ИСТОРИЯ ОДНОЙ КАРЬЕРЫ
ИСТОРИЯ ОДНОЙ КАРЬЕРЫ
ТЕХНИКА
СУПЕРКОНДЕНСАТОРЫ
ИСТОРИЯ ОДНОЙ КАРЬЕРЫ
АЛЕКСЕЙ ВОРОБЬЕВ-ОБУХОВ, Миша КОЛОДОЧКИН
Его карьера начиналась головокружительно – как у школьника, которого из восьмого класса сходу приняли в МГУ, где он через несколько лет защитил диссертацию. Но позже вдруг что-то заклинило…
АВАНСЫ
Те, кто помнит эру недостатка, до сего времени почтительно относятся к аккуму. Его по определению нельзя было пойти и просто приобрести – до этого сдай по месту прописки старенькый! Потому, когда очередной номер пользующегося популярностью журнальчика для изобретателей вышел с звучным слоганом «Следующий шаг – снимаем аккумулятор!», нашего человека прорвало – Господи, ты услышал!
Мысль была ординарна: дескать, батареи – томные, экологически вредные, всего на свете страшатся, живут недолго… Или дело конденсатор: фактически нескончаемый, всепогодный, с ма-а-аленьким внутренним сопротивлением – хоть какой ток просто выдаст, хоть в три смены. Означает, стоит засунуть его под капот и подключить параллельно батарее, как у тебя на очах произойдет волшебство. Ведь даже «убитый» аккумулятор сможет потихоньку зарядить новенького до солидного напряжения – это для тебя не стартер крутить! А с поворотом ключа зажигания скопленные в конденсаторе джоули энергии начинают быстро крутить стартер обезумевшим током, которого тот сроду не лицезрел. Если сходу не вышло – подожди еще минуту: последующая попытка будет таковой же энергичной… Потому заместо штатного аккума довольно будет его уменьшенного собрата (питать приемничек на стоянке…), а пусковыми вопросами займется конденсатор.
Работоспособность идеи была тривиальной. Если из краника течет тоненькая струйка воды, то пожар ты ей не потушишь, но если подставить ведро и чуть-чуть подождать, то можно организовать мини-водопад… А когда на ВДНХ появился щит, где движок легковушки пускался при помощи батарейки «Крона», заряжающей через всякие там преобразователи емкостный блок, то люд поголовно взялся за паяльнички. Скептиков с логарифмическими линейками – дескать, посчитайте поначалу! – игнорировали. Скоро выяснилось – напрасно…
Дело в том, что в те времена самый-самый дефицитный конденсатор имел емкость приблизительно в одну фараду – 1 Ф. Серийные же изделия уступали по номиналу раз так в 100… А для наших целей требовалось фарад 500, а лучше – тыща (1000 Ф)! Естественно, умельцы здесь же вспомнили, что энергия конденсатора пропорциональна квадрату напряжения: можно «повысить вольты» и – в буквальном смысле – вывернуться. Но охотников переводить «жигуля» с 12 вольт на 300–400 не нашлось: перебегать на самодельный стартер – нет, увольте…
РЕАБИЛИТАЦИЯ
А где же оборонные технологии, на которые мы так любим ссылаться? Представьте для себя, выискали – и отыскали!
1-ые суперконденсаторы («суперкапы») вначале разрабатывали совершенно для других целей: в одной страшно скрытой установке пригодилось сделать мощнейший искровой разряд… И обеспечили всем миром – себестоимостью тогда третировали. Но позже перестройка расставила свои акценты – на выставках размеренно стали появляться похожие изделия из Троицка и Москвы, Курска и Пскова… Более того – «суперкапами» серьезно заинтересовалась армия! Но же конкретно на этом шаге их карьера вновь отдала трещинку. Поначалу выяснилось, что уменьшать емкость штатного аккума никак нельзя! Современный автомобиль пожирает такое количество ампер, что на холостых оборотах ни один генератор уже не прокормит его в одиночку. Подъехали к светофору либо, того ужаснее, угадили в пробку – имейте в виду: фары, «музыка», кондюк сосут энергию конкретно из батареи. От конденсатора при всем этом проку нет – тут нужна не вспышка интереса, а томная тщательная работа… Вот и выходит, что при иных равных аккумулятор с большой емкостью еще лучше – в той же пробке он протянет подольше без подзарядки.
