Итак вы уже купили или только планируете приобретение этого шедевра китайского моторостроения. Какой бы не была причина сего опрометчивого поступка, долговечности и стабильной работы хочется практически всем и сегодня мы попытаемся этого добиться, но ничего не обещаю, ведь пути рисового двухткатника действительно непостижимы.
Этот материал универсален и подходит для большинства двухтактных вело двигателей и призван избавиться от львиной доли проблем и болячек, что встанут в будущем.

Начнём с самого начала, а именно с комплекта поставки, а точнее того, что должно быть в нём, но по велению экономии, отсутствует или ужасного качества и что требуется докупить самостоятельно.

1) Свеча зажигания. В комплекте с двигателем уже идёт свеча зажигания с маркировкой z8c и с ней даже возможно завести мотор, но добиться стабильной работы крайне сложно из-за чего в будущем ее все равно, практически все меняют. В замен можно взять NGK B6HS или NGK P7HS, они отлично подойдут, но потребуется ключ 20.8мм или клещи. Перед установкой бронепровода с верхушки свечи стоит открутить насадку.

2) Высокотемпературный герметик. Разбор любой части двигателя так или иначе будет связан с частичным повреждением прокладок, а разбирать предстоит много что. Так что герметик в этом деле - ваш лучший друг.

3) Колесо. Да, целое заднее колесо. Но не простое, а с утолщёнными 3мм спицами и стальным ободом. На какой бы велосипед вы не ставили свой веломотор, не стоит забывать, что фиксация ведомой звёзды осуществляется весьма варварским и примитивным методом, а именно простым притягиванием ее к спицам через прокладки и в 80 процентах случаев стандартное колесо просто не выдерживает таких нагрузок и спицы вырывает. Усиленные колеса продаются на маркетплейсах в разных диаметрах от 20 до 28 (28 колеса равны 29 по размеру, но не по ширине к сведению владельцев последних), стоит только упомянуть в поиске 3мм спицы. Обод также должен быть строго стальным. Лучше брать с втулкой Coster, ее длина оси делает ее наиболее универсальной. Да это всё односкоростные решения под ножной + ободной тормоз, по этому если вы надеялись сохранить свой перелюк и задний диск, то это вряд-ли получится без серьезного колхозинга с токарным станком или сваркой.

4) Выжимка цепи. Просто мотоциклетная выжимка цепи. В комплекте идёт довольно длинная цепь, которая без выжимания звеньев подойдёт к единицам велосипедов. К тому же она понадобится, когда цепь порвёт.

5) Бензошланг. В комплекте идёт нечто, созданное никак иначе, чем из дуба и травящее уже спустя пару часов после контакта с бензином, а при изгибе рассыпается, словно хрусталь.

6) Торцевой ключ для болтов головки цилиндра (обычным гаечным тут не отделаешься), если у вас есть трещотка с торцевой головкой на 14 (в случае с f80), пропускай пункт.

7) Лист бензостойкого паронита 1-2мм. Как я уже упоминал выше, при разборе двигателя часто повреждаются прокладки и некоторые из них (например для патрубка или карбюратора) по любому нужно восстанавливать.

8) Шуруповёрт или дрель и небольшие сверла по металлу. Необходимо для фиксации ручки газа на руле, путем просверливания отверстия шириной, что-то около 4мм.

9) Газовая горелка по желанию. Иногда шатуны, после установки, задевают двигатель или глушитель и что-то из этого приходиться гнуть и лучше это делать с горелкой, также полностью разобрать мотор, без нее не выйдет (хотя это и не нужно).

Упущу очевидные вещи по типу масла, канистры или смазки.

Теперь, когда всё необходимое при себе, перейдем к следующему шагу - непосредственно обслуживанию движка и того, что идёт в комплекте.
1) Обратите внимание на карбюратор, а если точнее на воздушный фильтр, что к нему прикручен. Этот "фильтр" даже не пытается имитировать свою работоспособность, т.к. в качестве фильтрующего элемента там установлена губочка 5мм толщиной с плотностью, как у крупнопористых аквариумных фильтров.

