Какими будут автомобили будущего

Экологичность

Автомобиль будущего не будет загрязнять окружающий мир. Пожалуй, эта тенденция появилась достаточно давно и преследуется всеми изготовителями машин. Есть вероятность того, что уже совсем скоро появится новый вид двигателя, который будет абсолютно безопасным для окружающей среды.

Пока существует два наиболее реалистичных представлений о моторе будущего:

Водородный. Из-за того, что скоро производство водорода станет достаточно дешевым, производство двигателей станет выгодным для многих автомобильных компаний.
Электрический. Есть вероятность создания агрегата, который можно будет заряжать от розетки или при помощи зарядных устройств.

Смотреть галерею

Когда машины начнут летать

Уже сейчас транспортные средства на бензиновом двигателе могут летать. Например, летом 2021 года прототип летающего автомобиля AirCar провел в полете 35 минут. Обычные электрические двигатели для таких авто пока не подходят: в воздухе они могут повести себя непредсказуемо — считает Чао-Янг Вэн, директор центра электрохимических двигателей Университета Пенсильвании.

В конце октября компания XPeng описала устройство автомобиля будущего, который сможет летать и ездить. Он отличается от других концептов летающих автомобилей наличием электродвигателя. Перелеты XPeng HT Aero будут короткие и на небольшой высоте, а одного полного заряда хватит примерно на 30 минут полета.

Инженеры компании хотят начать производство уже в 2024 году. Автомобиль создадут из облегченных материалов. Также он будет автономным: искусственный интеллект будет анализировать положение в пространстве, погодные условия и другие препятствия в воздухе. Поэтому, если погода будет плохая — система просто не позволит взлететь.

Прототипы летающих автомобилей на электродвигателе разрабатывают также Boeing и Porsche. В 2019 году они сообщили, что хотят сделать премиальный летающий автомобиль. В это же время Airbus рассказала о планах выпуска летающего электромобиля Airbus CityBus NextGen. В сентябре 2021 компания презентовала беспилотный автомобиль, который можно использовать в качестве такси и личного транспорта. CityBus NextGen вмещает до 4-х пассажиров, а его максимальная дальность полета составляет 80 км. Он будет работать только за счет электроэнергии, поэтому вредные вещества не попадут в атмосферу. Тестировать электромобиль собираются в 2023 году.

В последние десятилетия развивается отрасль легких композитных материалов и 3D-технологий, поэтому автомобиль становится все легче поднять в воздух. В теории, летающий транспорт меньше загрязняет воздух, тратит мало топлива и сокращает количество пробок.

Небольшие и удобные

Даже сегодня набирают популярность авто небольших размеров. Особенно актуальны они в больших городах-миллионниках, где ежедневная езда по пробкам и парковка в стесненных условиях могут стать настоящим кошмаром. Вполне логично, что в будущем машин будет еще больше, следовательно, их размеры должны существенно уменьшиться. Добиться этого можно будет благодаря применению других типов двигателей и увеличению полезного пространства в салоне.

Комфорт — еще один крайне важный момент. Кто же захочет ездить на «табуретке», пускай и стоимостью в несколько миллионов долларов. Куда интереснее было бы посмотреть на дороги будущего, ведь многое зависит от их состояния. Если оно будет идеальным, то особых требований к ходовой выдвигать не нужно. Конечно, летающим авто тоже без разницы, в каком состоянии асфальт. Будет важен скорее комфорт в салоне.

Безопасность

Для того чтобы избежать летальных исходов и тяжелых последствий после аварии, необходимо обеспечить полную безопасность. Автомобиль будущего, скорее всего, будет обладать беспилотным управлением, что уже позволит избежать 90 % дорожно-транспортных происшествий.

Стоит сказать и о том, что при создании интеллекта, который будет управлять транспортным средством, интерьер машины несколько изменится. Вряд ли останется привычное оформление. Есть большая вероятность, что салон станет похожим на каюту с диванчиком и проектором по центру. Дизайн автомобилей будущего будет основан на электронике. Механические части полностью исчезнут, что и повысит безопасность. Необходимо учесть и то, что человек, находящийся в салоне, должен будет ввести лишь данные о месте, куда он хочет попасть, все остальное сделает за него авто.

