Які ж практичні результати?

Наприклад автомобілю «ГАЗ-24» на 100 км шляху по нормі необхідно біля 14 л бензину. Машина, яка працює на змішаному паливі, бере відповідно 8 л бензину і 800 г водню. Витрати бензину скорочуються на 40 %, а ККД двигуна збільшується на 25 %. Водень - це синтетичне паливо. Його можна отримати з вугілля, нафти, природного газу чи шляхом розкладу води. Згідно оцінкам, сьогодні у світі виробляють і використовують біля 30 млн.т водню за рік. Половина цієї кількості витрачається на виробництво аміаку і добрив, а решту - на видалення сірки із газоподібного палива, в металургії, для гідрогенізації вугілля і інших видів палива. Тобто в сучасній економіці водень залишається скоріше хімічною, а не енергетичною сировиною.

В найближчі роки буде створений принципово новий двигун, що буде працювати на чистому водневому паливі. При цьому необхідно вирішити проблему зберігання водню.

Наприклад, щоб зараз проїхати 400 км на водні, треба установити на автомобіль обладнання вагою біля 600 кг. Доведеться створити спеціальні заправні станції. Дуже перспективним передбачається зберігання водню у формі гідридів металів. Наприклад «цеглинка» із гідриду титана об’ємом у 10 см³ здатна зберігати в собі 1680 літрів водню. Водень виділяється із гідридів при їх нагріванні. Правда, і тут ще є немало не вирішених проблем.

Стенфорд Овшинські розробив спосіб зберігання водню у твердому стані при кімнатній температурі, взагалі при будь-якій температурі. Журнал «Тайм» назвав його «героєм планети». За його науковими ідеями заправка автомобіля твердотілим воднем буде швидкою і простою, як заправка автомобіля бензином. Експерименти показали, що можна розбити ємність з воднем, пробити її, кинути у вогонь, навіть взяти гідридний компаунд в руки, який знаходиться всередині, - і все це безпечно для людини і навколишнього середовища.

За прогнозами, у недалекому майбутньому водень можна буде одержати шляхом перегонки низькосортного вугілля або електролізом води. Тоді ціна на бензин і водень зрівняються.

Застосування біопалива. Про можливість застосування палива, виготовленого з рослинного масла, було започатковано Р.Дізелем у 1900 році. На Паризькій всесвітній виставці ним був продемонстрований двигун внутрішнього згоряння, який працював на маслі земляних горіхів. Але наявність значної кількості вуглеводневого пального, дешевизни нафтопродуктів не виявили доцільності застосування біопалива. Проблема створення екологічно нешкідливого палива постала перед європейськими вченими ще у 70-ті роки минулого століття. Саме тоді вони заговорили про біопаливо, яке має великі перспективи.

В останні роки інженери все частіше звертають увагу на використання як пального для ДВЗ - біопалива, яке можна виробляти з таких, наприклад, олійних культур, як ріпак, соняшник, кукурудза і деяких інших.

Із насіння ріпаку при його переробці на заводі утворюється олія і шрот. Олія піддається подальшій хімічній переробці, в результаті чого отримують біопаливо і гліцерин. Останній очищають і застосовують у фармацевтичній і косметичній галузях. Біодизель – це чистий продукт і його не бажано змішувати з будь-яким дизельним пальним. Вміст сірки у біопаливі становить 10 мг/кг проти 350 мг/кг у мінеральному пальному. У біодизельному паливі наполовину менше сажі, воно повністю біологічно розкладається і не забруднює атмосферу. Так, наприклад, в Німеччині загальне виробництво біодизеля наближається до 2,0 млн. тон. Його частина як пального на ринку становить 3% від загальної кількості.

В Австрії, наприклад, на біопаливі вже їздить майже 40% автомобілів і весь парк сільськогосподарських машин. В країнах Європейського Союзу виробництво біопалива вважається стратегічним напрямком розвитку паливної галузі і в найближчі роки вони будуть змушені використовувати його для енергетичних цілей.

