Содержание статьи
Вот самые необычные способы, которыми автомобили приводились в движение
Что нужно, чтобы привести автомобиль в движение? Все просто: двигатель и источник питания. Для большинства автомобилей это означает, что необходим двигатель внутреннего сгорания, а также бензин или дизельное топливо. Для электрокаров, оснащенных электромотором, требуется мощный аккумулятор. Но знаете ли вы, что существует множество других способов привести автомобиль в движение? Причем некоторые из них более практичные, чем традиционные способы сдвинуть машину с места. Мы собрали для вас самые необычные, странные и интересные способы привести автомобиль в движение.
Пар
Мощность пара на протяжении веков заменяла бензин. Паровые двигатели стали двигателем прогресса промышленности и транспорта во всем мире. В том числе пар на заре автопромышленности также использовался в качестве источника энергии, чтобы приводить первые автомобили в движение. Это сегодня пар считается очень необычным и архаичным выбором для питания транспортного средства. Тем не менее пар имеет свои преимущества. Например, генерировать пар можно с помощью многих видов топлива, начиная от дров и заканчивая углем.
Видео взято с YouTube-канала SergSerg из USSR
Другое преимущество пара в том, что на полной мощности, в отличие от бензина, расход источника пара вырастает не так, как в бензиновых машинах. Но в конечном счете шум, запах и вес паровых двигателей заставили автопромышленность отказаться от их использования в транспортных средствах. Паровые двигатели были признаны непрактичными, а отказ автопромышленности от этих силовых агрегатов привел к широкому распространению использования двигателей внутреннего сгорания.
Пропеллер
В начале 20-го века на заре авиапромышленности и автопромышленности многие технологии пересекались. В том числе конструкторы одной отрасли вдохновлялись другой. В итоге это привело к тому, что некоторые автомобили в начале 20-го века получили в качестве источника движения пропеллер. Среди заметных попыток превратить автомобиль в полусамолет является проект Helicar (на фото), который был опробован до Первой мировой войны.
Но в этом проекте была фундаментальная проблема, с которой сталкивались все машины, оснащенные пропеллером. Речь идет о проблеме, связанной с сопротивлением.
Шины, стоящие на поверхности земли, создают большое трение по сравнению с самолетом, парящим в небе. В итоге, в отличие от самолетов, пропеллер не позволял быстро разогнать автомобиль. В том числе даже если автомобиль оснащался пропеллером с большими лопастями и мощным двигателем. Также автомобили с пропеллером были небезопасны. Причем независимо от размера пропеллера.
Резиновая лента
Резиновые ленты хороши для питания игрушечных автомобилей. Масштабирование до полноразмерного автомобиля оказалось невозможным даже для самых решительных сторонников этого типа движения. Проблемы возникают из-за неспособности генерировать достаточное количество энергии. Ведь для того чтобы резиновая лента могла сгенерировать достаточное количество энергии, ее необходимо тщательно свернуть и держать в сильном напряжении. Причем чем больше ее сворачиваешь, тем больше накапливается потенциальной энергии.
Далее есть проблема с контролем этой энергии, после того как резиновую ленту перестать удерживать в скрученном состоянии. Ведь для настоящего автомобиля подобную энергию необходимо контролировать в течение длительного времени во время путешествия. Так что в масштабах реального автомобиля технология скручивания резиновой ленты для накапливания энергии не подходит.
Однако технология скрученной резинки вдохновила конструкторов при создании гибридных силовых установок. Во многих гибридных машинах используется вращающийся маховик для хранения энергии. Без этого компонента энергия бы терялась в трансмиссии автомобиля. Доп. энергия, которую сохраняет вращающийся маховик, может быть использована для дополнительного ускорения автомобиля. Эту технологию запатентовала компания AFS Trinity. Она установила свою экстремальную гибридную технологию на прототип автомобиля (на фото), который может проезжать на одном запасе энергии до 65 км.