Естественно это убьет ЦПГ быстрее самого паршивого в мире нулевика, так как отфильтрует, разве что воробья. Исправить положение не сложно. Достаточно просто под эту комплектную губку положить нормальный фильтрующий элемент, вырезав его по форме. В идеале найти губку средней пористости с отверстиями чуть больше, чем у той, которой вы моете посуду или купить ту же аквариумную губку, но в 3-4 раза большой толщины, чтобы сжав, увеличить плотность. Можно использовать и обычную моющую губку, оторвав жёсткую зелёную часть, но не стоит забывать, что двухтактные двигатели в виду своей специфики работы плюются бензино масляной семью, в обе стороны, как в выпуск, так и в пуск, из-за чего после масляного душа мелкопористая губка может душить мотор, по этой же причине бумажный фильтрующий элемент, расположенный непосредственно возле карба перестанет пропускать воздух уже спустя пару десятков тактов. (Если все же решите использовать кухонную губку, вам пригодится и комплектная. Ее нужно положить поверх кухонной, так чтобы она была ближе к карбюратору и основная часть масла оседала именно на ней).
2) Следующее больное место это ЦПГ, а именно камера сгорания. В виду отсутствия денег на ОТК, там не редко можно обнаружить разного рода металлические осколки, стружку и прочие отходы моторопроизводства.

Но не стоит хаять китайцев, ведь подобное, иногда встречается даже на крупных серьезных предприятиях. Всё что нужно сделать это открутить головку (если она у вас не одно целое с остальным цилиндром) или снять цилиндр полностью. Проверить камеру сгорания, смазать цилиндр и поршень маслом, смазать прокладку герметиком и установить всё на прежнее место (предвидя вопрос, люфт шатуна в горизонтальной плоскости это норма для этих моторов).
Если боитесь повредить прокладку, то можно опустить поршень с помощью звёздочки на уровень впускного или выпускного окна и попытаться продуть всё изнутри сжатым воздухом, а масло капнуть через свечное отверстие, но это может лишь загнать стружку к краю поршня.
3) Следующее, что нужно сделать это смазать вал выжима сцепления (тот рычажок, что над ведущей звёздочкой). Для этого нужно открутить часть левой крышки, вытащить вал выжима и окунуть его скрытую часть в водостойкую консистентную смазку. Без этого вал быстро выработается (пикча 4) и сцепление перестанет работать, а валы в продаже все из сыромятины, что стачиваются, даже со смазкой.

4) Потом нужно смазать шестерни коленвала и сцепления.

Для этого необходимо открутить правую крышку на двигателе. С завода они практически сухие и быстро стачиваются друг об друга, превращаясь в слегка ребристые круги. Смазывать также густой консистентной смазкой, набивая ее между зубьями. Главное не переусердствовать и не использовать через чур жидкие смазки, так как там же находится сцепление, которому смазка противопоказана. Не забывать закручивать всё это с использованием герметика.
5) Далее не лишним будет смазать тросы газа и сцепления, просто пшикнув туда жидкой смазкой из баллончика, т.к. иначе они будут периодически залипать. Вместе с ними можно смазать ручку газа, изнутри, но уже консистентной смазкой, т.к. там же находится глушилка двигателя. Цепь китайцы также не удосужились смазать, так что и про нее не забываем.
6) Естественно после подключения всей не хитрой электроники ее необходимо дополнительно заизолировать, обмотав вулканизирующейся изолентой.
7) В комплекте с веломотором идёт дополнительное крепление выхлопа к раме, им пренебрегать не стоит, т.к. шпильки на которых в основном держится выхлоп, могут обломаться.

Немного о эксплуатации -
Масло и его концентрация. Споров на эту тему много, так что ниже сказанное чисто мое имхо. Лукойл 2т - редкостная проблемная бурда, брать не стоит, как и супер дешёвую полусинтетику.
Следовать тем соотношениям, что указаны на упаковке нельзя. При 1:50 мотор стуканет не пройдя и 100км.
Оптимальная концентрация при обкатке двигателя 50мл на 1л в случае с минералкой и 45мл на 1л в случае с синтетикой (и да, пара капель из выхлопа после поездки это норма для подобной техники).
После обкатки норма это 35мл на 1л. При дешёвой минералке 40мл.
Как и в случае с триммерами и косами, нужно использовать только 92 бензин, более того степень сжатия этого двигателя рассчитана вообще на АИ80 (аналог советского А-76).
При хранении или зимовке бак должен быть полон до краёв, т.к. он имеет свойство очень быстро и хорошо ржаветь при выпадении конденсата.
Двигатель даёт большие вибрации на весь велосипед, по этому стоит сразу посадить все жизненно необходимые соединения на стопорные шайбы и затянуть с приличным усилием. К слову, передние крылья на дешёвых стелс навигаторах довольно опасны, они имеют свойство перетирать свои крепления и блокировать колесо.

