42 Вольта вместо 12 — это нужно? Да это просто необходимо.
Даже современные автомобили, имеют бортовое напряжение в 12 вольт, пришедшее на транспорт с далёких 50 — 60 годов прошлого века. И всех водителей, да и производителей транспортных средств тоже, вроде бы этот привычный всем вольтаж устраивает. Но наверное многие водители замечали, что только стоит включить например подогрев сидений, или обычные фары, и тут же обороты холостого хода начинают падать. Тут всё довольно просто — необходимую мощность, которая требуется для нормальной работы электрических потребителей, можно получить только забрав её от двигателя. И не все водители знают, что для владельца автомобиля, такое превращение механической энергии в электрическую, выходит попросту говоря в выхлопную трубу, вместе с дополнительными литрами сожжённого топлива. И чем больше электропотребителей и мощнее они, тем больше топлива сжигается, сжигая деньги владельца.
Скажу более точно: на каждые сто ватт электрической энергии, расход топлива увеличивается на 170 грамм (миллилитров). Нетрудно подсчитать, сколько лишнего топлива сожрёт ваша машина или мотоцикл, если нашпиговать их например автозвуком, мощностью в 500 или 1000 ватт. И я знаю, что многие рассмеются в лицо и с удовольствием согласятся жечь лишний бензин или соляру, лишь бы слушать качественную и громкую музыку — я и сам такой. Но цель этой статьи в другом.
Начнём с того, что если всего лишь сэкономить какие то жалкие 100 ват электроэнергии, то конструкторам можно будет снизить вес автомобиля аж на 50 килограмм !!! Я имею в виду ватты, которые автомобиль потребляет от электрических потребителей, установленных на заводе, а не от потребителей, установленных самим водителем при тюнинге. И стремление завлечь покупателя комфортом в автомобиле, заставляет конструкторов оборудовать машины всё новыми и новыми энерго-потребителями. Подогрев зеркал, сидений, стёкол, антено и стеклоподъёмники, различные электронные блоки системы впрыска, ESP, ABC, системы навигации и климатические электроустановки, электрический усилитель руля, и ещё много чего. И о некоторых новейших электрических потребителях, я уже писал на моём блоге, например: электрическая помпа системы охлаждения, турбина с электродвигателем крыльчатки, аккумулятор с подогревом, или электропривод тормозов. Всё это скоро появится на серийных машинах.
И если совсем недавно, обычная серийная машина среднего класса девяностых -двухтысячных годов, потребляла от 800 до 1500 ватт электромощности, то сегодняшние среднеклассовые автомобили потребляют уже от 3000 до 7000 ватт !!!
А европейские законы, даже заставили конструкторов установить в современные автомобили электрический подогрев в катализатор, который потребляет 1,5 киловатт !!! электроэнергии, и примерно столько же мощности теряется в проводах по пути к подогревателю. Если посчитать (исходя из 170 мл на 100 ватт, как написано выше) сколько лишнего топлива сжигается из-за подогрева катализатора, то становится непонятным, чего хотят добиться «зелёные»???
И как я уже говорил выше, всё же не стоит экономить например на удовольствии от музыки или комфорта (ведь за удовольствие не жалко платить), но вот чтобы при этом не сжигать бессмысленно топливо, нужно непременно искать выход.
А выход есть.
Ведь известно, что основная потеря электромощности происходит в проводах (я об этом написал выше, сколько теряет в проводах подогреватель катализатора). Это простые законы физики, и напомню, что у каждого провода (проводника) имеется некоторое электрическое сопротивление R. И выделяющаяся в этом проводнике мощность, будет равна произведению I²·R. Но с сопротивлением R почти ничего нельзя сделать. Можно конечно, если заменить медь проводника на серебро (только вот сколько будет стоить такая машина), да и увеличить сечение проводника тоже не выход (возрастёт и масса и цена, и сечение проводов в автомобилях итак уже по самое «нехочу»).
Но вот зато изменить силу тока I, весьма привлекательно, ведь в формуле сила тока стоит в квадрате (I²), а это значит, что если мы снизим портребляемый ток в 3 раза, то потери уменьшатся аж в 9 раз !!! Как говорится простая математика и никакого мошенничества.
Так от чего же зависит величина силы тока?
У любого портребителя электрической энергии мощность вычисляется как произведение U·I, а буква U — это напряжение сети автомобиля. А значит, при одинаковой мощности к примеру подогревателя сиденья, этот подогреватель будет потреблять в 3 раза меньший электрический ток, если напряжение его питания увеличить в 3 раза. Не пойму только, как это конструкторам транспортных средств, до сих пор не пришло в голову поменять 12 вольт на 36 (просто потребителей на машине было мало в те годы). Это нужно было сделать ещё тогда в далёкие 50 — 60-е годы, когда переходили с 6 на 12 вольт! Хотя и было в те годы мало потребителей на машине, но ведь тенденция их роста была очевидна.
И если мы возьмём 3 батареи по 12 вольт каждая и соединим их перемычками, то в сумме получится всего 36 вольт, но ведь это только в то время, когда машина простаивает в гараже. Стоит только завести двигатель, и получим 42 вольта (ведь 12 вольт при работе мотора повышается до 14 вольт).
42 ВОЛЬТА.
42 ВОЛЬТА — это стандарт будущего бортового напряжения земного транспорта. И хочу заменить, что не следует полагать, будто бы вскоре придётся впихивать под капот 3 батареи, которые займут в 3 раза больше пространства под капотом и они будут в 3 раза тяжелее нынешнего 12-вольтового аккумулятора. Совсем нет. Потому что потребляемый к примеру электростартером электрический ток, уменьшится во столько же раз, и мы сможем установить у себя под капотом аккумулятор, ёмкостью всего 20 А/ч !!! Единственное отличие такой батареи от нынешней 12-ти вольтовой — это количество банок: их будет не шесть, а в три раза больше — 18 !!!
Новый стандарт поможет легче осуществить внедрение систем управления не механически, а по проводам (система Drive by wire). Эта система будет устанавливаться даже в самых важных и ответственных узлах автомобиля: тормоза, рулевое управление и подача газа. И чтобы повысить надёжность этих узлов, от которых зависит безопасность водителя и окружающих, нужно будет установить два совершенно независимых источника элктроэнергии на борту автомобиля (как на самолётах). Проще говоря, на маломощных приборах можно будет оставить 12 вольтовую сеть, а на других более мощных потребителях установить сеть в 42 вольта. Это позволит к тому же не тратится водителям на адаптеры, если они захотят установить в машину 12 вольтовые мониторы телевизоров, компьютеров, навигаторов, телефонов и других маломощных приборов.
И напоследок скажу, что новые автомобили с 42 вольтовым напряжение на борту уже колесят по дорогам. Например новая машина (семёрка) от БМВ, была выпущена в 2001 году, и напряжение у неё на борту в 42 вольта. Кстати, даже наш отечественный завод, уже выпустил уникальный генератор, напряжение от которого можно выбрать, подключившись к одной из трёх колодок: 14, 28 и 42 вольта. Но об этом в следующей, вот этой небольшой статье.