Автомобили будущего: картинки

Уменьшение объемов двигателей, смена технологий

Первым направлением в машинах будущего будет снижение веса всей конструкции машины, уменьшение объемов силовых агрегатов, но удержание мощности стандартной малолитражки на отметке в 100 лошадиных сил. Сегодня это достигается путем установки гибридных агрегатов, электродвигателей, но данные технологии не получат должного развития в будущем.

Скорее всего, машины будущего будут обладать иными технологиями экономии, которые позволят им полностью убрать или максимально снизить использование бензина, газа или дизельного топлива. Основными идеями нынешних инженеров ведущих компаний на ближайшие десять лет можно назвать следующие моменты:

• продолжение разработки турбин, которые увеличивают мощность машины на 1 литр объема;
• поиск альтернативных вариантов силовых агрегатов на возобновляемой энергии;
• разработка источника питания для электромобилей, утилизация которого не была бы столь вредоносной;
• доработка технологий и создание новых идей по экономии и рекуперации энергии в автомобиле.

Несколько лет назад многие автомобилисты только впервые услышали о системе рекуперации энергии при торможении. Сегодня такая функция часто интегрируется даже в неэлектрические автомобили, а энергия подается в аккумулятор. Технологии уменьшения сопротивления автомобиля при качении, оптимизации крутящего момента двигателя — все это будет присутствовать в ближайшие десять лет.

Не стоит ожидать от технического мира производства вечного двигателя, которому не потребуется никакого топлива. Пока в мире присутствуют запасы нефти, бизнес, построенный на ее добыче и продаже, не даст разработать ничего стоящего, что могло бы заменить бензин.

Батареи просят огня

1901 год. Эдисон в электромобиле.

Электромобили — ровесники автомобилей с «пламенными моторами». Их конструировали еще в начале 19 века, а к 20-му столетию по дорогам США (и в меньшей степени Европы) резво бегали машины на батарейках: отличный выбор для богачей и дам, выдают до 32 километров в час, чистые, бесшумные, не требуют завода с ручки и мучительных переключений передач.

Однако развитие нефтяного бизнеса сделало бензин дешевым, а машины Генри Форда штамповались, как горячие пирожки, поэтому электромобили сохранились лишь в гольф-клубах да на некоторых складах в качестве автопогрузчиков.

Сейчас же ситуация диаметрально противоположная. Мировой кризис, высокие цены на нефть и запоздалая забота о природе заставляют автоконструкторов вспомнить об электричестве.

Эксперименты по созданию электромобилей не прекращались и после «победы» двигателей внутреннего сгорания, однако две главные проблемы не удалось преодолеть до сих пор: малая емкость батарей давала запас хода примерно в сотню километров, а заряжать их приходилось часами.

Tesla Roadster. Первый комментарий Джереми Кларксона (Top Gear) о езде на нем состоял из двух слов: «Боже всемогущий!».

Электромобили экономны. К примеру, полная зарядка «электрической» версии Toyota RAV4 EV стоит около 100 рублей. Одного заряда хватит примерно на 200 километров (сравнимый расход ДВС — 2 литра бензина на 100 километров), а ресурса аккумулятора — на 150000 километров.

Несмотря на то, что электричество дорожает, электромобили выглядят очень перспективными для городских поездок «на работу и домой». Один из наилучших серийных экземпляров этого благородного семейства на сегодняшний день — Tesla Roadster. Сухие цифры: запас хода в 400 километров, максимальная скорость 201 километр в час (ограничена аппаратно), разгон до сотни за четыре секунды. Полная зарядка от бытовой сети — 3,5 часа. Ценник пока что не очень гуманный (100 000 евро), но вспомните, сколько стоили первые автомобили до Форда.

В 2008 году свершилось главное: о начале разработок бесшумных, динамичных, экономичных и не жгущих бензин на холостом ходу электромобилей объявили уже не элитные автоателье, а крупные концерны. Nissan, Dodge, Mitsubishi Motors, GM и Toyota рассчитывают выйти на рынок потребительских электромобилей.