Ходьба
Не думайте, что это форма движения транспорта из какого-нибудь фантастического рассказа Айзека Азимова. Пешеходные автомобили – это решение, которое рассматривалось инженерами в течение долгого времени. В первую очередь эта технология была интересна для использования автомобиля на местности, где традиционным методом не проехать. Идея в том, что если человек может ходить по недоступным для автомобиля места, почему автомобиль не может ходить по тем же маршрутам?
Последним, кто в автомире решил попробовать эту идею, была компания Hyundai со своей концепцией Elevate. Эта необычная ходячая машина была представлена на выставке электроники (CES) в Лас-Вегасе в начале этого года. Автомобиль оснащается четырьмя изгибающимися «ногами», представляющими подъемник. Подъемники нужны для того, чтобы транспортное средство могло проходить различные препятствия. Например, лестницы.
По словам представителя Hyundai, машина Elevate может служить огромным благом для водителей-инвалидов, которым тяжело добраться до автомобиля. Эта же идея позволяет довести автомобиль до них.
Гусеницы
Использование гусеничных лент вместо колес и шин – отличный способ улучшить способность автомобиля проехать куда угодно. Гусеницы более эффективно распределяют вес автомобиля, а также обеспечивают гораздо большую тягу. Именно поэтому тяжелые танки могут вытворять на бездорожье такие вещи, словно они весят как обычный автомобиль.
Однако в этой технологии есть недостатки. Дополнительная ширина привода и гусеничные ленты, имеющие более широкий контакт с поверхностью, увеличивают сопротивление с дорожной поверхностью, что снижает мощность автомобиля и его экономичность.
Тем не менее гусеничные автомобили по-прежнему представляют интерес, к которому проявляют свое внимание известные автобренды. Так, последним, кто баловался с этой технологией, была компания Nissan. В 2017 году японцы на базе кроссовера X-Trail создали гусеничную машину Trail Warrior.
Педали
Обычно привести в движение транспортное средство с помощью педалей больше подходит велосипедам и мопедам. В автомобилях этот тип привода не используется. Но некоторым педали давно не дают покоя. Так, в мире есть несколько компаний, которые предлагают машины с педальным управлением по подобию детских игрушечных машин. Например, такие автомобили предлагает компания Scuderie Campari (на фото). В этой машине педали комбинированы с двигателем как часть гибридной установки.
Есть еще один интересный проект. Актер и изобретатель Рич Кронфельд придумал автомобиль Raht, который для движения использует педали. Этот трехколесный автомобиль работает от аккумулятора, который заряжается с помощью крутящего момента педалей. Raht может развивать скорость до 160 км/час. По словам Кронфельда, эта машина предлагает вам экологичность и эффективность велосипеда в сочетании с автомобильной безопасностью.
Автомобиль на магнитной подушке
Мощность магнитов использовалась не раз в подвеске автомобилей, а также для создания транспорта на воздушной подушке. Однако магниты также могут быть использованы и для поступательного движения, когда два магнита прикреплены к положительному и отрицательному концам батареи.
Это создает перпендикулярную силу, которая движет двигатель вперед.
Однако у этого потенциального источника энергии есть недостатки. Не в последнюю очередь для того, чтобы автомобиль с магнитным двигателем эффективно функционировал, автодороги должны стать проводящими. Кроме того, количество генерируемой магнитами тяги очень мало по сравнению с требуемой энергией для быстрого движения. Также транспортное средство с таким мотором может двигаться только в одном направлении.
Воздух
Использование сжатого воздуха в качестве источника движения было опробовано много раз и с ограниченным успехом. Компания Tata попробовала использовать технологию сжатого воздуха в своих автомобилях Nano. Но революцию в этом направлении сделала компания MDI из Люксембурга, создав автомобиль AIRPod (на фото). Эта машина использует двухцилиндровый реверсивный двигатель, работающий на сжатом воздухе, который размещен в двух баллонах, сделанных из углеволокна. Сжатый воздух, пропущенный через двигатель, приводит его в движение, который в свою очередь вращает колеса.