Смотреть галерею

Газовые автомобили с газотурбинными двигателями

В середине 20 века некоторые автомобильные компании занимались разработками газотурбинных двигателей. Что это за силовые агрегаты? Отвечаем.

Смысл работы газотурбинных двигателей заключается в следующем, а именно, в использовании энергии нагретого газа который сжимается под давлением. В конечном итоге это давление и начинает вращать лопасти турбины. Именно здесь энергия давления газа преобразуется в механическую энергию, что в свою очередь и помогает (может) двигать любое транспортное средство.

Самое удивительное здесь то, что транспортные средства, оснащенные газотурбинными двигателями могут в принципе и фактически работать на любом виде сгораемого топлива. Главное, чтобы при сгорании этого топлива образовывался газ.

К примеру, машина, оборудованная газовым силовым агрегатом может в качестве топлива использовать следующие виды топлива: -дрова, уголь, спирт, природный газ, мазут и т.д., то есть многие другие источники энергии.

К нашему сожалению по каким-то определенным причинам не многие автопроизводители вели разработки в этой области. В итоге мы видим, что в настоящий момент этот вид двигателей совсем не применяется на современных автомобилях. И это не смотря на то, что газотурбинные двигатели имеют достаточно большую мощность по сравнению с традиционными современными силовыми агрегатами внутреннего сгорания.

Сверхсовременный двигатель

Несмотря на популярность цилиндро-поршневых моторов, вскоре они выйдут из моды. Вполне возможно, что будут заменены на роторно-поршневые. Последние имеют огромное количество достоинств:

высокая мощность;
низкий уровень шума;
небольшие габариты;

Но есть и такие минусы, как небольшой ресурс работы. Но создание новых материалов для таких моторов приведет к улучшению качества сборки и появлению сверхсовременных масел, что и решит проблему с ресурсом. Возможно, что в ход пойдут и газотурбинные двигатели. Как те, так и другие есть уже сегодня, но являются недоработанными, хоть иногда и применяются на авто.

(Не)экологичное биотопливо

Биологическое топливо, созданное на основе органических компонентов, — этанол, FlexFuel, биодизель, биогаз — представляет из себя практически полноценную альтернативу бензину или дизелю, но производится из возобновляемых природных ресурсов. Растения, сельскохозяйственные отходы, даже отходы жизнедеятельности человека могут стать основой для биотоплива. Оно может использоваться как вместе с бензином (смесь Е85), так и отдельно — в таком случае потребуются модификации двигателя.

Использовать чистый этанол в обычном автомобиле не рекомендуется — он является растворителем и окислителем, и все соприкасающиеся с ним детали должны быть изготовлены либо из нержавеющей стали, либо из пластика. Автомобили, двигатель которых создан для биотоплива, уже не смогут использовать бензин или дизель — при сгорании 1 литра этилового спирта выделяется на 34% меньше энергии, чем при сгорании того же объема бензина.

Один из главных недостатков биологического топлива в том, что транспортное средство продолжает выделять СО2, поэтому выброс нулевым не будет. Хотя углеродный баланс планеты такие выбросы не нарушают — они компенсируются поглощением углекислого газа растениями, которые используются при производстве топлива.

Но чтобы обеспечить потребности в топливе при массовом переходе, потребуется большое количество биомассы, и тут могут возникнуть проблемы: нужны колоссальные земельные ресурсы для выращивания сырья — кукурузы, тростника, картофеля и т.д. Например, в Бразилии сейчас налажено производство этанола, но для выращивания сахарного тростника, необходимого для его производства, пришлось вырубить деревья в лесах Амазонии, а это тяжелейший удар по экосистеме.

Тем не менее, технология совершенствуется. Уже появляются варианты производства топлива из водорослей, которые проще вырастить и переработать.

Самым большим преимуществом «биологической альтернативы» перед дизелем или бензином является тот факт, что для использования биотоплива не требуется перестройка инфраструктуры или серьезная модификация всей конструкции автомобиля. Оно вливается в баки традиционным способом, привычно расходуется и т.п. Биоэтанол, например, можно сжигать в двигателях с большей степенью сжатия, что открывает новые перспективы развития технологии производства: могут быть созданы более экономичные и более мощные двигатели.