К сожалению, старые добрые «стальные лошадки», заправляющиеся бензином за несколько минут, обгонят любой электромобиль на дистанциях свыше 400 километров. Да и городские электросети не приспособлены для зарядки мощных аккумуляторов. Выход виден в гибридных авто (в городских пробках работает электромотор, а на трассе — бензиновый двигатель). Гибриды уже можно встретить на дорогах (представьте себе парковку с точностью до сантиметра при помощи джойстика сверхмалых скоростей или спортивный «выстрел» при работе обоих типов двигателей), но многие автоспециалисты считают их лишь звеном в переходе к электромобилям.

Об электромобилях на солнечных батареях всерьез говорить не приходится. Будущее у них есть разве что на автобанах Меркурия.

GoogleCar — автомобиль, который передвигается без водителя

Многие компании стараются облегчить труд водителя, помогая ему в управлении автомобилем, помогая парковаться, а некоторые, так уже сами паркуются, практически без его участия. Но чтобы машина сама начинала движение, выбирала маршрут, двигалась соблюдая все правила дорожного движения, полностью без участия водителя, такое решение предложила компания Google, которая разработала машину, способную двигаться и водить самостоятельно.

GoogleCar — автомобиль, созданный на базе Toyota Prius уже прошел более 500 000 километров испытаний в штатах Невада и Калифорния (США). Ведь только там местные законы позволяют передвигаться автомобилям, которые способны осуществлять движение без участия водителя.

Как же это работает? На крыше GoogleCar установлен оптический радар, который пускает 64 расходящихся сенсорных луча, они сканируют пространство вокруг авто за один поворот зеркала и передают 3-х мерную картинку в процессор. В бамперах также находятся сенсоры, которые следят за препятствиями на дороге, пешеходами и другими машинами. В верхней части ветрового стекла находится камера, которая различает сигналы светофора и читает дорожные знаки.

Маршрут бортовой компьютер прокладывает по GPS и выбирает оптимальное движение. По всей информации компьютер регулирует газом, тормозом, движением рулевого колеса и другими свето-звуковыми функциями автомобиля. Так, что можно сказать, что профессию шофера в будущем, к сожалению, ждет такая же участь, что и кучеров в начале XX века.

Искаженные перспективы

Газовыми заправками и грузовиками с баллонами сегодня никого не удивишь. А вот водородные заправки и водородные автомобили — экзотика. Направление очень перспективное: при минимальных модификациях двигатели внутреннего сгорания будут производить водяной пар, сохраняя все рабочие характеристики.

Проблема лишь одна — где его взять, этот водород? Если «топливо» электромобилей — электричество — доступно даже в самых дальних медвежьих углах, то счет водородных автозаправок Европы и США едва перевалил за сотню. Специалисты считают, что для замены бензина водородом требуется не менее 40 лет (для России этот срок можно смело удваивать) — время, за которое вполне реально пересадить человечество на электромобили. К тому же водород находится в одной ценовой нише с бензином, а смесь кислорода с водородом крайне взрывоопасна. Катастрофа «Гинденбурга» в свое время перечеркнула пассажирскую авиацию легче воздуха. Последствия аварий водородных автомобилей предугадать нетрудно.

Водородные заправки.

Есть еще водородные топливные элементы, работающие по формуле: водород плюс кислород равно вода и электричество. Пока что их ставят в основном на гибридные машины вместо аккумуляторов, и это «пока что» грозит растянуться на десятилетия. Топливные ячейки очень хрупки, дороги, служат не более 5-7 тысяч часов и плохо работают при минусовых температурах.

Большинство экспертов считают машины на водороде тупиком автоэволюции. Проблемы у них прежде всего технологические, однако это в свою очередь означает экономическую нецелесообразность и ставит крест на топливе из самого распространенного элемента во Вселенной.

