Автомобиль на солнечных батареях: миф или реальность
В середине прошлого века на одной из выставок автомобильной техники компании General Motors впервые был представлен первый автомобиль на солнечных батареях, движущей силой которого служил электродвигатель, питанием которого служила селеновая батарея с питанием от солнца. Длина его составляла всего около полуметра, а чуть более десяти батарей располагались на крыше транспортного средства.
Конструктором автомобильчика был инженер компании Уильям Кобб, исследования которого в то время усиленно финансировались компанией, обещая большой скачок в развитии автомобилей на солнечных батареях. Однако исследования в скором времени были свернуты, а их результаты забыты почти на тридцать лет.
Электромобиль сегодня: прорыв в будущее
И только в начале девяностых годов прошлого столетия, когда коэффициент полезного действия солнечной панели поднялся до 15%, начался бум изобретений солнце мобилей одиночными изобретателями, в который, в последствие, включились и крупные автоконцерны. Совершенно недавно компания Spektrolab, являющаяся подразделением концерна Boeing, разработала панели с эффективностью около 36%, что явилось настоящим прорывом в сфере использования энергии Солнца.
Сегодня производство электромобилей, где применяется батарея от солнца является сосредоточием самых последних технических изобретений и находок в материаловедении. Ведь невысокую эффективность панелей необходимо компенсировать низкими механическими потерями и небольшим весом самой техники.
Поэтому в таких моделях применяются самые последние изобретения в области трансмиссий, на них устанавливаются шины с самым низким сопротивлением качению и для их кузовов используются самые легкие композитные материалы высокой прочности. Кроме того, солнечные электрокары служат концептами для отработки последних достижений в автомобилестроении.
Так, специально для электромобилей разработаны легкие электродвигатели постоянного тока бесколлекторного типа с полюсами из редкоземельных магнитных материалов. А на ряде экземпляров для полного исключения механических потерь в трансмиссии стали устанавливать так называемые мотор-колеса, когда электродвигатель находится, непосредственно, в каждом колесе автомобиля. Компании-производители автошин, такие как Michelin, Dunlop и ряд других, заняты разработкой шин специально для электромобилей, коэффициент сопротивления качению которых, в настоящее время, достиг 0,007. Аналогичные шины высокого уровня сбережения энергии, используя наработки для электромобилей, разрабатываются и для обычных серийных моделей.
Большим подспорьем для автомобилестроителей стало изобретение батарей от солнца настолько тонких, что ими можно оборудовать не только крышу, но и любую поверхность автомобиля, тем самым увеличив общую площадь поглощения световой энергии. В последнее время при конструировании энергообеспечения серийных моделей стали применять солнечные панели для питания систем микроклимата, мультимедийных систем и систем подзарядки автомобильного аккумулятора на стоянках. Коэффициент аэродинамического сопротивления электромобилей достиг минимально возможной величины (0,1).
Новый вид спорта — ралли солнцемобилей
В результате бума разработок автомобилей на солнечных батареях возник и новый вид спорта брейнспорт, в рамках которого ежегодно в Австралии проводятся ралли солнцемобилей с пробегом около 3000 км между городами Дарвин и Аделаида. Эти соревнования собирают тысячи зрителей, а миллионы наблюдают за ними по телевидению. Не обделены вниманием эти соревнования и со стороны крупных автомобильных концернов, понимающих, что за этим видом энергии будущее.
Результатом более чем пятидесятилетнего прогресса, стал ряд конструкций электромобилей, питающихся от панелей, преобразующих солнечную энергию в электрическую.
Так, в 1996 году на австралийском ралли, автомобиль Мечта компании Honda прошел 3010 километров со скоростью 90 км/час и максимальной скоростью 135 км/час.
В этом же году компанией GeneralMotors был представлен автомобиль Sunracer, разгоняющийся до скорости 100 км/час за 9 секунд и имеющий максимальную скорость 130 км/час. Он был оснащен передовым, на тот момент, электродвигателем с высоким КПД и на обычных свинцовых аккумуляторах мог пройти около 100 километров.