При этом углеродная нейтральность достигается за счет производства, но не эксплуатации. То есть в глобальном смысле это способствует декарбонизации, но не решает проблему загазованности в городах, а, значит, не делает качество жизни отдельного человека лучше.

Как мы будем водить автомобиль будущего? Будет ли вообще нужно его водить?

Система помощи при торможении, система предупреждения отклонения от полосы движения, система парковки автомобиля… Судя по тому, что говорят специализированная пресса и реклама, кажется, что в современном автомобиле водитель является больше помехой для вспомогательных систем, чем необходимостью. Это может звучать невероятно, но данные системы уже не являются научной фантастикой. По правде говоря, они стали настолько обычными, что не надо иметь дорогой автомобиль, чтобы вы могли пользоваться ими. Вероятно, уже скоро мы сможем выйти у входа в магазин, а автомобиль припаркуется самостоятельно, или расслабленно сидеть, пока автомобиль на скоростной дороге сам себя водит.

Паровые транспортные средства и паровой двигатель

Первый в мире паровой двигатель был изобретен Дени Папеном в далеком 1690 году (17 век). Этот силовой агрегат в то время оснащался всего одним цилиндром с поршнем. Этот поршень поднимал пар. Опускался он под действием атмосферного давления после сгущения отработанного пара.

В итоге сама энергия пара преобразовывалась в механическую энергию.

Но основную революцию в паровых двигателях совершил Джеймс Уатт, который создал усовершенствованный паровой двигатель с изолированной камерой. К сожалению, тогда создать полноценную машину Уатту не удалось, связано это было с нехваткой денежных средств.

Затем и в последующем изобретатель Николя-Жозеф Конью создал первый в мире движущийся транспорт на механической энергии, которая получалась от образования пара. Его изобретение представляло собой армейскую повозку («fardier à vapeur» — паровую телегу), которая была создана для перевозки артиллерийской армейской техники. В ее конструкции использовался усовершенствованный паровой двигатель и котел, который установливался в носовой части повозки.

К сожалению вес повозки был очень огромен, что делало ее практически не управляемой. Во время испытаний повозки конструкторы поняли следующее, что данная повозка очень опасна и частенько приводит к авариям. В конечном итоге данный проект прекратил свое существование.

В России первая паровая машина была создана в 1763 году, изобрел ее И. И. Ползунов. Машина использовалась для воздуходувных мехов на Барнаульских заводах. Далее разработки паровых машин продолжил всем известный и знаменитый изобретатель Иван Кулибин, который в свое время построил немало паровых машин.

Использование паровых двигателей продолжалось до начала 20 века.

Главный минус паровых двигателей- это их коэффициент полезного действия и, чтобы его увеличить требовалось усложнения самой конструкции парового двигателя, что непременно приводило к увеличению его веса. В конечном итоге такое транспортное средство становилось на много тяжелее, что напрямую влияло на мощность двигателя и динамичность данного транспорта.

В итоге инженеры были вынуждены усложнить саму конструкцию для прибавки паровым двигателям недостающего КПД, что в свою очередь тоже приводило к увеличению массы самой конструкции. В общем, как говорили инженеры, это был замкнутый круг который подтверждал, что паровой двигатель был не совершенен и в будущем это был просто тупик.

Таким образом, в начале 20 века паровые машины стали постепенно исчезать и на их смену пришли транспортное средства с двигателями внутреннего сгорания, которые работали уже на бензине.

Мегаватты вместо лошадей

С XVIII века люди измеряют мощность автомобильных двигателей в «лошадях», и если на заре автомобилестроения такой подход был оправдан рекламными соображениями – покупателю показывали, скольких копытных ему заменит машина, то в наши дни эта система измерения безнадежно устарела. Переход автомобилей на электромоторы – повод попрощаться с «лошадьми» и взять на вооружение более подходящие электродвигателям термины: ватт, киловатт и, наконец, мегаватт. Одними из первых мощность своих машин в мегаваттах стали указывать шведы из компании Koenigsegg. Еще в 2014 году, представляя свой гиперкар One:1, они предпочли объявить, что отдача его силовой установки не 1360 «лошадей», а один мегаватт. Сегодня каждая из трех предлагаемых Koenigsegg моделей превосходит этот показатель: двухместные Regera и Jesko выдают по 1,17 МВт (1600 л. с.), а изображенная на этом фото четырехместная Gemera – 1,25 МВт (1700 «лошадей»).