На этом в общем то всё. Выполнив эти рекомендации вы избавитесь от многих проблем в будущем и настоящем, при эксплуатации китайских веломоторов.

Примерно в это же время, то есть в конце шестидесятых, инженеры предприняли попытку подружить РПД с дизтопливом. Ведь общеизвестно, что по сравнению с моторами на тяжелом топливе, бензиновые обладают пониженным КПД. Однако даже в середине XX века все преимущества «дизеля» съедали его недостатки: высокая собственная масса, шумность работы и повышенные вибрации. То есть, моменты принципиально важные с точки зрения покупателей легковых автомобилей. Возможным выходом из положения представлялась попытка «подружить» дизельное топливо с новейшими РПД, лишенных многих принципиальных недостатков классического поршневого мотора. Подобные эксперименты проводил сам Феликс Ванкель, а также такие авторитетные фирмы как: Daimler-Benz, Klöckner-Humboldt-Deutz, Yanmar Diesel, MAN и даже Rolls-Royce.

Однако вскоре выяснилось что форма камеры сгорания (да к тому же еще и двигающаяся) и недостаточная степень сжатия значительно затрудняют воспламенение, де-факто делая его невозможным. В конечном итоге инженеры пришли к использованию концепции предварительного зажигания смеси дизтоплива и воздуха.

Пожалуй, наиболее радикально к попытке «поженить» ванкеля с дизелем подошли британцы, в начале 70-х построившие свой очередной прототип – Rolls-Royce 2–6R, походивший (в разрезе) на цифру 8.

В этом агрегате, основной ротор располагался сверху, именно там происходил впрыск топлива и начинался процесс сгорания. Нижняя часть представляла собой компрессор, также выполнявший функции впуска (и предварительного сжатия) воздуха и выпуска отработавших газов для «головы неваляшки». Оба ротора вращались в одну сторону, а их камеры соединялись между собой специальными каналами. Отбор мощности осуществлялся с нижней (компрессорной) части агрегата.

Предполагалось, что 6.5 литровый двигатель весом 421 кг, должен развивать 350 л.с, при 4500 об/мин. – отличные характеристики для начала 70-х! Однако на практике едва выдавал половину от расчетных показателей, да и весил на сотню килограмм больше. Более того, специалистам Rolls-Royce так и не удалось заставить чудо-агрегат работать без подачи извне предварительно сжатого и нагретого воздуха. И в любом случае для осуществления работы 2–6R требовалось больше мощности, чем мог произвести сам двигатель. Вскоре все работы в данном направлении были остановлены.

В некоторых компаниях, в том числе в Mazda, пытались использовать в качестве топлива водород. Ведь из-за того, что впуск происходит в «холодной» части двигателя, удавалось избежать преждевременного воспламенения. Серийного воплощения подобные силовые установки не получили, однако работы в данном направлении все еще продолжаются. В случае, если подобные двигатели все же пробьются на конвейер, удастся решить фундаментальную проблему РПД – плохую экологичность. После чего мощные маленькие «роторы» имеют все шансы затмить традиционный поршневой ДВС.

Кстати, а как получается что РПД, по литровой мощности, настолько превосходит традиционные моторы? Разумеется, «ротор» мощнее из-за меньшего количества деталей, и отсутствия необходимости трансформировать возвратно-поступательное движение поршня во вращение коленвала. Также добавляет «очков» отсутствие газораспределительного механизма, и здесь дело уже не только в снижении потерь на его привод. Просто из-за больших впускных и выпускных окон у РПД возникают более благоприятные условия процесса наполнения рабочей смесью: коэффициент достигает 0.98–1.1, против 0.75–0.8 у обычного двигателя. Но есть еще одна штука, за счет которой «ротор» получает преимущество.

