Все лучшее придумано у нас

В России наверное так заведено, что все лучшее в мире было придумано у нас и причем давно, но никто этим не воспользовался. Вот два конкретных примера: Toyota Prius и литий ионный аккумулятор.

В движение Toyota Prius приводит силовая установка Hybrid Synergy Drive, состоящая из 1,8-литровой бензиновой «четверки» мощностью 99 л. с. и 82-сильного электромотора. В смешанном цикле автомобиль потребляет всего 3,9 литра топлива на 100 км пути, используя в качестве трансмиссии вариатор ECVT с планетарной передачей. Хэтчбек, кроме прочего, умеет передвигаться исключительно на электротяге, однако запас хода в таком режиме составляет всего 2-3 км при скорости не выше 50 км/час. В эко-режиме, можно достичь невероятного уровня — 1,75 литра на 100 км.

Литий ионные аккумуляторы были революцией для мобильных устройств, минимальный размер и большая емкость , а так же возможность быстрого заряда сделали их просто незаменимыми.

Казалось бы уникальная техника, никем до этого не представленная, но вернемся в историю.

Выдержки из советских журналов за 1990 год:

Электромобилем сегодня никого не удивишь. Но то, что показали нам в лаборатории Московского автодорожного института, не укладывалось в воображении. Представьте тележку на колесиках с детские санки, внизу ее разместилась маленькая коробочка с мыльницу, а сверху допотопный осциллограф килограммов на 70. Щелкнул тумблер, и ... тележка плавно покатила. То, что она движется на электрической тяге, понятно. Но где же аккумулятор!


Довольный произведенным эффектом, В.П. Хортов пояснил:

- А в этой коробочке!

Как?! Мы привыкли, что основную массу в такого рода транспортных средствах (до 40%) занимают аккумуляторы. А тут - коробочка!

- Только! это не обычный аккумулятор, - говорит Хортов.- А конденсатор. К тому же на несколько порядков более емкий чем можно встретить в продаже.

Так что же, проблема электромобиля разрешена?

- Не торопитесь, - охладил нас Хортов.- Мы как раз ею и занимаемся. А тележка - всего лишь демонстрационная модель.

... Мысль о замене аккумулятора на электромобилях конденсатором пришла к Хортову несколько лет назад. Логика ее вполне ясна. Конденсатор способен мгновенно заряжаться электричеством и тем самым дает сто очков вперед другим накопителям электроэнергии. Вот только обычный электролитический, о котором знают и наши читатели, для таких целей не годится. Уж очень мала его ёмкость.

Перебрав все мыслимое и немыслимое, Хортов нашел-таки накопитель, вполне пригодный для своих замыслов - ионикс. Этот дальний родственник конденсаторов работает на электрохимическом принципе. Специалисты еще называют его молекулярным концентратом энергии. Его дальнейшее совершенствование и позволило приступить к опытам.

Для наглядности прибегнем к образному примеру. Если бы в конденсаторе всю накопленную электрическую энергию превратить в механическую работу, например, заставить конденсатор "подпрыгнуть", то обычный электролитический одолел бы всего 10 см, в то время как хортовский подпрыгнул на 600 м! Заметная разница?

В иониксе используется емкость двойного электрического слоя. Что это такое! Под действием тока на поверхности проводника, погруженного в электролит, возникают два слоя ионов противоположного знака, располагающиеся на расстоянии равном одному - двум атомам.
Электрические силы притягивают ионы друг к другу, а молекулярные - не позволяют сблизиться. Похоже на конденсатор.

Чем меньше расстояние между обкладками конденсатора, тем больше его емкость. В двойном электрическом слое расстояния, как, сказано, очень малы, поэтому и емкость его велика.

Если мерить конденсаторы на вес, то можно сказать, что один кг молекул двойного электрического слоя способен накопить я 100 раз больше энергии, чем 1 кг бензина!


Устройство ионикса: 1, 5 - электроды; 2, 4 - угольно-электролитная, обмазка; 3 - прокладка.

Есть еще и другой путь, разрабатываемый аккумуляторщиками, но так и не приведший их к победе, - гибридный двигатель. На автомобиле устанавливается небольшой бензиновый движок на 5-10 кВт.

Работает он в постоянном режиме, а значит, можно добиться, что отработанные газы будут практически безвредными. Движок подпитывает конденсатор электроэнергией, которая поступает потом прямо на колеса, их движут электромоторы, исчезают многоступенчатые механические передачи, а значит, возрастает КПД. По прикидкам, такому гибридному двигателю потребуется 1 литр бензина на 100 километров пути. Кто не пожелает ездить на таком "экономе"!

Гибридный автомобиль. На его борту - двигатель внутреннего сгорания 1 вращает электрогенератор 2. Конденсатор 4 через блок управления 3 то соединяется с генератором и заряжается, то отдает запасенную энергию электродвигателям 5. 6 - бак с бензином или даже спиртом, если хотите.

Не сложно сделать выводы и понять КЕМ и КОГДА было придумано описанное в начале статьи.

Автор Елена Андреева