В одном из австралийских соревнований третье место заняло детище студентов Мичиганского университета. Автомобиль Momentum показал скорость 105 км/час, неся на своем борту водителя и панели из более 3000 солнечных батарей. Мощность двигателя составила 2 кВт и вес 290 килограмм вместе с водителем. Техника имеет три колеса шириной всего 65 миллиметров для снижения сопротивления качению.
Победителями австралийского ралли в 2001 и 2003 годах стала команда гонщиков из Голландии на автомобилях Nuna3, которые прошли дистанцию за двадцать девять часов одиннадцать минут при средней скорости 102,75 км/час. Теоретической максимальной скоростью этого автомобиля является показатель в 170 км/час.
Разработки новых проектов
Французская фирма Venturi имеет два проекта автомобилей на солнечных батареях, практически готовых к выпуску в серию: Ecletic и Astrolab. Ecletic имеет крышу, расположенной на ней солнечной панели и электродвигатель мощностью 22 л/с, что позволяет ему проехать со скоростью 50 км/час около 50 километров. Более совершенный экземпляр Astrolab способен преодолеть 110 километров и на отдельных участках иметь скорость 120 км/час.
Недавно был представлен автомобиль на солнечных батареях, разработанный группой преподавателей и студентов Университета Южной Австралии. Разгон до 100 км/час у модели Trev составляет 10 секунд, при максимальной скорости 150 км/час. Пробег свыше 150 километров ему обеспечивает литиевая батарея весом 44 килограмма, подзаряжаемая от солнечной панели. Машина имеет 2 места и достаточно объемный багажник. Техника весит 270 килограмм, оснащен эффективным электрическим приводом с низким уровнем шума и конструктивно может эксплуатироваться на дорогах общего пользования. Солнце мобиль позиционируется разработчиками как городской транспорт ближайшего будущего.
Стоимость подобного транспортного средства превышает полмиллиона долларов, а некоторые экземпляры достигают стоимости и в 2 миллиона, как Мечта от корпорации Honda. Поэтому, массовость автомобилей, использующих панели, берущие энергию от солнца, скорее всего, наступит не скоро. А пока такие модели могут обрести владельца, обладающего соответствующим капиталом. Правда, некая компания-производитель из Венесуэлы объявила о скором выпуске легковых единиц и малых грузовиков на солнечной тяге стоимостью не более 6000 долларов, но дальше обещаний дело пока не пошло.
Достоинства и недочеты электромобиля
Как бы ни развивалось это направление разработки транспорта, автомобили на солнечных батареях имеют множество положительных качеств, способных стать приговором транспорту с ДВС:
- неограниченный ходовой запас на энергии, накопленной в течение светового дня;
- отсутствие сети заправочных станций;
- большой рабочий ресурс солнечной панели;
- полное отсутствие вредных выбросов;
- бесплатность энергии.
Пока же эти преимущества становятся, наоборот, недостатками солнце мобилей, не позволяющими им стать широко распространенным видом транспорта.
Автомобили на солнечных батареях присутствует в программе практически каждого крупного автомобильного концерна. Кроме того, эти же концерны финансируют разработки в этой области небольшими конструкторскими бюро и коллективами учебных заведений. По оценкам специалистов, серийный электромобиль сможет появиться только тогда, когда солнечная батарея достигнет коэффициента полезного действия в 50%. Тогда автомобили на солнечных батареях смогут успешно конкурировать с машинами, движущей силой которых служат двигатели внутреннего сгорания.
Источник
Дорога к солнцу: защита водителя от слепящих лучей при движении
Солнечный день может стать серьёзной помехой при движении автомобиля. Слепящие лучи препятствуют обзору обстановки и оценки водителем сложившейся ситуации. Иногда для принятия решения на дороге важна каждая секунда. Водители применяют различные способы для защиты от солнца. Индивидуальные средства помогают чувствовать себя уверенней и избежать непредвиденной ситуации.
