Электромобиль
Это самый популярный и наиболее распространённый вариант автомобиля, не использующего бензин или дизель. В его основе электромотор, питающийся от аккумуляторной батареи. Батарея в свою очередь заряжается от бытовой электросети или на специальных станциях. Основным показателем является ёмкость батареи, и зависящий от неё запас хода. Первые серийные автомобили могли похвастаться пробегом в 60 км на одном заряде. Сейчас этот показатель вырос до средних 300 км. По техническим характеристикам электромобили схожи с малолитражками.
| Mitsubishi i-MiEV | Nissan Leaf |
| Единственный официально продающийся в России электромобиль. Его электромотор с постоянным магнитом развивает 49 кВт мощности. Максимальная скорость 130 км/ч, запас хода 150 км. | Носитель титула World Car of the Year 2011 года способен на одной зарядке проехать до 200 км. Приводися в действие 80-киловатным мотором, питающимся от литий-ионной батареии в 24 кВт-ч. |
Среди электромобилей есть собственные рекорды. Самый быстрый электромобиль SP:01 мощностью 150 кВт (200 л.с.) был создан компанией Detroit Electric и представлен публике в апреле 2013 года. Он разгоняется до 100 км/ч за 3,7 с, и развивает скорость в 250 км/ч. При этом запаса хода хватает на 305 км.
Гибриды и электрогибриды
Наиболее распространённые в современном мире автомобили, щадящие топливо — гибриды. Они совмещают в себе электромоторы и двигатели внутреннего сгорания. Существует несколько вариантов использования электротяги — от вспомогательной функции на кроссоверах и внедорожниках, до основного источника энергии. Обычно умная электроника сама знает в какой-момент нужно подключить элетромотор, в зависимости от ситуации. Обычно он используется при движении на низких скоростях (около 30 км/ч) — именно этот режим является самым вредным для ДВС.
| Chevrolet Volt | Volvo V60 Plug-in Hybrid | Lexus RX 450h |
| Самый популярный экомобиль Америки. Его электормотора питающегося от батереии 136 кВт хватает на 65 км пробега, потом включается 3-цилиндровый ДВС мощностью 53 кВт. | Едет на бензине и заряжается от розетки. Максимальный пробег на одной заправке составляет около 900 км, из которых 50 км он может проехать без производства вредных выбросов. | Люксовый кроссовер, который одним из первых стал устанавливать гибридную установку, в своём свежем исполнении выдает результат по расходу топлива в 6,3 л/100 км в смешанном цикле. |
Подвидом гибридов можно назвать автомобили, для которых электромотор является основным движителем и их можно заряжать от розетки как электромобили. При этом на них установлены небольшие двигатели, которые являются резервными или необходимы при движении, требующего больших усилий.
Porsche 918 Spyder совокупной мощностью 770 л.с (570 л.с. двигатель V8, ~ 90 кВт гибридный модуль задней оси, ~ 80 кВт электродвигатель передней оси). Максимальная скорость 325 км/ч, разгон до 100 км/ч 3 с. Расход топлива 3 л на 100 км.
Альтернативное топливо
К этой категории можно отнести машины, использующие пригодный газ, этанол, биоэтанол, биодизеля или другое топливо получаемое не из нефти. По своей сути их моторы те же двигатели внутреннего сгорания, настроенные на использование того или иного углеводорода. Польза от их применения — снижение размеров вредных выбросов в атмосферу.
Примером такого экоавтомобиля может стать Honda Civic Natural Gas, который признан самым безопасным по мнению экоиздания Green Car. Внешне это обычная машина, а вот внутри установлен уникальный 1,8-литровый четырехцилиндровый двигатель мощностью 11 л.с. с коэффициентом сжатия 12.7:1. Расход газа составляет 5,35 л на 100 км.
Водород и топливные элементы
Уже достаточно давно было найдено самое экологически чистое топливо — водород. Продуктом горения водорода является вода, которая безвредно испаряется в атмосферу. Сегодня ведутся разработки таких двигателей, которые используют водород как напрямую (как ДВС), так и косвенно (топливные ячейки). Топливный элемент — это электрохимическое устройство получения энергии из химической реакции преобразования водорода и кислорода. Их принци и устройство очень похожи на аккумулятор, который можно зарядить и затем использовать накопленную электрическую энергию. Ещё одним источником для топливных элементов является аллюминий, химические реакции которого также освобождают энергию.
| Ford FCV | BMW Hydrogen 7 | Hyundai Tucson FCEV |
| Третье поколение Focus оснащено мотором мощностью 87 л.с. Запас хода — 320 км. | 12-цилиндровый двигатель способен развивать 260 л.с. Максимальная скорость ограничена электроникой на отметке 230 км/ч | Имеет силовую установку в 100 кВт. Запас хода составляет 370 км. Возможен полнопрводный вариант. |
В доказательство жизнеспособности технологии топливных ячеек и безопасности использования водорода в 2011 году Mercedes-Benz проевёл пробег на автомобилях B-Class F-Cell. 136-сильныt машинки преодолели около 30 тысяч километров за 125 дней. Маршрут пролегал через 14 стран, среди которых были США, Австралия,Монголия и Россия. Из-за отсутсвия необходимого количества водородных заправок колонну сопровождала цистерна с топливом, которой воспользовались 130 раз.
Обычный автомобиль с экономичным двигателем
В этой статье нельзя обойтись без упоминания таких экзотичных транспортных средств, как автомобиль, работающий на сжатом воздухе, использование энергии маховика и солнечных батарей.
Маховик — это, пожалуй, самый старый способ сохранения механической энергии, применение которого возможно и в современных автомобилях. Источником энергии является вращающийся с большой скоростью маховик, который предварительно раскручивается до максимально возможной скорости. Через вал или другой механизм, посредством трансмиссии крутящий момент передаётся на колёса в том количестве, который необходим для движения.
Гибридная система KERS основана на высокоскоростном маховике из стали и углеродного волокна, который вращается со скоростью 60000 оборотов в минуту в вакуумной камере. Маховик подключается к трансмиссии через несколько зубчатых передач с фиксированным передаточным числом, сцепление и вариатор. Система при массе в 24 кг обеспечивает передачу мощности в 60 кВт в обе стороны и может запасать до 600 кДж энергии с учетом потерь.
Автомобили на солнечных батареях ближе всего к реальности. Первое серийное производство было налажено Toyota. В движение машина приводится с помощью батарей, заряжаемых от солнечных панелей расположенных на крыше автомобиля.