Продолжение следует…

В массовой культуре РПД часто называют ванкелем, по аналогии с дизелем. Особенно распространено такое наименование в Германии, где подобные силовые установки называют wankelmotor. Но тот РПД что получил мировую известность, появился на свет благодаря другим людям: Вальтеру Фройде и Гансу Дитеру Пашке, работавшими в фирме NSU. Именно им принадлежала идея кинематической схемы с ротором-эксцентриком, вращающегося внутри цилиндра по эпитрохоиде и ее практическая реализация. Сам Ванкель придерживался другой концепции.

Drehkolbenmotor (DKM-54) «двигатель с вращающимся поршнем»

Оригинальная конструкция Феликса Ванкеля представляла собой бироторно-поршневой двигатель, в котором движущиеся части вращались вокруг неподвижных точек. То есть, вращался не только внутренний, но и второй, так называемый внешний ротор. При этом оба они вращались в одном направлении вокруг своих собственных осей, расположенных эксцентрично друг другу. Благодаря тому, что грани внутреннего ротора, двигаясь по трохоиде, постоянно находились в соприкосновении с внутренней стенкой наружного ротора, образовывались камеры, по своему значению соответствующие камере сгорания обычного четырехтактного двигателя. При этом внешний поршень-ротор также брал на себя функции газораспределительного механизма золотникового типа. Дополняли картину технического гения, граничащего с безумием, свеча зажигания распложенная непосредственно во внутреннем роторе.

Такая конструкция обеспечивала высокие КПД и мощность, отличную уравновешенность и позволяла достигать высочайших оборотов. На испытаниях прототип DKM-54 сразу показал 15 л.с. при 9000 об/мин. В ходе доводочных работ, отдачу довели до 21 л.с. Вскоре на ресурсных испытаниях агрегат Ванкеля выдержал 100-часовой «забег», а мощность и обороты удалось практически удвоить: 29 «лошадей» при 17 000 об/мин! Было построено четыре прототипа, но для NSU DKM-54 так остался единственным когда-либо построенным агрегатом такого типа.

Инженерам и руководству немецкой фирмы было очевидно, что двигатель построенный из множества деталей, требующих филигранного уплотнения, окажется слишком сложным и дорогим в производстве, да к тому же не слишком надежным. А обслуживание подобного агрегата и вовсе должно было стать ночным кошмаром как для счастливого владельца, так и для механика. Разумеется, что в подобном виде РПД никогда бы не стал серийным.

KKM 57 – Kreiskolbenmotor, «двигатель с поворачивающимся поршнем»

В 1957 году Ганс Дитер Пашке реализовал концепцию с неподвижным картером. То есть РПД в том виде, в каком его знает весь мир (патент CH376713A). Для обеспечения формирования камер сгорания, Пашке установил ротор на эксцентриковый вал, напоминающий коленчатый в привычном нам двигателе, но с меньшим плечом. Ось ротора обкатывалась вокруг оси вращения самого вала так, что три его грани движутся по эпитрохоиде, которую образовывали внутренние стенки корпуса.

В 1958 году были построены и успешно испытаны два прототипа, подтвердивших работоспособность подобной схемы, после чего KKM-250 установили под капот NSU Prinz. Мощность двигателя составляла примерно 30 л.с. при скромных 5000 об/мин.

Многие производители проявили интерес к новым двигателям, из-за гораздо меньшего количества необходимых для производства деталей, а также их плавной работы и высокой (для своего объема, но об этом ниже) мощности. Но поскольку конструкция РПД была запатентована, компании, желающие производить подобные агрегаты должны были отчислять лицензионные сборы в пользу NSU Motorenwerke AG и Wankel GmbH. Первым производителем, купившим лицензию на РПД в октябре 1958 года, стал американский производитель авиационных моторов Curtiss-Wright.

Curtiss-Wright

Американцы заплатили 2.1 миллиона долларов буквально спасшие немецкого производителя от разорения. Ведь NSU в то время испытывала большие трудности на рынке. Нужно отметить, что это была довольно любопытная сделка. Во-первых, из-за того, что Curtiss-Wright обрела эксклюзивные права на wankelmotor для Северной Америки, за исключением 5% роялти, которые немцам удалось выторговать. Во-вторых, из-за человеческого фактора.