Беспилотные авто

Сегодня уже мало кого можно удивить, сказав, что авто может самостоятельно двигаться и парковаться. Современные технологии позволяют не только облегчить участь водителя, но и хорошо сэкономить на топливе, ведь «умная» машина лучше знает, как распределить нагрузку на мотор, чтобы он потреблял максимально мало. Машины уже научились отслеживать дорожную обстановку и разметку, но это только начало. В будущем машины и вовсе смогут самостоятельно ездить. Владельцу нужно будет лишь задать маршрут.

Беспилотные авто помогут упорядочить городское движение, ведь они будут беспристрастны и толерантны. Но есть и негативная сторона вопроса. Точнее сказать трудность, решение которой потребует не меньше денег, чем создание умной «машины». Дело в том, что с появлением беспилотных авто, контингент водителей значительно возрастет. К нему добавятся пенсионеры, дети и люди с ограниченными возможностями. Кроме того, по предположению специалистов, во многих семьях один беспилотный автомобиль будет по очереди развозить всех членов семьи по личным делам. Таким образом, сильно возрастет загруженность дорог и выбросы вредных веществ в атмосферу.

Как мы будем покупать автомобили будущего?

Было время, когда автомобили покупались на сэкономленные деньги. Затем началась эпоха кредитов. Мы настолько привыкли к ним, что во многих рекламах даже не указывается полная стоимость автомобиля. Указан только ежемесячный платеж. Интересно то, что некоторые эксперты считают, что такая тенденция изменится в ближайшем будущем – мы вообще не будем покупать автомобили! Это не означает, что никто не захочет приобрести автомобиль, но при строительстве все большего количества велосипедных дорожек и быстром развитии общественного транспорта в городских агломерациях, вполне вероятно, что молодежь будет менее склонна тратить деньги на автомобиль. По мнению экспертов, такие люди скорее всего будут выбирать услугу каршеринга (совместного использования) автомобиля, в которой транспортные расходы рассчитываются за минуту. Их аргумент в том, что молодой человек не захочет тратить много денег на автомобиль, который ему не будет нужен. Такому человеку личный автомобиль может потребоваться только в случае переезда из центра города в пригород, где нет альтернативных видов транспорта или их недостаточно.

Ждем с нетерпением

Каждый год выходят все новые и новые автомобили с улучшенными техническими характеристиками и дополнительными опциями. Еще 10 лет назад о таком можно было только мечтать, а сегодня это доступно каждому. Что же касается доступности автомобилей будущего, то скорее всего, варианты для езды по городу будут иметь нормальный ценник, а вот на спортивные модели придется копить.

Конечно, все это только догадки, ведь нет никаких официальных сведений по поводу использования летающих автомобилей в качестве транспортного средства. В Китае используются авто, которые управляются полностью искусственным интеллектом. Пока что испытания идут успешно, однако таких ТС всего 10 штук, серийное производство пока не налажено. Вполне вероятно, что через несколько лет такие машины будут ездить по каждой улице. Открытым остается вопрос, кто будет виноват в случае ДТП. В этом случае будет крайне сложно кого-либо привлечь. Будет это специалист, пишущий программу для робота, или разработчик авто, непонятно. Но и такие вопросы будут решены в скором времени, а пока что будем ждать первого летающего зарегистрированного автомобиля. Все зависит от того, насколько быстро будут появляться технологии будущего. Автомобили же с такими разработками сойдут с конвейера через пару лет.

Автомобили будущего, которые будут летать

Кроме расхода топлива и вредных выбросов в окружающую среду у создателей машин будущего есть еще одна проблема — катастрофическая нехватка мест на дорогах. Если жители сел и небольших городов пока не чувствуют эту проблему, то большинство обитателей мегаполисов сталкиваются с пробками и невероятно интенсивным движением фактически каждый день.