Как утверждает компания MDI, автомобиль AIRPod способен проехать на одном запасе сжатого воздуха до 150 км. Как вы понимаете, выбросы у этого автомобиля отсутствуют. Единственная используемая энергия – это электричество для питания компрессора, который поддерживает хранение сжатого воздуха в системе. Вы не поверите, но AIRPod можно купить уже сейчас. Стоимость необычного автомобиля – от 10 880 долларов.
Ядерный автомобиль
Ядерная энергия используется для выработки большей части электроэнергии в мире. Естественно, энергия атома не дает покоя многим умам с момента первого расщепления ядра. В том числе не дает покоя и автомобильным инженерам и конструкторам. Так, в свое время некоторые конструкторы размышляли над тем, почему бы не оснастить электроавтомобиль ядерным источником энергии. Идея звучит заманчиво.
Например, 500 граммов высокообогащенного урана могут питать целый авианосец. Тем не менее опасность применения ядерного материала хорошо известна на весь мир. Кроме того, нужно учитывать, что ядерный реактор необходимо экранировать, чтобы защитить водителя и пассажиров от опасного воздействия радиации. Плюс нужно как-то придумать и внешнюю защиту.
Несмотря на невероятные трудности и опасность такого рода автомобилей, это не помешало компании Ford задуматься о ядерных машинах еще в 1950-х. Именно тогда в Ford представили концепт-кар Nucleon (на фото).
Идея заключалась в том, что одна заправка ядерной машины позволила бы ей преодолевать расстояние в 8000 км. Главным недостатком концепта был его размер и вес. Также, по задумке конструкторов, реактор занимал большую часть автомобиля. Кроме того, после 8000 км пробега, для того чтобы автомобиль смог продолжить движение, нужно было заменить реактор.
К счастью, этот проект так и не был реализован.
Газотурбинные автомобили
1950-е годы стали эпохой газотурбинных авиадвигателей. Именно с появлением реактивных двигателей мировая авиация начала развиваться бешеными темпами.
С этим трендом многие инженеры и конструкторы начали развивать идею применения газотурбинных двигателей в автопромышленности.
Так, компания Rover создала прототип JET 1, который представлял собой двухместный автомобиль на базе модели Р4. Автомобиль был оснащен газотурбинным мотором. Вы не поверите, эта машина даже участвовала в гонках Ле-Мана.
В США компания Chrysler выпустила свой газотурбинный автомобиль Turbine. Эксперты и энтузиасты протестировали 50 таких автомобилей. Реакция публики была положительная. Тем не менее проект был свернут. Главная причина – газотурбинные автомобили очень дорого технически обслуживать. Также у экологов были претензии к грязному выхлопу газотурбинных машин.
Архимедов винт
Архимедов винт – очень эффективный способ перекачивания воды. Использование же этой технологии в качестве средства для движения автомобиля было очень сложным для реализации. Но тем не менее в мире всегда хватает смелых талантливых инженеров.
Например, с этой технологией экспериментировали британцы и немцы во время Второй мировой войны. Архимедов винт тестировали на амфибийных транспортных средствах. Благодаря винтовой тяге тяжелые транспортные средства могут без проблем двигаться по заболоченной местности и даже воде.
Но превзошли европейцев в этой технологии российские инженеры, которые, как всегда, умеют из ничего придумывать невероятные проекты.
Так, на свет появилась серия шнекороторные вездеходы, некоторые из которых до сих пор стоят на вооружении Армии России.
Наши инженеры придумали оснащать транспортные средства двумя Архимедовыми винтами, что позволяет транспорту не только перемещаться по воде, болоту, но и преодолевать труднодоступные места с замерзшей землей.
Единственный минус этого вида транспорта – это то, что на нем нельзя передвигаться по обычным дорогам.
