Форум о веломобилях и лигерадах

Изобретение автомобиля явилось созданием своеобразной бомбы замедленного действия. Дело в том, что по дорогам планеты бегают более 600 млн. автомобилей, а если учесть тракторы, самолеты, суда и стационарные двигатели, то число ДВС приближается к одному миллиарду. Другими словами, на каждые пять человек приходится один двигатель, причем за один час работы он потребляет такое количество кислорода, которого человеку хватило бы на месяц. Кроме того, автомобильный двигатель выделяет токсичные газы.

Альтернатива - автомобиль с двигателем внутреннего сгорания, называемый электромобилем. Но, к сожалению, для питания электроэнергией его двигателя пока нет источника энергии способного конкурировать с точки зрения энергоемкости с жидким топливом. Например, один килограмм бензина содержит 44 МДж энергии, а один кг свинцово-кислотной аккумуляторной батареи - в 100 раз меньше. На ближайшие 30-50 лет выход один: применение комбинированных энергетических установок, где мощность ДВС автомобиля устанавливается минимальная, а пиковые нагрузки восполняются с помощью энергии различных типов.

В начале века Московским государственным техническим университетом впервые в мире была предложена схема комбинированной энергетической установки для автомобиля с использованием в качестве накопителя энергии электрических конденсаторов. На этом принципе созданы несколько макетных образцов таких транспортных средств. Один из них - обыкновенный велосипед, названный "велотрон".

Почему именно электровелосипед - по нескольким причинам:

Это, во-первых, самый дешевый вид индивидуального транспорта, а во-вторых - самый распространенный. Число велосипедов в мире намного превышает число автомобилей. Например, только в России 1985 году было выпущено 6 млн. велосипедов и всего 1 млн. автомобилей. В США в 1990 году - 20 млн. велосипедов против 10 млн. автомобилей.

В-третьих, по результатам новейших исследований, велосипед оказался самым эффективным из транспортных средств на сегодняшний день. Так, английский физик С. Вильсон рассчитал затраты энергии на перемещение одного килограмма массы на расстояние одного километра различными транспортными средствами и представителями живой природы. Таким образом, при ходьбе человек расходует энергии в 5 раз больше, чем при езде на велосипеде. Если же велосипед сравнить с автомобилем - то в 50 раз, так как масса человека составляет не более 10 процентов от массы легкового автомобиля.

В четвертых, велосипед - самый компактный и легкий вид транспорта, что весьма существенно, имея в виду проблемы больших городов со стоянками, гаражами, "ракушками" и т. д. Ведь масса "рядового" велосипеда составляет 12-15кг, а лучших образцов 4-5. А уж разместить велосипед можно в любой городской квартире или даже на балконе.

В пятых, любой привод, установленный на велосипеде, автоматически становится комбинированным, поскольку человек является одним из источников энергии, используемой для приведения велосипеда в движение.

В-шестых, не случайно же велосипедом увлеклось огромное число людей, в том числе знаменитых: Д. Верди, Э. Золя, Н. Крупская, и Л. Толстой, Э. Хэмингуэй и многие другие. Кстати, Толстой научился ездить на велосипеде в 67 лет, а Верди - в 83.

Еще большее количество потребителей должны найти велотроны. Его конструкция предельно проста. На велосипеде установлен обратимый электродвигатель постоянного тока мощностью в 200 Вт, механически с помощью ременной передачи связанный с передним или задним колесом велосипеда. Установка на передние предпочтительнее, так как в этом случае оба колеса оказываются ведущими, то есть велотрон приобретает колесную форму 2х2. Самая главная деталь велотрона - сверхъемкий электрический конденсатор, который заряжается во время движения велосипеда под горку и при торможении, так как схемой электрооборудования предусмотрена рекуперация энергии. Источником энергии для заряда конденсатора служит электрический генератор, он же и электродвигатель, питаемый энергией от конденсатора. Подключает электродвигатель к конденсатору для привода колеса водитель, а конденсатор к генератору - простейшее автоматическое устройство.

Скорость движения велотрона на электротяге регулируется с помощью широтно-импульсного модулятора. Традиционная цепная передача велосипеда от педалей на заднее колесо не изменяется. Если нет необходимости подключать электродвигатель к конденсатору электроэнергии, накопленная в последнем может расходоваться на питание различных электрических потребителей, повышающих не только комфортность езды, но и безопасность. Например, на опытном экземпляре велотрона установлены автомобильные фары 40-55Вт, габаритные огни 4.5Вт, сигналы поворота 4.21Вт, звуковые сигналы 2.84Вт, сигналы торможения 2.21Вт, магнитола 10Вт. При наличии на борту велосипеда электрической трансмиссии появляется возможность использовать для движения не только конденсаторы, которые могут питать электродвигатели в течение ограниченного времени, но и небольшие аккумуляторы. В таком случае он превращается в электровелосипед с пробегом 130-150 км, но и это не все.

При установке на багажник велотрона небольшого электрического бензинового генератора пробег данного транспортного средства вообще не ограничен, то есть последняя схема транспортного устройства позволяет увеличивать мощность привода и углы преодолеваемых подъемов, облегчить езду повысить ее безопасность и проходимость велосипеда за счет привода на оба колеса. А именно это дает возможность использовать накопленную электроэнергию на привале.

Таким образом, на примере велосипеда видно, что комбинированные источники энергии - действительно тот путь, который позволяет решить многие проблемы, в том числе такую наболевшую, как экология больших городов.