Решить эту проблему может оптимизация компактности машин, но это станет решением лишь на некоторое время, пока количество автомобилей не увеличится. Потому сегодня активно ведутся разработки летающих автомобилей, которые могли бы решить эту проблему. В частности, интересные следующие концепты машин будущего с возможностью полета:

Volkswagen Hover Car — это даже не концепт, а некая идея на будущее. Автомобиль, который передвигается по воздуху в электромагнитных измерениях, а поддерживает его магнитное поле. Физики говорят, что создание такой машины не вызовет непреодолимых проблем.
SkyCar M400 — удивительный концептуальный транспорт, который обладает четырьями мощными турбинами. Водитель может менять направление работы турбин, передвигая свой транспорт в любом направлении, включая вверх.
Terrafugia Transition — вполне реальный автомобиль-самолет, который вскоре может появиться в продаже. Правда, чтобы взлететь, этой машине потребуется порядка 500 метров взлетной полосы.
Pal-V One — автомобиль-вертолет, который может взлетать при небольшом разгоне. Разработка интересная, но пока в ней очень мало практичной ценности из-за отсутствия безопасности поездки.

Главной проблемой, которая ожидает любые разработки в сфере летающих автомобилей, является отсутствие возможности зарегистрировать это авто и подать его в серийный выпуск. Пока ни в одной стране нет законов, которые позволяют летать на машинах. Для создания такой законодательной базы придется прописать огромные тексты, определяющие регулирование, правила и безопасность таких поездок.

Летающие автомобили явно станут одним из выходов в ситуациях с мегаполисами, но хаотичные полеты над городом приведут только к огромному количеству происшествий. Да и с двигателями этих авто нужно работать не меньше, чем со стандартными и привычными для нас машинами.

Будущие транспортные средства в случае, если запретят бензин и дизельное топливо.

Фото: 1gai.ru

Как вы господа думаете, а сколько еще лет в развитых странах мира и европы будут продаваться бензиновые или дизельные автотранспортные средства? Считаете, что в ближайшие 100 лет это странам не грозит и впринципе невозможно и, в следующие 30 — 50 лет нефть по-прежнему будет главным топливом на планете? Вы друзья ошибаетесь. На самом деле мы почти-что уже стоим на пороге того невероятного будущего, которое нас вскоре ожидает. В действительности эпоха автомобилей работающих на бензине и дизельном топливе завершается и подходит к концу. А дело все в том, что сегодня мир объединился, он борется за улучшение экологии нашей планеты и поэтому нас вскоре ждет неизбежное исчезновение того автотранспорта, который работает на традиционных и привычных нам источниках энергии.

Так ожидается, что в ближайшие 10 — 15 лет многие страны Европы введут полный запрет на продажу транспорта, который будет оснащен бензиновыми и дизельными двигателями. Даже США планирует через 20 — 30 лет полностью и по факту перейти на автомобили, которые будут работать на альтернативных источниках энергии.

Так что уважаемые граждане есть большая вероятность того, что привычные нам автотранспортные средства с двигателями внутреннего сгорания начали постепенный путь к своему исчезновению. Думаете или считаете, что нашу страну это как всегда коснется в самую последнюю очередь? Вы не правы и ошибаетесь господа.

Уже сегодня на данном этапе наше Правительство готовит почву для развития в стране автомобилей, которые будут и должны работать не на бензине и диз. топливе.

На счастье поклонников традиционных автомобилей эпоха бензиновых и дизельных моторов еще не прошла. Так что уважаемые автомобилисты давайте вместе с нами проанализируем на каких автомобилях мы будет ездить, скажем так лет через 20 — 30.

На самом деле прогнозировать будущее не совсем благодарное дело. Особенно это касается высоких технологий. Но тем не менее, сделать свой прогноз по развитию автопромышленности думаем можно. Ведь для того, чтобы узнать какие транспортные средства станут основными источниками передвижения в ближайшие 20 лет, необходимо вспомнить историю всей автопромышленности в целом, а далее уже оценить шансы всех технологий, которые были изобретены человечеством за последние сто лет.

Ведь согласитесь с нами, если в мире начнут запрещать использование двигателей внутреннего сгорания, то все автопроизводители будут просто вынуждены в срочном порядке использовать у себя в промышленности новые технологии, а возможно и вспомнить забытые старые.

