwa kutoka kwa aloi inayostahimili joto la juu ili kuhimili nishati ya joto ya mwako. Hata hivyo, kulingana na yeye, gharama za ziada zinazohusiana na utekelezaji wa uvumbuzi uliotengenezwa na timu yake zitakuwa ndogo.

Wakati mfumo wa mwako hutoa soti kidogo, inaweza kutumika kwa ufanisi zaidi. mfumo wa mzunguko wa gesi ya kutolea nje (EGR) ili kupunguza oksidi za nitrojeni, NOx. Kulingana na watengenezaji wa suluhisho, hii inaweza kupunguza kiasi cha soti na NOx inayotoka kwenye injini hadi moja ya kumi ya kiwango cha sasa. Pia wanaona kuwa dhana yao itasaidia kupunguza uzalishaji wa CO.₂ na vitu vingine vinavyosababisha ongezeko la joto duniani.

Hapo juu sio tu ishara kwamba, labda, hatutasema kwaheri kwa injini za dizeli haraka sana, ambayo wengi tayari wamekata tamaa. Ubunifu katika teknolojia ya kiendeshi mwako ni mwendelezo wa fikra nyuma ya umaarufu unaokua wa mahuluti. Ni mkakati wa hatua ndogo, hatua kwa hatua kupunguza mzigo wa mazingira kutoka kwa magari. Ni vyema kujua kwamba ubunifu katika mwelekeo huu hauonekani tu katika sehemu ya umeme ya mseto, lakini pia katika mafuta.