Україна, наприклад, щорічно споживає до 20,0 млн. тон нафти, а добуває всього близько 2,5 млн. тонн Перехід на біопаливо вигідний, насамперед, для агропромислового комплексу України. Крім вирішення екологічних проблем, таке паливо зможе дати кожній країні, в тому числі і Україні, довгоочікувану нафтову незалежність.

Сонцеавтомобілі.Сонцеавтомобілі появились з винайденням фотоелектричних перетворювачів(сонячних батарей) достатньо великої потужності, в яких енергія світла перетворюється в електричний струм. В нашому випадку електричний струм, який виробляється сонячними батареями, живить двигун і заряджає акумулятори. Сонцеавтомобілі з сонячними батареями появились порівняно недавно, приблизно 20 років тому. Вони є екологічно чистими, але надзвичайно дорогими і використовуються, в основному, на автомобільних перегонах, де і проходять випробування.

Спеціалісти, які створюють сонцеавтомобілі, використовують самі легкі і міцні конструкційні матеріали, високоефективні системи електроприводу, останні досягнення аеродинаміки, геліотехніки, електротехніки та інших наук.

Спеціалісти, які створюють сонцеавтомобілі, вважають, що сонячний транспорт стане конкурувати з автомобільним тільки тоді, коли ефективність доступних по ціні сонячних елементів складе 40-50%. Поки що коефіцієнт їх корисної дії має 10-12%. Так, наприклад, двомісний сонцеавтомобіль «Дрім» обійшовся японській автомобільній компанії «Хонда» у два мільйони доларів. Але кошти були витрачені недаремно. Трасу австралійського раллі 1996 року довжиною 3000 км він пройшов з середньою швидкістю 90 км/год.

Для сонцеавтомобілів сконструювали спеціальні легкі безколекторні двигуни постійного струму з магнітами з рідкоземельних металів, коефіцієнт корисної дії яких досягає 98%.

У 1993 році на трьох сонцеавтомобілях-лідерах трансавстралійських гонок вперше низькооборотні двигуни влаштували безпосередньо в ступиці ведучих коліс. Це застосування в сонцеавтомобілях дозволило відмовитись від трансмісії і довести ККД приводу до 96-97%.

Кріомобілі.Ідея створення кріомобілів була відома давно і тільки з появою нових матеріалів вдалось виготовити в останні роки 4 кріомобілів: два в США, один в Англії і один в Україні. Принцип дії кріомобіля дуже простий. З баку, за допомогою насоса, рідкий азот під тиском подається в теплообмінник, де перетворюється у газ, збільшуючись в об’ємі. За рахунок цього рухаються механізми пневматичного мотора, які і обертають колеса машини.

Кріомобілі в експлуатації - набагато дешевші машин, які працюють на бензині. Рідкий азот у 10-12 разів дешевший за бензин. Перший кріомобіль, який був виготовлений науковцями Харківського транспортного університету, досяг швидкості 10км/год. Планується побудувати другий кріомобіль, який має досягти швидкості 60км/год. Він без дозаправки зможе проїхати 100км. Рідкий азот особливої небезпеки не несе, баки з ним в автомобілі є де заховати. Крім того, він є екологічно чистим.

У Лондоні на початку нового століття відбулась виставка «Мотор шоу», де можна було познайомитися з тим, на чому передбачається їздити масовому західному автомобілісту у XXI столітті. Радикально міняється технічна концепція автомобіля, міжнародне автомобілебудування знаходиться на повороті до нових, альтернативних бензину, видам палива. Попередня автомобільна концепція, яку раніше можна було виразити словами «більше, швидше, шикарніше» міняється на «менше, економніше, елегантніше». Машини, розміром в малолітражку, нерідко оснащені потужними двигунами, заполонили дороги європейських країн. В Англії, наприклад, в 2001 році 58,5% автомобілів прийшлось на невеликі автомобілі «суперміні». Із 240 стендів Лондонського автосалону не менше 1/3 зайняті економічними мало- і мікролітражками. Якщо говорити про автомобілі, то зіркою автосалону стала мініатюрна «Ауді А2». Вона має 5 дверей з двигуном об'ємом 1,4 літра і потужністю 75 к. с., розвиває швидкість 180 км/год. Алюмінієвий кузов дозволив знизити вагу на 400 кг в порівнянні зі стальним варіантом.