Способы защиты водителя от солнца
Яркие лучи могут слепить не только в полдень, но и на восходе или на закате. Утреннее или вечернее солнце доставляет даже больше неудобств – создаётся большой контраст между освещёнными предметами и находящимися в тени. В это время бывает тяжело различить сигналы светофоров или препятствие на пути движения. Усугубляют ситуацию прямые или отражённые солнечные лучи, слепящие водителя. Уменьшить воздействие света на глаза помогают различные способы защиты.
Солнцезащитный козырёк
Штатное устройство защиты от яркого света. Таким козырьком оснащают все модели автомобилей. Он хорошо справляется со своими функциями. Но некоторые водители отказываются использовать стандартное средство защиты: при полном опускании оно перекрывает большую часть ветрового стекла, что сильно снижает обзор. Особенно это неудобно при проезде перекрёстков, когда можно не заметить светофор.
Некоторые автомобилисты не знают, что козырёк также закрывает и от бокового солнца. Достаточно с одной стороны извлечь его из креплений, затем повернуть на 90 ° к водительской двери.
Солнцезащитные аксессуар – не только элемент стиля, а ещё и средство от ярких лучей. С началом весны на дорогах увеличивается число водителей, которые применяют этот вид защиты. Ценят очки за простоту и удобство, а главное – за низкую цену. Однако последнее может быть существенным недостатком. Часто дешевые «базарные» очки портят зрение, причиняют глазам больше вреда, чем приносят пользы. Поэтому приобретать аксессуар лучше в магазине или клинике.
При покупке указывают, что очки предназначены для водителей. Они разработаны по специальной технологии поляризации света. Такие стёкла хорошо фильтруют интенсивные световые лучи совместно с полной блокировкой отражённого света. Антибликовый эффект защищает от отблесков мокрого асфальта, блестящих поверхностей встречных авто. Серьёзный недостаток – высокая цена, по сравнению с обычными очками.
Накладка на лобовое стекло
Устанавливают элемент снаружи автомобиля на ветровом стекле. Автовладельцы применяют его в качестве элемента тюнинга, который частично задерживает солнечные лучи. В отличие от козырька, накладка не ухудшает обзор. Однако защитить она может от солнца, находящегося в зените. Наклонные лучи в утреннее и вечернее время беспрепятственно будут слепить водителя.
Прозрачный козырёк
Инновационное решение в дополнение к штатному солнцезащитному средству. Изготавливают приспособление из оргстекла двух цветов (серого и жёлтого). Монтируют непосредственно на заводской козырёк, что не мешает им пользоваться. Плюсы применения:
- не загораживает обзор – прозрачный материал позволяет контролировать дорожную ситуацию;
- защищает глаза от яркого солнца;
- уменьшает блики фар встречных автомобилей ночью;
- улучшает видимость в дождь и туман.
Тонировка лобового стекла
Популярный тюнинг, который делает автомобиль стильным, создает ощущение личного пространства в салоне, защищает от ультрафиолетовых и солнечных лучей. Лобовое стекло не только принимает на себя львиную долю света, но и играет ключевую роль в безопасности управления автомобилем. Чтобы защититься от лучей, но не ограничить обзор, на стекло можно наклеить узкую полоску шириной 15 см.
Главный параметр тонировочной плёнки – светопропускаемость. Не стоит тонировать автомобиль темнее, чем 40%: при езде в темное время суток при освещении городскими огнями и встречными машинами с таким затенением очень сложно заметить пешеходов или велосипедистов.
Солнечные лучи в дороге могут ослепить в любой момент. Применение штатных механизмов и дополнительных аксессуаров поможет избежать кратковременной потери зрения.
Источник
Как защитить кузов и салон автомобиля от солнца?
Защита авто от солнца необходима. Палящее солнце, жаркая погода. Солнечные лучи оказывают не только полезное, но и пагубное влияние на окружающую среду, на человека и на автомобили.
