В новогодней песне кони Деда Мороза носят имена Декабрь, Январь и Февраль. Но что, если бы зимний волшебник передвигался не на санях с упряжкой, а на чем-то современном, например на автомобиле? Тогда это были бы Газ, Бензин и Дизель? Или Водород, Электрон и Атом? Один вид топлива поможет дедушке быстрее доставить подарки детям, другой, наоборот, усложнит задачу. В специальной новогодней подборке мы выберем лучший современный транспорт для Деда Мороза, а главным аргументом для нас станет вид используемой им энергии.
Не удивляйтесь, встретив Деда Мороза у бензоколонки
Классический автомобиль с двигателем внутреннего сгорания. В качестве топлива — бензин: моторы большинства легковых машин работают именно на нем. Бензиновые заправки есть в самых удаленных уголках России, и Дед Мороз сможет проехать всю страну вдоль и поперек, посетить глухие деревни, постоять в предновогодних пробках крупных городов и даже не думать о том, где найти ближайшую АЗС.
Если машина современная, а бензин качественный, то расход топлива у нее будет небольшой, воздействие на окружающую среду — минимальным. Дед Мороз — ответственный волшебник и бережет природу.
Дедушка-дальнобойщик
Автомобиль с дизельным двигателем конструктивно мало отличается от бензинового: основная разница в том, что дизельное топливо воспламеняется от сжатия, а не от искры. Благодаря высокой степени сжатия КПД дизельного двигателя выше, поэтому расход топлива обычно меньше, а запас хода дизельного автомобиля в среднем на треть выше, чем у бензинового аналогичной мощности.
На дизельной машине Дед Мороз сможет реже заправляться: не зря этот вид топлива предпочитают дальнобойщики. Еще один бонус — высокий крутящий момент — это характеристика, отражающая «силу» мотора. Чем он выше, тем больше груза может везти машина, поэтому в багажник вместятся подарки потяжелее. Сети дизельных заправочных станций распространены по всей России.
Иногда дизельный мотор сложнее запустить на морозе: топливо, не рассчитанное на экстремально низкие температуры, зимой густеет. На Крайнем Севере, где в новогоднюю ночь на улице минус 50 градусов и ниже, Деду Морозу пришлось бы менять содержимое бака на дизельное топливо для экстремальных холодов, а это трата драгоценного времени: дети будут ждать подарки чуть дольше.
Как тебе такое, Дед Мороз?
На электромобиле старец в красной шубе мог бы бесшумно въехать даже в знаменитый питерский двор-колодец, где ночью слышно каждый шорох. После вручения подарков волшебник прокатил бы всех желающих, пофотографировал и даже поводил вокруг него хоровод: большинство электромобилей оснащены иллюминацией и озвучкой, срабатывающей при движении на низкой скорости для оповещения пешеходов. Чем не елка будущего?
Правда, электрокар доедет не до всех уголков страны: запас хода у него меньше, чем у машины с двигателем внутреннего сгорания, а в сильный мороз энергия в батарее расходуется особенно быстро, много ее уходит и на обогрев самой себя. Подзарядиться можно на специальных быстрых зарядных терминалах, количество которых пока слишком мало́ для путешествия по всей России.
Водородную силовую установку часто по ошибке называют водородным двигателем. Но сами двигатели, которые вращают колеса, у «водородомобилей» такие же, как у электрокаров. Разница в том, откуда берется энергия для работы моторов. В составе водородной силовой установки есть топливные элементы, заменяющие батарею электрокара. В этом устройстве протекает электрохимическая реакция окисления водорода. На выходе получается электричество, которое питает тяговые моторы, а из «выхлопной» трубы выходят мелкие капли воды. В клубах замерзающего на лету пара Дед Мороз мог бы появиться эффектно — как из сказочного портала.
Главное преимущество автомобиля на водороде: энергия генерируется из находящегося на борту топлива, а КПД этого процесса вдвое выше, чем у двигателя внутреннего сгорания, — 60% против 30. Процесс заправки едва ли сложнее, чем с бензином. Сложность — в хранении водорода в сверхпрочных углепластиковых баках под давлением около 700 атмосфер (это в 45 раз больше, чем давление пропана, и в три раза больше, чем метана).
Найти заправку с водородом крайне сложно в любой стране мира, а в России первая сеть из сотни станций может появиться только в 2025 году. Для получения водорода сегодня в основном используют все те же традиционные источники энергии: природный газ или уголь. Кроме того, водород — дорогое удовольствие: это касается как самого топлива, так и оборудования для него.
Как связаны заправка газом и число подарков
Автомобиль с двигателем, работающем на газе, — это обычный бензиновый автомобиль, дополнительно оснащенный резервуарами для газа и системой его подачи в цилиндры вместо бензина. Двигатель таких машин работает на сжиженном нефтяном газе пропане или природном газе метане. Тип топлива переключается вручную водителем или автоматически.
АЗС с газом встречаются реже, но основное преимущество этого топлива — более низкая стоимость: на поездку уходит примерно в два раза меньше денег, чем в случае с бензиновым или дизельным двигателем. При этом цена установки газового оборудования довольно высокая. Если бы Дед Мороз в течение года работал таксистом или водителем, то идея с газом могла окупиться. Но он садится за руль раз в году и вряд ли захочет устанавливать ради этого резервуары с системой подачи газа. Да и баллоны с топливом заняли бы в багажнике много места, а значит пришлось бы пожертвовать местом для части подарков.
Атомный реактор под капотом
Управится ли Дед Мороз со своими обязанностями быстрее, если под капотом его автомобиля окажется атомный реактор? Мощный двигатель, позволяющий атомным ледоколам разламывать лед толщиной три метра, помог бы старцу перемещаться между резиденциями в Мурманской и Вологодской областях быстрее, чем оливье раскладывается по тарелкам в новогоднюю ночь. «Заправляться» можно раз в год — перед следующими праздниками.
Увы, но сегодня атомный реактор не может быть уменьшен до размеров, подходящих подкапотному пространству обычного автомобиля. Такой двигатель вместе с системой охлаждения занял бы все полезное пространство кузова. Дед Мороз ездил бы по праздничным елкам с пустыми руками — подарки в такой машине разместить просто негде. Но основная проблема в том, что атомная силовая установка для автомобилей существует пока лишь в наших фантазиях, книгах и фильмах.
Инженеры СССР в середине XX века придумали поршневую конструкцию, где в цилиндрах двигателя вместо горения топлива протекала ядерная реакция деления, тепло от которой нагревало в цилиндрах гелий. Газ расширялся и толкал поршни. Прототип был работоспособен, но сложности разработки и потенциальной эксплуатации сделали нецелесообразной атомную энергетику в автомобилестроении.
Что же выберет Дед Мороз
Самый универсальный автомобиль для Деда Мороза и его новогодних дел — с двигателем внутреннего сгорания. Топливо для таких моторов встречается почти везде, но газ — реже бензина и дизеля. Бензиновый — наиболее подходящий вариант: он не густеет, не замерзает, обеспечивает надежное функционирование «печки» даже при сверхнизких температурах, не усложняет запуск мотора в морозы. Поэтому приезжающие к детворе Деды Морозы еще долго будут передвигаться по России на транспорте с бензиновым двигателем.
Редакция «Энергии+» надеется, что Дед Мороз приедет на ваш праздник вовремя, привезет много подарков и подарит ощущение чуда. Поздравляем с Наступающим Новым годом! Спасибо, что читаете наши материалы, оставляете ценные комментарии и устраиваете дискуссии на нашей страничке в «Дзене».
Запасайтесь энергией на каникулах: увидимся в 2023!