2-ой сломанной ступенью на карьерной лестнице до сего времени остается стоимость. Себестоимость каждого кило-джоуля энергии, содержащегося в «суперкапе» от столичной компании «ТехноКор» такая, что итоговая стоимость в пересчете на потребности «Урала-375» либо КамАЗа переваливает за 500 баксов. Изделия из Троицка более совершенные, но еще дороже! Гм-м…
Надежды на «всепогодность» конденсаторов также упали – холод и они недолюбливают. Не считая того, время от времени их соседство может ускорить кончину батареи – заместо того чтоб впору зарядить ее, счастливый обладатель отрадно будет откачивать последние кулоны… Кончится это тем, что на морозе батарея просто промерзнет и треснет. А если вспомнить, что для обычных автомобилей неувязка запуска сейчас в общем-то растеряла актуальность, то на блистательной некогда карьере впору ставить жирный крест…
Действительность
Но не так все обидно. Если армия совсем произнесет «да!», шансы на общее выживание у «суперкапов» есть. На данный момент в частях инспектируют пригодность конденсаторов в «масштабах контрольной эксплуатации» – «суперкапы» ездят на КамАЗах и УАЗах, ЗИЛах и «уралах», на бэтээрах и разной бронетехнике. Интересно, что проверяется не столько электрика, сколько механика – как укреплять, куда и все такое. Ведь по делу, как ни крути, полезность от их есть – желающим предлагаем разглядеть рис. 1. Облегченная схема «суперкапа» приведена на рис. 2.
Предвидя вопросы хозяев легковых машин – мол, а нам-то будет прок? – отвечаем твердо: «Да!» Самым приятным пособием по демонстрации конденсаторных талантов служит… телега с «суперкапами» – в армии их уже употребляют. Подвозите ее к автомобилю с «мертвым» аккумом, подключаетесь к клеммам и ожидаете минуту-другую. Все – можно пускать! Не нужно ни аккумов, ни трансформаторов, ни розетки в 220 вольт… Только будьте аккуратны, подключая разряженный конденсатор к батарее – лучше это делать, скажем, через лампочку. Искра перескочит такая, что вероятны проблемы…
Меж иным, во все времена многие русские карьеры удачно длилось за границей… Понятно, что русские «суперкапы» уже поставляются в Германию и в Канаду – тамошние дальнобойщики, заинтригованные в надежном пуске моторов, показали завышенный энтузиазм. Подобные изделия, конечно, создают и за рубежом, но употребляют их по-другому. Все огромную популярность там получают гибридные авто и находящиеся в опытнейшей эксплуатации водородомобили с топливными элементами. В первом случае нужно оперативно припасать кое-где энергию, которую дает мотор-генератор при торможении движком. Токи тут добиваются очень значимой величины (в особенности если тормозят резко) – аккумулятор не потянет. А если и потянет , то его пластинки скоро начнут осыпаться. С другой стороны, при резком разгоне тот же мотор-генератор просит скопленную энергию назад и всю сходу. Тогда он способен значительно сделать лучше динамику разгона, пособляя бензиновому сотруднике. А в режиме «стоп энд гоу» в городских пробках гибрид и совсем преобразуется в электромобиль, у которого циклы заряд-разряд повторяются несчетное количество раз. Вот поэтому спецы компании «Сименс VDO», к примеру, лицезреют для авто «суперкапов» огромные перспективы в наиблежайшие четыре-пять лет.
Один из определенных примеров – гибридный концепт на базе БМВ Х5, представленный в прошедшем году. В нем электромотор, установленный меж ДВС и коробкой, доводит суммарный вращающий момент «на низах» до… 1000 Н.м! Разгон – просто фантастика. Не случаем проект так и именуется «Эффективная динамика». При всем этом в обыденных режимах автомобиль на 15% экономичнее бензинового донора. Очевидно, не вышло без суперконденсаторов – структурная схема «конденсаторной бээмвэшки» представлена на рис. 3. Что касается автомобилей на топливных элементах, то тут неувязка, решаемая при помощи «суперкапов», состоит в том, что бортовая мини-электростанция, имея достаточную мощность, не может отдавать в нагрузку значимые токи для быстрого разгона. Тут-то и нужен конденсаторный буфер. Исследователи швейцарского института Пауля Шерера представили на глобальном форуме экологов в Иоганнесбурге водородомобиль, потребляющий на 40% меньше энергии по сопоставлению с бензиновым аналогом. Донором послужил « Фольксваген Бора», а накопителями энергии в нем стали суперконденсаторы. В пересчете на бензин концепт показал расход горючего в европейском смешанном цикле всего 5,2 л/100 км, тогда как у традиционной «Боры 1,6» он составляет 8,5 л. И это при том, что масса водородомобиля оказалась на 500 кг больше! Суперконденсаторы приметно улучшали динамику при разгонах и на подъемах. Подобные решения есть и в других водородомобилях, к примеру «Хонде FCX-V3».