Лакокрасочное покрытие автомобиля также уязвимо. На солнце краска попросту постепенно выгорает, теряя свойства насыщенности и яркости. Если приходится оставлять машину на солнце на несколько дней, на этот случай следует закрывать кузов полностью автомобильным чехлом.
Чтобы защитить ЛКП от солнечных лучей, специалисты советуют наносить на кузов защитные составы, например, анти гравийную плёнку и т.п. При каждой мойке, покрывайте машину воском. Периодически, хотя бы раз в 2 месяца, рекомендуется производить лёгкую полировку (без абразивов).
Существует, пожалуй, более надёжное покрытие, которое защитит автомобильную краску от выгорания. Это состав на гидрофобной или глас-пепсиновой основе. Такое покрытие кузова способно обеспечить защиту от выгорания ЛКП на 2-3 года. Особенно актуальна такая защита для тёмных оттенков краски.
Автомобильный тент (чехол)
Накрыв автомобиль чехлом, вы защитите его и от выгорания лакокрасочного покрытия и от нагревания салона. Это, пожалуй, самая надёжная защита от палящих лучей. Но, неудобство заключается в том, что муторно каждый раз натягивать чехол, оставляя машину на пару часов, а потом снимать его и укладывать в багажник. Проделав эти манипуляции несколько раз, вам надоест и чехол будет пылиться в багажнике. Такой способ защиты автомобиля от солнца очень актуален, когда вы оставляете машину под открытым небом в жаркую погоду на длительное время. Под чехлом салон нагреваться не будет, а краска не выгорит.
Приобрести автомобильный чехол можно практически в любом крупном авто магазине. Существуют универсальные чехлы, они подходят для любой машины. Необходимо только учитывать соотношение длины чехла и автомобиля. Продаются также тенты, изготовленные для конкретной марки авто.
Для защиты автомобиля от опасного солнца можно использовать авто тент. Но иногда от него больше вреда, чем пользы. Под ним может скапливаться конденсат. А это создаёт риск коррозии. Чтобы исключить этот недостаток, покупайте только тент с мягкими шипами из полиуретана, которые не дают ткани тента соприкасаться с автомобилем. За счёт шипов пятно контакта с поверхностью автомобиля ничтожно, что исключает возможность повредить ЛКП в ветреную погоду. Важно то, что шипы создают воздушную подушку и конденсат под чехлом просто не успевает образоваться. К тому же на подобных тентах имеются специальные вентиляционные отверстия и даже эффективную систему защиты и от кражи, и от срывания ветром.
Как защитить салон автомобиля от нагревания?
Прежде всего стоит уделить особое внимание салону автомобиля. В оставленной на солнце машине торпеда быстро нагревается. Бывают случаи, когда автовладельцы обнаруживают местами подплавленный пластик торпеды. Быстро выгорают под прямыми лучами обшивка и сидений. К тому же воздух в салоне под воздействием жаркого солнца нагревается.
Соответственно, нагреваются и возможно находящиеся в салоне спреи, дезодоранты и прочие баллончики под давлением, которые в таких условиях могут взорваться. Температура в закрытом салоне достигает порой 55 градусов. Горячий пластик интерьера трескается, кожзам облазит, выделяя в воздух вредные для человека испарения. Об этом не стоит забывать, ведь вы возите в салоне своих детей! Этого можно избежать. Достаточно просто не лениться и каждый раз, когда оставляете машину надолго под солнцем, закрывать лобовое стекло светоотражателем, то есть солнцезащитным экраном. Также существую накладки или шторки на боковые стёкла. Они продаются в любом автомагазине или супермаркете, где имеется отдел авто товаров.
Защита салона от солнца с помощью тонирования стёкол
Большинство автолюбителей просто не представляют свою машину без тонированных стёкол. Кто-то затемняет только лишь для красоты, поэтому «катают» не только задние окна, но и передние и лобовое. Более прагматичные ставят заводскую тонировку как раз с той целью, чтобы не нагревался салон в жару.