Автомобили с двухтактными двигателями
Двухтактные двигатели имеют некоторые ключевые преимущества по сравнению с гораздо более производительными четырехтактными двигателями. В частности, двухтактные моторы имеют меньший вес, меньше движущихся частей и высокую выходную мощность. Правда, у двухтактных моторов небольшой крутящий момент.
Именно поэтому двухтактные силовые агрегаты были очень популярны для мотоциклов и небольших лодок, которым не требовалось огромное количество крутящего момента для того, чтобы сдвинуть тяжелое транспортное средство с места и придать ему инерцию.
Как вы уже поняли, двухтактные двигатели как источник энергии для автомобилей не подходят как раз из-за плохого крутящего момента. Есть еще один минус двухтактных моторов. Двухтактные двигатели требуют предварительного смешивания топлива с маслом, необходимым для смазки цилиндров. Это приводит к большому количеству дыма, выходящего из выхлопной системы, что несовместимо с жесткими экологическими требованиями. Но это не помешало таким компаниям, как Saab, DKW, Suzuki и Subaru, использовать в своих серийных автомобилях 1950-х и 1960-х годов двухтактные двигатели.
Паруса/Ветер
Вам нужно две вещи, чтобы заставить работать парусный автомобиль: ветер и много открытого пространства. Ни одна из этих вещей не может быть гарантирована в обычных условиях. Именно поэтому эта технология не стала жизнеспособной на пути создания транспорта с нулевыми выбросами в атмосферу. Тем не менее это вовсе не означает, что ветроэнергетика должна быть полностью забыта.
Так, энергию ветра можно использовать для вращения лопастей большого пропеллера. То есть технология подразумевает установку на автомобиль своеобразного ветряка, который с помощью ветра и встроенного ротора будет вырабатывать электричество, питающее электромотор, установленный в машине. Вы думаете, такой проект нереален? Зря. Такой автомобиль уже создан. Кстати, он может заряжать батарею, питающую электромотор, на обычной парковке от розетки. Также в этой машине есть система получения энергии при торможении. Главный недостаток этого автомобиля – это, конечно, размер ветряка.
Роторные автомобили
Роторные двигатели не имеют поршневой группы, как большинство обычных двигателей внутреннего сгорания. Вместо этого в моторе используется ротор, который вращается внутри камеры сгорания, разделяя четырехтактный процесс на отдельные секции двигателя. То есть все циклы в роторном двигателе не происходят в одной камере. Это позволяет создавать мощные роторные двигатели компактного размера.
Роторные двигатели – это целая история компании Mazda, которая долгое время отстаивала эту технологию, оснащая многие свои модели роторными моторами. Также с роторными двигателями экспериментировали компании Citroën и NSU.
Легкий вес является определяющим признаком роторного двигателя. Однако, несмотря на огромные плюсы, у конструкторов и инженеров так и не получилось создать экономичные и экологически чистые роторные двигатели. В итоге мировая автопромышленность отказалась от их использования. Плюс ко всему роторные двигатели оказались менее надежными по сравнению с классическими силовыми агрегатами.
Сила тяжести
Гравитация оказывает на наш мир огромное влияние. В том числе на автомобиль, который движется вниз по склону. В этом случае гравитация положительно влияет на автомобиль, съезжающий с горы, так как, по сути, автомобиль тянет вниз. Но когда речь заходит о движении вверх, то гравитация становится злейшим врагом. Именно поэтому технологии, связанные с гравитацией, почти никогда не применялись для использования в автомобилях.
Тем не менее гравитация по-прежнему играет роль в том, как некоторые машины могут стать лучше. Например, гибриды и электроавтомобили, которые оснащены системой регенеративной зарядки, могут использовать гравитацию для подзарядки аккумулятора при движении вниз по склону.
Так, используя наклонные участки дороги, электроника гибридной машины или электрокара может использовать гравитацию для поддержания скорости, ослабляя ускорение транспортного средства и пополняя в это время заряд батареи.