Феликсу Ванкелю, частенько везло на нужных людей, так случилось и на этот раз. После войны, многие немецкие инженеры перебрались в США. В том числе Макс Бентеле, работавший в годы Войны (в том числе) над проектом реактивного Junkers Jumo 004B. Феликс Ванкель и Макс Бентеле знали друг о друге, и именно Бентеле удалось убедить руководство Curtiss-Wright, откровенно прозевавшей начало эры реактивной авиации, в блестящих перспективах РПД. По крайней мере, когда речь шла о диапазонах от 500 до 2000 лошадиных сил. Покупка лицензии на «ротор» такой авторитетной компанией вызвала всплеск интереса к двигателю Ванкеля во всем мире. Впоследствии Curtiss-Wright создали множество вариантов РПД, в конфигурации от 1 до 4 секций. Они даже построили экспериментальный «роторный» Ford Mustang, но серийного воплощения проект так и не получил.

Продолжение следует…

Из-за чего конструкторы ДВС постоянно ищут альтернативу классическому поршневому двигателю? Чем он их не устраивает? Неужели с главным двигателем человечества XX и начала XXI века что-то не так?

В относительно короткой истории автомобилизации человечества, существовало немало индивидуальных средств передвижения с необычными силовыми установками. Паромобили, газотурбинные турбокары и даже атом-мобили – на их фоне машины оснащенные классическими поршневыми ДВС действительно выглядят бледновато. Судите сами: в них не происходят ядерные реакции деления урана, не вырабатывается и не конденсируется перегретый пар высокого давления, да и оборотов, сравнимых с ГТД, поршневые моторы не достигают.

Все это так, однако, поршневому четырехтактному двигателю внутреннего сгорания тоже есть чем похвастаться. Он достаточно мощный, экономичный, компактный и выносливый. В общем – отличный выбор, причем как для газонокосилок, так и для моторов гигантских танкеров. Но даже на солнце бывают пятна, что уж говорить об агрегате, обладающим серьезными концептуальными недостатками. И речь, в первую очередь, о необходимости трансформации возвратно-поступательного движения поршня во вращательное движение коленвала, осуществляемое с помощью кривошипно-шатунного механизма.

Кстати, ГРМ также не добавляет эффективности данному типу ДВС. Ведь все эти механизмы, так или иначе, снижают КПД, а это – святой грааль для инженеров. Вот если бы удалось избавиться от лишних деталей, тогда получилось бы всю энергию, полученную от сгорания топлива, тратить только на вращение выходного вала, а значит получился бы идеальный двигатель! Собственно, к этому и стремятся изобретатели альтернативных моторов.

Роторно поршневые двигатели

Одним из таких новаторов стал Феликс Ванкель, еще в межвоенный период размышлявший над тем, как заставить поршень вращать выходной вал способом аналогичным паровой (или газовой) турбине. Вообще-то, подобные роторно-поршневые насосы и компрессоры (например, коловратная машина) были известны еще с 16 века. Но Ванкель был первым, кто успешно применил этот принцип к двигателю внутреннего сгорания.

Краткая биография Феликса Ванкеля. Будущий инженер-самоучка родился 13 августа 1902 года, в городе Лар. В 1922 вступил в НСДАП, а спустя пару лет в голове гениального «нематематика» (арифметика ставит меня в тупик!) родилась идея роторно-поршневого двигателя. В 1933 году Ванкель получает патент на DKM-32. Правда практически реализовать проект удалось лишь после Второй Мировой – в 1957 году.

Странно, но в русскоязычной Википедии нет упоминаний, например, о звании герра Ванкеля и его должности. Или, что в том же 24-м Ванкель возглавил боевую группу «Великий немецкий югендвер».

Так вот, в разные годы Феликс занимал пост окружного лидера НСДАП в Мангейме, был оберштурмбанфюрером СС, и являлся гауляйтером гитлерюгенда в Бадене. Причем взгляды Ванкеля на воспитание молодежи оказались столь радикальными, что из НСДАП его выгнали. А вскоре (после голословных обвинений в коррупции Роберта Вагнера – регионального лидера нацистов) и вовсе заключили в тюрьму. Лишь благодаря вмешательству Вильгельма Кеплера, экономического советника фюрера, в сентябре 1933 года Ванкеля освободили.