Ford Fusion Hydrogen 999, самый быстрый автомобиль на водородных элементах (333 километра в час).

Это интересно

Сейчас в мире насчитывается свыше 600 миллионов автомобилей, то есть порядка 1 машины на 10 землян. Первой жертвой автомобиля стала Мэри Уорд (женщина-ученый, крайне редкая для своего времени), попавшая под колеса паровой коляски в 1869 году. В 2005 году Toshiba показала аккумулятор, способный заряжаться на 80% за 60 секунд. Для электромобилей это пока не годится — высокоемкие батареи будут сильно перегреваться. В блокадном Ленинграде из-за дефицита топлива некоторые автомобили и промышленные двигатели были переведены на водородное топливо. 6000 SUX (фильм «Робот-полицейский»). Расход бензина: литр на 3,5 километра.

Шины и управление

Новые технологии проникают в отрасль автомобилей все глубже. Например, шины скоро перестанут быть «расходным материалом». Современные тенденции говорят о том, что они станут «умными». Шины будут оснащаться массой датчиков и систем, способных собирать и передавать сведения о дорожном покрытии.

Такие шины будут способны обмениваться данными не только с автомобилем, на который установлены, но и сообщать текущие характеристики дорожного покрытия авто, находящимся в зоне досягаемости. Специалисты не сомневаются в том, что разработчики реализуют в них функционал, который позволит им менять свои параметры в зависимости от температуры, влажности и других факторов.

В качестве уже существующего примера можно привести шины TripleTube, разработанные Goodyear. Они способны менять пятно контакта, увеличивая его на мокрой дороге. Из-за этого удается снизить вероятность аквапланирования. Подобные технологии позволят поднять безопасность вождения автомобиля на новый уровень, снизить аварийность и число жертв ДТП.

Фото www.iol.co.za

Системы управления так же могут сильно измениться. Однако, возможность ручного управления так же будет доступна. Эксперты склоняются к мнению, что в автомобилях будущего будет присутствовать система автономного пилотирования с возможностью быстрого перехвата управления водителем.

Такой подход, позволит все так же получать удовольствие от вождения, не отказывая себе в возможности комфортной поездки во время длительных путешествий на машине. Появление полноценных автопилотов ожидается к 2040 году. Однако, уже сейчас есть серийные машины, где имеется автопилот, позволяющий вызывать автомобили будущего с парковочного места, или двигаться по автомагистрали отдыхая, откинувшись в кресле.

Энергозатратность

Стоит заметить, что уже сейчас двигатели требуют меньшее количество топлива, чем еще 5 лет назад. Разработки ученых сходятся к одной мысли: максимально уменьшить количество выбросов в атмосферу, что благоприятно отразится на окружающей среде в целом. Для того чтобы создать такой двигатель, необходимо полностью обновить техническое управление и оснастить его электронными программами. Это значит, что уже совсем скоро появится автомобиль будущего, который практически не нуждается в энергии и будет работать на топливе естественного происхождения.

Можно сказать с уверенностью, что в будущем он будет экономичным и мощным. Такое понятие, как ДВС, просто исчезнет из обихода. Некоторые автомобильные компании Германии уже подписали специальный контракт, по которому обязуются к 2050 году полностью прекратить производство традиционных двигателей. В Японии к такому относятся с некоторым недоверием, компании Страны восходящего солнца утверждают, что избавить машины от нефти получится не ранее 2060 года.

Эпилог

В основном, все что мы с вами обсуждаем в этой заметке, касается мирового направления автопрома, а про нашу реальность, поговорим в отдельной статье, если вам будет интересно. Вообще, темы автопилотов и альтернативных источников энергии для машин (водород, электричество), достаточно интересны, так что мы поговорим про них когда-нибудь в другой раз. Я очень буду рад услышать ваше мнение по этому поводу, поддерживаете ли вы мой пессимизм, или все же это нормальная эволюция автомобилей, которая имеет место быть.