ПРОГНОЗЫ
Такая вот карьера… Затянувшаяся, неровная – и все таки увлекательная. Рискнем представить, что ее окончанием будет все таки не тандем «батарея-конденсатор», а некоторый гибрид из этих изделий – с абсорбированным электролитом, необслуживаемый, всепогодный и относительно дешевый. Может быть, им станет потомок современной «Оптимы»
ТЕХНИКА
СУПЕРКОНДЕНСАТОРЫ
ИСТОРИЯ ОДНОЙ КАРЬЕРЫ
АЛЕКСЕЙ ВОРОБЬЕВ-ОБУХОВ, Миша КОЛОДОЧКИН
Его карьера начиналась головокружительно – как у школьника, которого из восьмого класса сходу приняли в МГУ, где он через несколько лет защитил диссертацию. Но позже вдруг что-то заклинило…
АВАНСЫ
Те, кто помнит эру недостатка, до сего времени почтительно относятся к аккуму. Его по определению нельзя было пойти и просто приобрести – до этого сдай по месту прописки старенькый! Потому, когда очередной номер пользующегося популярностью журнальчика для изобретателей вышел с звучным слоганом «Следующий шаг – снимаем аккумулятор!», нашего человека прорвало – Господи, ты услышал!
Мысль была ординарна: дескать, батареи – томные, экологически вредные, всего на свете страшатся, живут недолго… Или дело конденсатор: фактически нескончаемый, всепогодный, с ма-а-аленьким внутренним сопротивлением – хоть какой ток просто выдаст, хоть в три смены. Означает, стоит засунуть его под капот и подключить параллельно батарее, как у тебя на очах произойдет волшебство. Ведь даже «убитый» аккумулятор сможет потихоньку зарядить новенького до солидного напряжения – это для тебя не стартер крутить! А с поворотом ключа зажигания скопленные в конденсаторе джоули энергии начинают быстро крутить стартер обезумевшим током, которого тот сроду не лицезрел. Если сходу не вышло – подожди еще минуту: последующая попытка будет таковой же энергичной… Потому заместо штатного аккума довольно будет его уменьшенного собрата (питать приемничек на стоянке…), а пусковыми вопросами займется конденсатор.
Работоспособность идеи была тривиальной. Если из краника течет тоненькая струйка воды, то пожар ты ей не потушишь, но если подставить ведро и чуть-чуть подождать, то можно организовать мини-водопад… А когда на ВДНХ появился щит, где движок легковушки пускался при помощи батарейки «Крона», заряжающей через всякие там преобразователи емкостный блок, то люд поголовно взялся за паяльнички. Скептиков с логарифмическими линейками – дескать, посчитайте поначалу! – игнорировали. Скоро выяснилось – напрасно…
Дело в том, что в те времена самый-самый дефицитный конденсатор имел емкость приблизительно в одну фараду – 1 Ф. Серийные же изделия уступали по номиналу раз так в 100… А для наших целей требовалось фарад 500, а лучше – тыща (1000 Ф)! Естественно, умельцы здесь же вспомнили, что энергия конденсатора пропорциональна квадрату напряжения: можно «повысить вольты» и – в буквальном смысле – вывернуться. Но охотников переводить «жигуля» с 12 вольт на 300–400 не нашлось: перебегать на самодельный стартер – нет, увольте…
РЕАБИЛИТАЦИЯ
А где же оборонные технологии, на которые мы так любим ссылаться? Представьте для себя, выискали – и отыскали!
1-ые суперконденсаторы («суперкапы») вначале разрабатывали совершенно для других целей: в одной страшно скрытой установке пригодилось сделать мощнейший искровой разряд… И обеспечили всем миром – себестоимостью тогда третировали. Но позже перестройка расставила свои акценты – на выставках размеренно стали появляться похожие изделия из Троицка и Москвы, Курска и Пскова… Более того – «суперкапами» серьезно заинтересовалась армия! Но же конкретно на этом шаге их карьера вновь отдала трещинку. Поначалу выяснилось, что уменьшать емкость штатного аккума никак нельзя! Современный автомобиль пожирает такое количество ампер, что на холостых оборотах ни один генератор уже не прокормит его в одиночку. Подъехали к светофору либо, того ужаснее, угадили в пробку – имейте в виду: фары, «музыка», кондюк сосут энергию конкретно из батареи. От конденсатора при всем этом проку нет – тут нужна не вспышка интереса, а томная тщательная работа… Вот и выходит, что при иных равных аккумулятор с большой емкостью еще лучше – в той же пробке он протянет подольше без подзарядки.
