Увлекательные сюжеты романов Жюля Верна «Робур-Завоеватель» и «Таинственный остров» сегодня можно воспринимать как меткое предсказание. Например, в «Таинственном острове», опубликованном в 1874 г., Жюль Верн говорит о том, что уголь и другие ископаемые будут заменены новым топливом – водой, состоящей из водорода и кислорода, которые и станут неиссякаемыми источниками энергии.

Перенесемся в день сегодняшний: известный французский автомобильный концерн Renault планирует уже к 2010 г. разработать серийный автомобиль, использующий в качестве топлива водород. А в это время индийская компания Tata взяла на вооружение изобретение французского инженера Ги Негрэ и планирует организовать производство «воздушных» автомобилей. Ученые СФУ более века спустя тоже стремятся материализовать идеи писателя-фантаста о новых экономичных источниках энергии. Красноярцы считают, что пришла пора создавать автомобили, работающие на сжатом воздухе. В рамках инновационного проекта разработаны мероприятия по переоборудованию двигателя внутреннего сгорания для работы от сжатого воздуха.

На снимке: П.П. Евсеев и аспирант С.М. Макушин у опытного образца

Двигатель-гибрид

Экологические проблемы и необходимость экономии бензина в свое время привели к созданию транспорта, работающего на альтернативных источниках энергии. Так появились трамваи, троллейбусы, электромобили… Рабочая группа, состоящая из аспирантов и студентов автотранспортного факультета ПИ СФУ, под руководством к.т.н., доцента Павла Петровича Евсеева (при участии офицеров военной кафедры: подполковников Сергея Владимировича Гончарика и Виктора Васильевича Казакова) вовремя поняла, что искать нужно не новый источник энергии, а извлекать ее из уже имеющихся энергоресурсов. Исследователям пришлось учесть весь предшествующий опыт изобретателей и ученых.

– Наиболее реально распространение газогенераторных машин, особенно для фермеров и леспромхозов, – говорит руководитель проекта Павел Петрович Евсеев, – они могут работать даже на древесных отходах, но есть минус – при движении выделяют токсичные газы. Впрочем, для поездок в сельской местности это не так важно. Я вообще удивляюсь, почему такую выигрышную тему еще никто не разрабатывал? В последнее время на пике популярности электромобили. Однако пока никто не обращает внимания на такие их недостатки, как относительно длительный заряд аккумуляторов и необходимость их утилизации после выработки ресурса. Комплект аккумуляторных батарей приходит в негодность после трех месяцев интенсивной эксплуатации. Экологические последствия массового внедрения электромобилей в повседневную практику могут оказаться более разрушительными, чем парниковый эффект от выбросов углекислого газа при работе тепловых двигателей машин. Есть еще биотранспорт, в том числе велосипеды, веломобили, но рассматривать его всерьез в условиях Сибири и Крайнего Севера не стоит: испытание морозами ему не выдержать.

– А сжатый воздух – действительно оптимальный вариант?

– В последние годы этот источник энергии всерьез рассматривают во всем мире. Принцип прост: воздух под давлением подается в цилиндры пневмодвигателя и при последующем расширении совершает работу. Запас хода автомобиля с таким двигателем, разработанным французским инженером Ги Негрэ, достигает 500 км в экономичном режиме. При движении пневмомобиля отсутствуют токсичные выбросы отработавших газов, а в процессе длительной эксплуатации не возникает необходимости создавать производства по утилизации аккумуляторных батарей. Мы же решили под пневмо приспособить обычный стандартный автомобиль «Волга».

– И что, засучив рукава и выбрав подопытный авто, вы и в самом деле его «прооперировали»?

– От «Волги» мы взяли двигатель ЗМЗ-4021.10 и превратили его в комбинированный пневмобензодвигатель. Удалось создать конструкцию, способную обеспечить работу как на бензине, так и на сжатом воздухе, а также в комбинированном режиме – на сжатом воздухе и топливе одновременно. Таким образом, чтобы совершить одинаковую работу бензиновым двигателем и таким же, но в комбинированном исполнении, последнему понадобится затратить примерно в 2 раза меньше традиционного топлива. В дальнейшем можно еще улучшить экономичность. При этом токсичность выхлопов снизится в десятки раз, что улучшит экологическую обстановку, особенно в больших городах. Работа прочих узлов автомобиля оставлена без изменений, что позволяет легко осуществить переоборудование, которое отвечает всем нормам безопасности движения. До самой машины дело у нас еще не дошло – пока мотор апробируется на стенде.

Ветрогенератор вместо АЗС?

Уже нынешним летом участники инновационного проекта, о котором мы ведем речь, планируют продемонстрировать «авто на воздухе» в работе не на опытной площадке университета, а на улицах города.

– Павел Петрович, дорого ли стоит заправка автомобиля сжатым воздухом?

– Пока что новое дело не cтоль рентабельно, как хотелось бы, но у нас появилась идея заряжать баллоны воздухом с помощью ветрогенератора: ветер дует, вращая лопасти турбины – воздух закачивается компрессором, и в нужный момент за 2-3 минуты за счет накопленного в баллонах давления происходит заправка.

– А какие баллоны вы намерены использовать?

– Это одна из самых главных проблем. Пока используем баллоны весом 40 кг каждый. Таких баллонов нужно, по меньшей мере, три, т.е. больше уже ничего в багажник «Волги» не положишь. Мы хотим скооперироваться с учеными завода «Красмаш», которые используют баллоны сферической формы (они их предлагали для водолазов) – более вместительные при той же массе.

– Интересно, а как решил эту проблему Негрэ?

– Он использовал углепластиковые баллоны. Но с таким решением можно поспорить. Баллоны у Негрэ безусловно легче, но они очень хрупкие, и представьте, что будет, если в случае ДТП произойдет взрыв?

– Как я поняла, вы находитесь в активном поиске, а экономическая выгода пока не просматривается?

– Пока налицо только экологический плюс, а не экономический. Со временем за счет внедрения электроники и дальнейшего совершенствования конструкции появятся и другие плюсы. Первые самолеты, кстати, тоже были убыточными, а купить первый автомобиль мог себе позволить только самодержец всея Руси – Николай II. Сначала – изобретение, а уж потом – экономическая выгода.

– Известная американская компания объявила о скором выводе «автомобилей на воздухе» на рынок США. Ваша группа тоже не собирается останавливаться на достигнутом?

– На следующем этапе работы над проектом планируем перевести процесс управления воздухоподачей на микропроцессорную элементную базу; думаем над тем, как кардинально сменить тип клапанов подачи воздуха, и тогда можно будет говорить о практическом внедрении на транспорте. Пока дело упирается в финансирование. Не все идет гладко, но будем надеяться.

– Рудольф Дизель, создав проект дизельного двигателя, настолько намучился с внедрением своего изобретения, что в итоге покончил жизнь самоубийством…

– Мы – оптимисты, и жить намерены долго и счастливо. Сейчас наша разработка, может быть, кажется кому-то нереальной, но пройдет время и наступит момент истины.