Як правило, за рік у світі видобувається 26 млрд. барелів нафти. Ми вже говорили, що у нинішньому столітті нафтові запаси землі можуть вичерпатись. Крім того, значно вимогливішими стануть екологічні норми у країнах Європейського Союзу і інших країнах. Все це змушує вчених і виробників автомобілів виготовляти нове паливо, альтернативне бензину, створювати нові, економічно чисті двигуни. За останні роки вдалось зменшити викиди вуглецю, між іншим на тому ж таки автосалоні була показана модель, «Пежо», яка «з’їдає» свої власні «забруднені» елементи вихлопних газів. І все таки, найбільш перспективними у цьому відношенні можна вважати створення так званих «гібридних моделей». Мова йде про автомобілі з двома двигунами - дизельним і електричним. На виставці у Лондоні можна було побачити дві такі моделі «Хонда-Інсайт» і «Тойота-Прайес». На «Хонді» встановлений одноциліндровий дизельний двигун об’ємом 1л, потужністю 67 к.с., який розвиває швидкість 120 км/год., підключення до нього електродвигуна збільшує потужність до 75 к.с. і його швидкість стає до 180 км/год. «Тойота» – 5-містка, 4-х дверна економічна малолітражка. Дизельний двигун з об’ємом 1,6 л суміщений з електродвигуном, який працює на батареях, розрахованих на пробіг 400 тис. км. Підзарядка батарей проходить автоматично при роботі дизельного двигуна, який використовує 3 літри палива на 100 км. В залежності від дорожніх умов, водії обох машин вибирають, рухатись їм на дизельному, електричному чи зразу на обох двигунах. При тому, що це робиться переключанням тумблера або ж кнопки. В даний час дизельний двигун переробляється на газовий. Газ дешевше дизпалива у два рази, таким чином повітря стане більш екологічно чистим. Крім того гібридний двигун не тільки набагато економічніший і екологічніший від дизельного, але й знижує рівень шуму на 60%.

В автомобільному транспорті у ХХІ столітті послідовно будуть мінятись догми проектування і конструювання автомобілів. Це викликано тим, що будуть створюватись принципово нові транспортні машини з новими силовими агрегатами (з гібридними енергетичними установками, з акумуляторними батареями, з електролітичними генераторами). Пік розвитку традиційних двигунів внутрішнього згорання пройшов.

Впровадження принципово нових двигунів, палив і систем управління транспортними машинами буде сприяти значному підвищенню коефіцієнта корисної дії машин (майже в 4 рази). При цьому викиди шкідливих речовин практично будуть дорівнювати нулю.

Реальною перспективою є застосування електрохімічних генераторів або ж паливних елементів. Поява нових силових агрегатів суттєво вплине на конструкцію всього автомобіля. На ньому не буде двигуна внутрішнього згорання, трансмісії з диференціалом, карданних валів з напіввісями. Всі механічні пристрої будуть зведені до нуля. В багатьох випадках зміниться система управління автомобілем, зникнуть механічні зв’язки. Все управління буде проводитись через приводи. Ці зміни можуть бути реально задіяні через 10-15 років. Основний агрегат автомобіля буде мати вигляд плоского візка товщиною приблизно 30 см, в якому будуть розміщені паливні елементи, баки для водню, електродвигуни коліс і інше. Не буде ні педалей, ні важелів, ні рульової колонки. Їх замінить багатофункціональний штурвал. За потребою можна буде змінити фургон на лімузин. Змінювати кузови можна буде на спеціальних станціях технічного обслуговування прокату кузовів.

Транспортні технології ХХІ століття – це не дорожно-колісний транспорт, а в багато разів більш ефективний аеродинамічний і аеростатичний безпечний транспорт. Його шлях - через гібридні конструкції силових установок до вихрових і антигравітаційних машин ХХІ століття.