P.S. Так как в материалах Валентина Wylsacom всегда все куплено: я сам пользуюсь и другим рекомендую — скорее скупайте автомобили производства Автоваз и не бойтесь, восстание машин и SkyNet до вас не доберутся!

Машинка на батарейках

Уже несколько лет как, японский автомобилестроительный гранд Mitsubishi Motors представил миру свой электромобиль и затем, недолго думая, отправил его в серийное производство.

Электрокар i-Miev, это уже не автомобиль будущего, а вполне реализованная реальность.

Сконструированный на базе бензиновой малолитражки Mitsubishi i можно подзаряжать от любой электрической розетки.

«Малыш» с движком в 64 л.с. без каких-либо сложностей способен ускориться до 119 км/ч, столько же может проехать до полной разрядки аккумулятора.

Основным фактором столь высокой стоимости i-Miev — порядка 30 тысяч долларов США, является несъёмная литиевая батарея, срок службы которой всё ещё предполагает желать лучшего.

Вариации с моторами

Двигатели для автомобилей в будущем вряд ли останутся в виде ДВС. На текущем этапе их пока активно вытесняют электрические аналоги. Происходит это в некоторых концернах постепенно, используя гибридные модели.

Преимущества электрокаров очевидны, ведь их силовые установки существенно меньше по габаритам и способны получать питание от обычной бытовой сети 220 В. Постепенно растет сеть «заправок», специализирующихся на электрических авто. Наращивается объем аккумуляторов, поднимая пробег между зарядками. Недостаток пока состоит в громоздкости и весе установленной батареи.

На Североамериканском континенте и в Японии много внимания уделяется водородным технологиям. На борту машины устанавливается окислительный реактор, который перерабатывает водород, а в результате деятельности такой техники образуется водяной пар.

Итальянская компания создала «солнечную» силовую установку. Особенностью такой модели, которую назвали Archimede, является возможность разгоняться до 100 км/ч, не потребляя никакого топлива. Наружная поверхность усеяна плитками от солнечных батарей.

Один из крупнейших мировых концернов TaTa, расположенный в Индии, взял на вооружение исключительно воздух. Машина работает на сжатом воздухе, и уже в скором будущем экокар появится в серии.

Шина в которой нет воздуха

И, конечно, самая большая задача для производителей автошин, стала разработка такой шины, которую практически невозможно было повредить. Решение стоит за не надувной шиной, которая, кстати, уже используется на гоночных болидах, в строительной технике и на марсоходе Curiosity. В обычной же шине машина своим весом опирается об сжатый давлением воздух, что благополучно сказывается на подвеске и трении о дорожное покрытие, а как же тогда сделать шину без воздуха?

Компания Bridgestone разработала уникальную шину, которая опирается не на сжатый воздух, а на целую сетку переплетенных резиновых спиц. такие спицы сделаны из сверхпрочной и в то же время гибкой термопластичной резины, располагаются под определенным углом, что значительно снижает нагрузку, а протектор остается такой же, как и у обычной шины. Пока такая шина легко используется на гольфкаре, осталось только поэкспериментировать с увеличением грузоподъемности и в скором будущем сверхновая шина может оказаться уже на прилавке ближайшего автомагазина.

Персональное воздушное авто

Black fly

Недавно голландская компания Pal-V отметила важную веху для своего автомобиля Liberty, который представлен как первая в мире серийная модель летающего автомобиля. Высокоэффективный мотодельтаплан, который превращается в гирокоптер, был одобрен на улицах Европейского Союза. Liberty – это трехколесный автомобиль, как для экономии веса в воздухе, так и потому, что эту категорию легче сертифицировать на улице, чем четырехколесный автомобиль.

В дорожном режиме, как утверждает Pal-V, Liberty ездит со скоростью 160 км/ч. В режиме полета максимальная скорость летающего авто достигает 180 км/ч; Liberty поднимается на высоту до 3500 метров, а 100-литровый топливный бак обеспечивает автомобилю впечатляющую выносливость в небе в течение 4,3 часов. Процесс преобразования его из уличного режима в небесный выглядит немного громоздко, но зато требует пару минут.