Современные технологии предоставляют нам тонировочные плёнки со сложной структурой. Так, например, многослойные плёнки пришли на смену однослойным.
Многослойная солнцезащитная плёнка имеет несколько слоёв, как прозрачного, так и крашеного полиэстера. Слои между собой чередуются. На одну сторону плёнки нанесён тонкий слой клея, который устойчив к резким перепадам температуры. На обратной стороне нанесён специальный защитный слой, который защищает плёнку от царапин. К тому же окрашенная плёнка содержит составы, которые поглощают ультрафиолетовые излучения.
Существует также, так называемая, спаттерная плёнка. Она уникальна тем, что имеет дополнительный слой с мельчайшими частицами металла алюминия. То есть её не окрашивают, а наносят металлизацию путём ионного обмена. Такая защита салона автомобиля от солнца является самой надёжной и долговечной.
Выбирайте только плёнки hp качества. Что это значит? Любой завод изготовитель на них даёт пожизненную гарантию от выгорания. Это многослойные плёнки, которые не выгорают. У разных производителей они имеют разный оттенок. У кого-то они серые, у кого-то коричневые, у кого-то они зеленоватые. Если плёнка поставлена грамотно, она будет служить очень долго.
Надо взять ещё один факт во внимание. Так же есть ещё пленки hp качества премиум класса. Завод изготовитель так же даёт на них пожизненную гарантию от выгорания, выцветания. Но проблема в том, что у них высокая зернистость. То есть их нельзя устанавливать на лобовое стекло. Будет очень сильное искажение точечного света.
Существует ещё ряд дорогих плёнок, которые сейчас в тренде. Это атермальные плёнки. Они защищают от теплового нагрева, от инфракрасного излучения. В их состав добавлен графит и они называются «графитовые плёнки». К тому же они не имеют сильного затемнения.
Солнцезащитные штороки и экраны
Съёмные шторки – это жёсткий прорезиненный каркас с натянутой сеткой. Крепятся к раме двери на магнитах. От 3000 р. а пару. Автомобильные шторки приобрели популярность ещё в начале 90-х с пришествием японского автопрома. Со шторками автомобиль определённо выглядит более элегантно. Вдвойне элегантно, если речь идёт о представительском классе.
Существует целое разнообразие боковых шторок. Одни крепятся к самому стеклу, другие же устанавливаются так, что можно опускать стекла, а шторка будет защищать авто от солнца и пыли.
Также при необходимости они выполняют роль москитной сетки.
Практически все солнцезащитные экраны для боковых стёкол автомобиля имеют ячеечную структуру и состоят из синтетической ткани. Существуют как стандартные экраны, так и индивидуальные под конкретный автомобиль. Некоторые оснащены присосками, которые позволяют фиксировать это чудо изобретение на стекло. Боковые солнцезащитные экраны практически можно не снимать во время движения в светлое время суток. Они достаточно прозрачны. А ночью, как и любое затемнение автомобильных стёкол, использовать их не желательно. Видимость всё же ухудшается.
Запрещено эксплуатировать автомобиль, если установлены дополнительные предметы, ограничивающие обзорность с места водителя.
Однако,технический регламент, который описывает инструкцию, как производится замер светопропускаемости, относится исключительно к стеклу.
Для лобового стекла солнцезащитные экраны несколько иной структуры. С такой защитой не поедешь, так как она не прозрачна. Выполнены такие экраны из поверхностей на основе алюминия, которые имеют высокий процент светоотражения. Внутри, между этими поверхностями находится теплоизолятор на пенистой основе. Крепится такой экран на внутреннюю сторону лобового стекла с помощью четырёх присосок.
Возьмите за правило, когда оставляете машину на солнце, уделите несколько секунд и укрепите экран на лобовое стекло. Тем более, что он достаточно компактно складывается и легко помещается в кармашки задних сидений.
Источник