Разумеется, что отныне о политической карьере не могло идти и речи, но Гитлер, после личной встречи в Мюнхене, считал Феликса Ванкеля никак не меньше чем «гениальным механиком планеты»: der fanatische Tüftler. Поэтому нет ничего удивительного в том, что вскоре Ванкель получил контракты сперва с BMW, а потом и с министерством авиации Рейха. Ванкелю даже предоставили целый институт в Линдау (Wankel-Versuchs-Werkstätten), расположенном на богемском озере! Там Феликс работал над усовершенствованием авиамоторов люфтваффе, а также разработал механизм дисковых клапанов для двигателя торпеды Junkers Jumo KM-8.

В 1943 году Ванкель представил «Zischboot» – небольшой глиссирующий торпедный катер на подводных крыльях. «Вундерваффе» вызвал повышенный интерес рейхсфюрера СС Генриха Гиммлера, но до конца войны проект завершить не успели. Лишь в семидесятых Ванкель сумел снять сливки с былого сотрудничества с нацистами, представив «Zisch 2».

В конце весны 1945 года Феликса Ванкеля арестовали французы, лабораторию демонтировали, всю документацию изъяли. В конце 1951 года Ванкеля берет на работу фирма NSU. Вскоре мотоцикл Delphin III установит новый рекорд наземной скорости. Вильгельму Герцу удалось разогнать обтекаемую двухколесную капсулу до 339.635 км/ч. Эта наземная торпеда оснащалась роторным нагнетателем wankel.

Продолжение следует…

В последние годы валом идут новости про чудеса электромобилей, а если мне что-то пытаются насильно впихнуть – я начинаю сопротивляться. И вот недавно понял причину, которая во всей этой теме меня напрягает.

Внимание! В статье будет много цифр и духоты!

Суть проблемы

Давным-давно, автор этой статьи жил в обычном провинциальном российском городе на полмиллиона человек. И одной из главных проблем города тогда была нехватка электрической мощности для возведения новых зданий.

Для понимания читателя, проблема не только в стоимости, но и в выделении земли под эти подстанции и подводящие сети: для городов таких размеров электричество обычно передается по сети 35 или 110 кВ, а охранная зона таких сетей - 20м в каждую сторону от опоры ВЛ и прочих конструкций. Или проще говоря – минус стоимость того, что можно на этой земле построить.

Стоимость можете оценить сами:

• Что бы подвести новую мощность к городу нужна сеть из двух линий по 4(5) кабеля/провода напряжением 35 или 110 кВ (как вариант 220 кВ) которая идет от ближайшего объекта генерации. Опора такой сети стоит примерно 350 тыс. руб, ставятся парами примерно через 100м друг от друга (расчет сильно упрощен), стоимость кабеля примерно 1 тыс.руб/метр.

• Вдоль всей линии должна быть организована охранная зона по 15-20м в каждую сторону от опор, в которой отсутствуют строения, а также должны быть удалены все деревья и кустарники.

• Подстанция, которая будет преобразовывать 35/110кВ в 10кВ, которые будут расходится по локальным ТП в городе( оборудование таких ТП стоит примерно 100 млн. рублей без учета монтажа и земли). Выдавать мощности она будет 10мВА

• Учтите стоимость работ по монтажу, земляным работам, заземлению опор и благоустройству, добавьте всякую «мелочь» типа муфт, рубильников, переходников и много чего еще.

Итоговая сумма, только на материалы для подстанции на 10мВА у вас выйдет примерно 1 млрд. рублей, если взять соотношение работа/материалы 50/50, то нужно будет еще столько же, чтобы все это установить. А ради чего? 10 мВА – это сколько в домах и детских садиках?

Если верить нашему актуальному  СП 256.1325800.2016 («Электроустановки жилых и общественных зданий. Правила проектирования и монтажа»), то для дома с электроплитами высотой 16 этажей на 1 подъезд по 4 квартиры на этаже, без учета 1 этажа, потребуется 60*1,7=102 кВт, или 102/0,98=104 кВА. Или одна подстанция на 100 таких секций домов

Аналогично можно посчитать более приближенные к реальности городские строения и получите, что городской квартал примерно на 5 тыс. квартир, с парой садиков и школой потребует около 5 мВА, и, что удивительно, средний 3х-4х этажный торговый центр потребует столько же мощности.

Итого получаем, что одной такой подстанции хватит на 1 жилой квартал и 1 торговый центр.

