|
Учитывая потребности человека в транспорте, экологию транспортных средств можно выделить отдельной статьей. В 1989 году в США каждый день на нужды транспортных средств расходовалось около 11.000.000 баррелей сырой нефти (1.738.000.000 литров в день) [2].
По данным на 1975 год [3], из 200 миллионов тонн ядовитых газов, ежедневно попадающих в воздух, около 95 миллионов приходится на отработавшие газы автомобилей. Например, двигатели автомобильного парка ФРГ в 1970 году выбросили в атмосферу 3900 тонн угарного газа, 500 тысяч тонн углеводородов, 28 тысяч тонн окислов азота, 50 тысяч тонн сажи и 6 тысяч тонн свинцовых соединений.
В ФРГ установлены для 1971 года следующие нормы на токсичность отработавших газов:
угарный газ – не более 25 г на 100 грамм топлива;
углеводороды – не более 1,5 г на 100 грамм топлива.
Можно сравнить с калифорнийскими стандартами, где с 1975 были введены следующие ограничения:
угарный газ – не более 7,5 г/км;
окислы азота плюс углеводороды – не более 8,1 г/км;
твердых частиц – 0,625 г/км.
Те же стандарты предусматривают, что к 1998 году 2%, а к 2003 10% всех автомобилей будут иметь нулевую токсичность отработавших газов [4].
Данные стандарты являются частью американской национальной программы, получившей название ZEVs (Zero Emission Vehicle). Данная программа предусматривает взаимодействие и сотрудничество на международном уровне. Основными направлениями по разработке экологически чистого двигателя являются:
применение керамических деталей в камерах сгорания автомобилей с целью повышения рабочей температуры двигателя – упраздняется система охлаждения, обеспечивается более полное и эффективное сгорание;
создание двухтактных двигателей;
создание гибридных установок типа:
турбина–электрогенератор;
дизель–электрогенератор;
электромобилей с использованием только аккумулированной электрической энергией;
применение возобновляемых топливных смесей, таких как:
рапсовое масло или его эфир;
этиловый спирт.
Моторы (по конструкции наиболее близкие к дизельным двигателям), использующие в качестве топлива рапсовое масло, так называемые Elsbett–моторы [5], признаны наиболее перспективными для стран Западной Европы. Теоретически, если одну пятую всех посевных площадей Западной Европы использовать для выращивания рапса, то получаемого из него топлива будет достаточного для удовлетворения всех автотранспортных нужд.
Конструктивными особенностями Elsbett–моторов является запатентованный процесс сгорания DuoTherm, обеспечиваемый специальной формой камеры сгорания и особым расположением форсунки, что позволяет не допускать контакта топливной смеси со стенками цилиндра.
В результате использования Elsbett–моторов на реальных автомобилях были достигнуты следующие результаты: автомобиль Mercedes–Benz имеет расход 5,5 литров рапсового масла на 100 километров, максимальную скорость – 170 км/ч. Измерения на стенде дали средний результат в 4,9 л/100 км. Осенью 1993 года этот автомобиль принимал участие в экотуре Eco Tour of Europe и на отрезке 2330 км израсходовал 88 литров, что соответствует расходу в 3,78 л/100 км.
И все–таки одним из основных достоинств Elsbett–моторов следует признать минимальное содержание токсичных веществ в отработавших газах. Причины этому следующие:
|