2-ой сломанной ступенью на карьерной лестнице до сего времени остается стоимость. Себестоимость каждого кило-джоуля энергии, содержащегося в «суперкапе» от столичной компании «ТехноКор» такая, что итоговая стоимость в пересчете на потребности «Урала-375» либо КамАЗа переваливает за 500 баксов. Изделия из Троицка более совершенные, но еще дороже! Гм-м…
Надежды на «всепогодность» конденсаторов также упали – холод и они недолюбливают. Не считая того, время от времени их соседство может ускорить кончину батареи – заместо того чтоб впору зарядить ее, счастливый обладатель отрадно будет откачивать последние кулоны… Кончится это тем, что на морозе батарея просто промерзнет и треснет. А если вспомнить, что для обычных автомобилей неувязка запуска сейчас в общем-то растеряла актуальность, то на блистательной некогда карьере впору ставить жирный крест…
Действительность
Но не так все обидно. Если армия совсем произнесет «да!», шансы на общее выживание у «суперкапов» есть. На данный момент в частях инспектируют пригодность конденсаторов в «масштабах контрольной эксплуатации» – «суперкапы» ездят на КамАЗах и УАЗах, ЗИЛах и «уралах», на бэтээрах и разной бронетехнике. Интересно, что проверяется не столько электрика, сколько механика – как укреплять, куда и все такое. Ведь по делу, как ни крути, полезность от их есть – желающим предлагаем разглядеть рис. 1. Облегченная схема «суперкапа» приведена на рис. 2.
Предвидя вопросы хозяев легковых машин – мол, а нам-то будет прок? – отвечаем твердо: «Да!» Самым приятным пособием по демонстрации конденсаторных талантов служит… телега с «суперкапами» – в армии их уже употребляют. Подвозите ее к автомобилю с «мертвым» аккумом, подключаетесь к клеммам и ожидаете минуту-другую. Все – можно пускать! Не нужно ни аккумов, ни трансформаторов, ни розетки в 220 вольт… Только будьте аккуратны, подключая разряженный конденсатор к батарее – лучше это делать, скажем, через лампочку. Искра перескочит такая, что вероятны проблемы…
Меж иным, во все времена многие русские карьеры удачно длилось за границей… Понятно, что русские «суперкапы» уже поставляются в Германию и в Канаду – тамошние дальнобойщики, заинтригованные в надежном пуске моторов, показали завышенный энтузиазм. Подобные изделия, конечно, создают и за рубежом, но употребляют их по-другому. Все огромную популярность там получают гибридные авто и находящиеся в опытнейшей эксплуатации водородомобили с топливными элементами. В первом случае нужно оперативно припасать кое-где энергию, которую дает мотор-генератор при торможении движком. Токи тут добиваются очень значимой величины (в особенности если тормозят резко) – аккумулятор не потянет. А если и потянет , то его пластинки скоро начнут осыпаться. С другой стороны, при резком разгоне тот же мотор-генератор просит скопленную энергию назад и всю сходу. Тогда он способен значительно сделать лучше динамику разгона, пособляя бензиновому сотруднике. А в режиме «стоп энд гоу» в городских пробках гибрид и совсем преобразуется в электромобиль, у которого циклы заряд-разряд повторяются несчетное количество раз. Вот поэтому спецы компании «Сименс VDO», к примеру, лицезреют для авто «суперкапов» огромные перспективы в наиблежайшие четыре-пять лет.
Один из определенных примеров – гибридный концепт на базе БМВ Х5, представленный в прошедшем году. В нем электромотор, установленный меж ДВС и коробкой, доводит суммарный вращающий момент «на низах» до… 1000 Н.м! Разгон – просто фантастика. Не случаем проект так и именуется «Эффективная динамика». При всем этом в обыденных режимах автомобиль на 15% экономичнее бензинового донора. Очевидно, не вышло без суперконденсаторов – структурная схема «конденсаторной бээмвэшки» представлена на рис. 3. Что касается автомобилей на топливных элементах, то тут неувязка, решаемая при помощи «суперкапов», состоит в том, что бортовая мини-электростанция, имея достаточную мощность, не может отдавать в нагрузку значимые токи для быстрого разгона. Тут-то и нужен конденсаторный буфер. Исследователи швейцарского института Пауля Шерера представили на глобальном форуме экологов в Иоганнесбурге водородомобиль, потребляющий на 40% меньше энергии по сопоставлению с бензиновым аналогом. Донором послужил « Фольксваген Бора», а накопителями энергии в нем стали суперконденсаторы. В пересчете на бензин концепт показал расход горючего в европейском смешанном цикле всего 5,2 л/100 км, тогда как у традиционной «Боры 1,6» он составляет 8,5 л. И это при том, что масса водородомобиля оказалась на 500 кг больше! Суперконденсаторы приметно улучшали динамику при разгонах и на подъемах. Подобные решения есть и в других водородомобилях, к примеру «Хонде FCX-V3».
ПРОГНОЗЫ
Такая вот карьера… Затянувшаяся, неровная – и все таки увлекательная. Рискнем представить, что ее окончанием будет все таки не тандем «батарея-конденсатор», а некоторый гибрид из этих изделий – с абсорбированным электролитом, необслуживаемый, всепогодный и относительно дешевый. Может быть, им станет потомок современной «Оптимы»