Как энергетический кризис изменит транспорт

Энергия, которую мы получаем сейчас — не экологична, дорогая и пагубно влияет на здоровье. Так считают эксперты глобальной конференции ООН по климату. Они предупреждают: если человечество не уменьшит количество потребления нефти и газа, ему не избежать глобального потепления. Поэтому нужно переходить на «чистую» энергию солнца и ветра. А значит, скоро мы перестанем заправлять транспорт бензином и перейдем на электричество от атомных, солнечных и ветряных станций. Но также ведутся разработки в области альтернативных источников питания для автомобилей: энергии солнца и водорода.

Прототипы автомобилей ближайшего будущего

Нет необходимости в мыслях рисовать картинку автомобиля будущего. Прототипы таких моделей можно наяву увидеть уже сегодня. Безусловно, они будут претерпевать изменения, их еще будут совершенствовать. Но общие принципы оценить несложно. Концепты автомобилей будущего созданы в нескольких мировых бюро.

Инженеры фирмы MIT при создании своего детища пытались решить проблемы парковок. Результатом их работы стал городской автомобиль-трансформер. Эта модель:

складывается и раскладывается в длину;
может вращаться на месте;
пригодна для безопасного перемещения по пешеходному тротуару;
обеспечивает комфорт для 2-х человек.

В обычном состоянии длина авто составляет 2,5м, в сложенном виде – 1,5м. Поэтому места для парковки ему нужно совсем мало. Колеса, оснащенные микродвигателями, позволяют разворачивать машину на месте. Если ее пришлось припарковать между автомобилями, у стены, водитель может легко выйти, открыв лобовое стекло.

У специалистов компании MDI была другая задача. Они решили создать абсолютно экологически чистый автомобиль. Созданная модель работает на воздухе. Силовой агрегат по конструкции идентичен традиционному ДВС. Но поршни перемещает не горючая смесь, а сжатый воздух. Для того чтобы в аварийных случаях исключить опасность его взрыва, конструкторы создали бак, который в таких ситуациях расслаивается. Разработку двигателей такого типа поддержала индийская компания Tata, подписавшая соглашение с конструкторами.

Появилась в мире и модель, которая передвигается без участия водителя. Инженеры в качестве основы выбрали авто Тойота Приус. Авторы назвали машину будущего «Гугл Кар». Автомобиль успешно прошел испытательный путь длиной в 500 тысяч километров. Способность машины самостоятельно контролировать дорогу обеспечена:

наличием оптического радара на крыше;
установкой камеры на лобовом стекле;
оснащением бампера сенсорами.

Все данные направляются в процессор, осуществляющий управление узлами, механизмами.

Прогноз: Будущее автомобильного мира

Давайте друзья подведем итог. Как мы с вами видим, во всей автопромышленности за более чем 100 летнюю ее историю было придумано много различных технологий для создания автомобилей. Но к сожалению все эти транспортные средства, что были созданы до сегодняшних дней, совсем не идеальны, как по своей конструкции, так и в том-же экологическом плане.

Прогнозируя будущее автомобильного мира на будущее, сегодня можно уже сделать однозначный вывод, что в течение 20 — 30 лет мы будем наблюдать бурный рост производства электрических (возможно и водородных) автомобилей, которые будут с каждым годом становиться все технологичней и сложнее.

Благодаря электронным инновациям можно с уверенностью также сказать, что уже через теже 20 — 30 лет автомобили во всем мире станут более умней и сложней. Так по прогнозам тех же экспертов ожидается, что к 2030 году количество автомашин в мире оснащенных полным автопилотом, составит приблизительно около 20 — 35% от общего их числа на планете.

Заключение

Проанализировав все ключевые тенденции в автомобилестроении будущего, можно сделать вывод, что лишь при комплексном подходе можно создать транспортное средство, позволяющее безопасно и комфортно передвигаться, а также беречь природу. Сегодня мы видим, что за несколько десятилетий технологическая составляющая машин изменилась незначительно. А значит, совсем не скоро по улицам будут ездить идеальные машины.

Автомобили будущего входят в нашу жизнь медленно. Это связано с тем, что их разработка требует огромных денег и всячески тормозится представителями нефтяного бизнеса.