Скорость летающей машины Terrafugia TF-X в небе составляет 161 км/ч, а максимальная дальность полета равняется 644 км.

Забываем про экологию

Пролистывая официальный Instagram Mercedes-Benz, можно заметить, что даже под фотографиями дикого AMG GT R, пишут не разгон до сотни, и не мощность мотора, а расход топлива и сколько CO2 выделяет автомобиль.

Другой пример: Volvo придерживается своей главной концепции “Vision 2020”, смысл которой в том, что к двадцатому году, все автомобили шведско-китайской марки будут абсолютно безопасны.

Конечно же, я не против этого, но вы должны понимать, акцентируя все внимание и финансы в одном направлении, производитель автомобилей снижает денежные и временные затраты на остальные узлы. Если создать идеальный, сбалансированный во всех направлениях автомобиль, итоговая цена такого изделия будет столь высока, что только мизерная часть населения земли сможет его себе позволить

Всегда есть компромиссы, каждая марка старается иметь свою особенность, которая будет важна потребителю.

Шведы знают толк в извращениях над автомобилями.

Личный сорт адреналина

Современного горожанина портит не только квартирный, но и дорожный вопрос: пробки, ДТП и сребролюбивые автоинспекторы способны вывести из себя любого. Поэтому автомобиль будущего должен быть небольшим, экологичным, а также иметь сверхспособность не попадать в дорожные заторы.

Дорогая, я уменьшил авто

Дороги можно разгрузить, сделав транспорт более компактным, рассудили ученые. К 2015г. на рынке должно появиться по меньшей мере 50 моделей миниатюрных авто. Варианты мобильных решений есть у Volkswagen, Renault и Honda. Фавориты последних автосалонов — двухместные электромобили проекта En-V концерна General Motors, воплощающие представление о свободе.

Футуристичный Chevrolet En-V сегодня выглядит гостем из будущего. Длина концепта — полтора метра, вес менее 500 кг — в три раза меньше, чем у среднестатистического автомобиля. Первоначально En-V был двухколесным, но в улучшенной версии Chevrolet EN-V 2.0 количество колес увеличили до стандартного — четырех. Машина дружественна окружающей среде и работает на литий-ионной батарее. Заряжается чудо инженерной мысли от электросети и без дозарядки может проехать 40 км. В Chevrolet En-V предусмотрены мобильный Интернет и автопилот. Пока что электромобиль имеется только в виде концептуального прототипа, но уже в ближайшее время его испытания пройдут на улицах Пекина.

Самолет из гаража

Мечты о парящих автомобилях не дают человеку покоя, воплощаясь то в летающую машину времени из фильма «Назад в будущее», то в скромную «Волгу» из отечественной комедии «Черная молния».

В конце этого года в открытую продажу должны поступить летающие авто со складными крыльями Terrafugia Transition. Они с одинаковым успехом и летают, и покоряют дороги. Чтобы подняться к облакам «самолетомобилю» необходимо проехать около километра по шоссе, а для разворачивания крыльев требуются всего 30 сек. Заправляется Terrafugia Transition на обычных АЗС. На сайте компании-производителя уже можно зарезервировать личный «самолетомобиль», ориентировочная цена на него — 279 тыс. долл. Однако чтобы летать на таком транспортном средстве, помимо водительских прав, потребуется лицензия на управление легкомоторным самолетом.

Справедливости ради надо заметить, что это не единственная вариация на тему полетов наяву. Студенты из Южно-Китайского технологического университета придумали жукообразный аэромобиль YEE, ставший золотым призером на Пекинском конкурсе автоконцептов. Транспортное средство на солнечной батарее предназначено для перемещения по дорогам и воздуху. Все технологии, необходимые для его создания, уже существуют, так что YEE стоит ждать в небе уже в ближайшее десятилетие.