А теперь вернемся в реальность: нужны еще производственные помещения и, что сейчас все больше актуально – зарядные станции для электромобилей.

Сколько нужно мощности для зарядки автомобилей города?

Цель этой статьи – понять сколько нужно будет электричества, если все автомобили вдруг станут электрическими. Проблема состоит в том, что нет точной цифры, сколько нужно бензина на один автомобиль, т.к. каждый пользуется ими по разному. Но давайте попробуем примерно понять из косвенных и усредненных данных.

Из тех данных, что можно найти по актуальному потреблению топлива лучше всего подойдут данные по Шанхаю 2022 года, т.к. тогда еще не было бума электромобилей и они не сильно влияют на статистику:

• Потребление бензина 4 миллиона тонн в год

• Потребление дизеля 4 миллиона тон в год

• Количество автомобилей - 4,5 миллиона

• Официальное количество жителей - 25 миллионов человек

Итого 1 машина в год потребляет 1,7 тонны топлива ((4+4)/4,5= 1,7). Поскольку в статистике и большие машины и маленькие, то усредним бак до 85л, чтобы было проще считать и получим в год - 20 полных баков или заправка каждые 20 дней (похоже на правду). Или в день заправляется 225 тыс. автомобилей, в час (без учета смены дня и ночи) -  примерно 10 000 автомобилей.

Шанхай –  перенаселенный город, что в переводе на авто значит, что хотя тут и водятся деньги, чтобы купить авто, однако людей небогатых тут тоже хватает и соотношение количество авто/население тут более менее адекватное. Можно интерполировать на другие города, но оставим в расчетах пока Шанхай.

Итого имеем 10000 авто, которые ежечасно заправляются в Шанхае, возьмем золотое правило 80/20 и примем, что 20% этих авто – заправляются в центре (внутри 4 кольцевой линии метро ), или 2000 машин.

Для зарядки электромобиля с нуля за 1 час нужна зарядная станция около 50 кВт, и не имеет значения, по какой сети придет мощность, это все еще 50 кВт и до зарядной станции они в любом случае будут передаваться по переменной сети. А значит, что для 2000 авто, Шанхаю надо найти всего то 10мВт мощности в центре города. Или переводя на землю: определить центр нагрузок, поставить там соответствующую подстанцию и прорубить к ней или тоннель с кабелем или вырубить 50 метровую охранную зону для ВЛ. И это только центр города.

Очевидно, что ни один город, старше 100 лет просто не будет такое делать из мыслей сохранения истории. Да, альтернативные варианты типа локальных солнечных станций, выделение малых мощностей на строительство хоть каких-то зарядок или ночные варианты будут реализовываться, но массово заменить заправки в центрах городов не реально.

Душная часть про невозможность замены АЗС на зарядные станции

Если заглянуть на карту доступной солнечной энергии, которая приходит от Солнца и которую в теории можно освоить, то можно увидеть, что в «развитых странах» средняя  энергия на 1 квадратный метр поверхности около 1 киловатта, итого, чтобы запитать зарядник на 50 кВт, который будет заряжать 1 автомобиль за 1 час, нужно почти 125 кв.метров поверхности.

Спасибо любимому зеленобесу Пикабу, который привел статью, о том, что сейчас максимальное КПД панели - 27%. И если мы возьмем и совместим карту городского населения с картой солнечного излучения, то получим среднее значение солнечного изучения в существующих городах - 1.5 кВт на квадратный метр или 1,5*0,27 = 0,405 кВт с одного квадратного метра солнечной панели, а для одного электромобиля надо 50/0,405= 123,5 кв.метров панелей

Для сравнения, средняя АЗС имеет размер 40х40м, с учетом максимальной зоны приближения до других зданий (СП 156.13130.2014), радиоактивные не в счет - 25м (чаще конечно 10м, но пусть будет на столько взрывоопасным это АЗС), получаем площадь необходимую для безопасной работы АЗС 90х90=810кв.м, и это в самых плохих приближениях.

Средняя пропускная способность АЗС - 50 машин в час, против 810/125~7 электромобилей днем и 0 ночью, итого 3,5 в час, или в 14 раз хуже АЗС. Никто не будет строить в 14 раз больше зарядных станций в центре! Либо центральные части городов перейдут в другой формат передвижения, либо так и останутся на ДВС.