Несколько лет назад активно обсуждался проект российских изобретателей-энтузиастов — летающий автомобиль «Ларк-4». Четырехместный летательный аппарат, по задумке ученых, должен развивать скорость до 750 км/ч, то есть слетать в Питер и обратно можно будет за 2,5-3 часа. Среди преимуществ отечественного проекта — отсутствие необходимости в аэродроме: для взлета «Ларку» достаточно 27 м дорожки. Но, к сожалению, идея изобретателей так и не получила поддержки у властей и частных инвесторов.

С автопилотом по галактике

До 90% аварий происходят по вине водителей, поэтому безопасное будущее — за роботизированными машинами. Также автопилот может быть полезен слабовидящим водителям. Разработками в этой сфере заняты BMW, Ford, General Motors, Honda и другие.

Однако наибольшую популярность получили разработки компании Google, занимающейся проектом с 2009г. В этом году «гугломобили» прошли испытания на улицах США. Ориентируясь на местности при помощи камер, лазеров, GPS и прочих высокотехнологичных девайсов, машины обходились на дороге без людей. Во время испытаний детище Google само останавливалось на светофорах и даже пропускало пешеходов, выскакивающих в неположенных местах.

А компания Volvo уже в 2014г. собирается внедрить в свои автомобили систему автопилота, облегчающую движение в пробке: машины смогут самостоятельно трогаться и останавливаться в условиях дорожного затора.

Автомобильное топливо

Исходя из того, что переход от ДВС к электродвигателям будет занимать довольно продолжительное время, бензин и дизельное топливо пока продолжат оставаться популярными и востребованными видами топлива. Запасы нефти на Земле уменьшаются быстрыми темпами. Человечество может начать испытывать «нефтяной голод», как только начнут иссякать месторождения.

Вместе с тем, крупные научные центры уже ведут исследования, которые позволят выработать технологии создания недорогих и «чистых» в экологическом плане веществ, способных заменить моторное топливо. В частности, уже существуют наработки, позволяющие использовать в автомобилях спирт и газ, получаемые из биомассы и в процессе переработки растений. Объем такого топлива в общей массе сравнительно мал, но есть стойкая тенденция на его увеличение.

Изображение frontiersin.org

Совершенно новым и многообещающим направлением стало развитие водородного топлива. Автомобили будущего будут оснащены водородными элементами, а сам газ будет добываться из воды. Ученые прогнозируют появление дешевой промышленной технологии водорода. Если такое случится, что мир автомобилей ждет настоящая революция. Своими результатами в этой области уже могут похвастать такие компании, как Honda, Hyundai и Toyota.

Летающий автомобиль

Anadolu Agency

Главная примета ­фильмов и книг о будущем – летающие автомобили – уже не за ­горами. В 2020 году ­сразу ­несколько компаний отчитались о скором запуске серийных моделей. Так, турецкая Baykar показала действующий прототип электрического аэротакси, летающего на высоте до двух кило­метров. Впрочем, разработчики не скрывают, что пока действует он не очень хорошо. На улучшение летных качеств производитель закладывает 10–15 лет. К этому моменту в небе уже будут пробки: свои летающие машины разрабатывают Airbus, Boeing, Uber, Toyota и General Motors. Анонсировала создание воздушного транспорта и компания Hyundai. Проект под названием Personal Air Vehicle (PAV) включает также наземный беспилотник, который будет работать в паре с летательным аппаратом (автомобиль будет подво­зить пассажира к местам посадки). Пилотным полигоном станет сеульский аэропорт Инчхон, одновременно в самом городе будет создаваться необходимая инфраструктура. Но пока другие строят планы, китайцы собирают ­серийные модели: в этом году стартовали перевозки грузов на дронах Ehang, причем правительство КНР выдало разрешение на полеты и с пассажирами. Двухместный беспилотник уже прошел испытания не ­только в Поднебесной, но также в США и Европе. Первым ­городом с аэротакси должен стать Гуанчжоу.