Александр Никонов - Жизнь и удивительные приключения Нурбея Гулиа - профессора механики

— Нет, начальника надо называть первым, подчиненного — вторым! — невозмутимо декларировал Гиви.

Инцидент, лишний раз подтвердивший, что я нахожусь все-таки в дурдоме, был исчерпан.

Осталась вторая проблема отдела — волновая передача. Модель ее была зажата в токарном станке, но дела с ней были еще хуже, чем с моментомером.

Дело в том, что волновая передача содержит так называемое гибкое колесо, в которое вставлен распирающий его кулачок-подшипник. Кулачок-подшипник быстро вращался, и если гибкое колесо было не так уж гибко, допустим, стенка колеса была излишне толста, то это колесо, попросту, ломалось за несколько минут. Как гвоздь, который начинают гнуть туда — сюда.

Беда Геракла была в том, что колесо он взял излишне толстым — для прочности. Его делали из самых дорогих и прочных сталей, но проходило пять-шесть минут работы, и колесо, аж нагревшись от деформаций, лопалось. Этот вопрос даже рассматривали на Ученом Совете института и сделали Гераклу внушение. Год потратили на волновую передачу, а долговечность — всего шесть минут!

Я, увидев, какой толщины колесо, от души пожалел бедный токарный станок, который вынужден был деформировать и ломать колесо, греясь сам от натуги. Толщина колеса была миллиметров пять.

Я подозвал токаря — его звали Мурман, — и сказал Гераклу: — прикажи, пусть сточит четыре миллиметра и оставит только один!

Геракл изумился: «Тогда колесо сломается мгновенно!»

Пришлось гнуть перед Гераклом гвоздь и лезвие бритвы. Гвоздь выдержал десять изгибов и сломался. Бритву можно было сгибать до турецкой Пасхи, т. е. до бесконечности.

Геракл хоть сомневающимся голосом, но приказал Мурману: «Точи!»

Мурману было все равно, он и сточил четыре миллиметра, оставив один. Вставили в колесо кулачок и включили станок. Геракл отошел от станка и зажал почему-то уши. Но колесо и не думало ломаться. Как завороженные смотрели сотрудники лаборатории на то, что с треском ломалось уже через пять минут. Станок крутился полчаса, час — колесо даже и не грелось!

Батоно Геракл, давайте на ночь оставим, пусть крутится! Я обещаю — год будет крутиться, не меньше! — посоветовал я.

Геракл отвел меня в сторону и тихо сказал на ухо:

— Ты был прав с моментомером, и мы так же поступим с волновой передачей. Будем постепенно повышать ее долговечность, и к пятому году дойдем до нужного срока!

Еще не проведя даже испытаний скрепера, я понял, что использование маховика на этой машине — незаметная часть того, что может дать маховик в технике. Электростанции, например, работают и днем и ночью, а потребляется энергия, в основном, днем. Накопив энергию в большой маховик ночью, можно было бы использовать эту энергию днем. Но здесь нужен уж очень большой маховик.

Но оказывается гораздо больше энергии, чем вырабатывают все электростанции мира, потребляют автомобили. Вот пишут и говорят о то, что, дескать, будет емкий накопитель энергии, и проблема массового электромобиля будет решена. Все это обман и сплошное надувательство!

Ну, будет емкий накопитель энергии, да он и есть уже — современные супермаховики накапливают полкиловатт-часа в каждом килограмме своей массы. Это больше, чем нужно для силовой установки автомобиля, а где электромобиль? Да дело в том, что будь электромобилей много, то их заряжать будет не от чего. Не хватит всех электростанций мира, даже если от них отключить все остальные потребители: сидеть в темноте и заряжать электромобили.

Поэтому в первую очередь надо научиться сокращать расход топлива на наших обычных автомобилях с двигателями. Как вы думаете, какую часть топлива полезно использует автомобиль? Или, выражаясь научно, чему равен КПД двигателя на автомобиле? Во всех учебниках написано, что этот КПД у бензиновых двигателей — 25 %, а у дизельных — до 40 %. А слабо проверить самому?

Проедем в городе на той же «Волге» 100 километров и израсходуем 12, а то и 14 литров топлива. А потом поделим реальный расход энергии, затраченной на перемещение массы около 1 тонны на колесах на 100 километров пути, на запас энергии в израсходованном топливе и получим около 7 %. Вот чему равен реальный КПД двигателя на автомобиле — он почти такой же, как у паровоза!

Высокий КПД у двигателей — до 40 %, а у так называемых топливных элементов — перспективных источников энергии — вообще до 70 %, бывает только тогда, когда эти источники отдают энергию в самом эффективном, оптимальном режиме. Обычно же двигатель бывает сильно недогружен, ну часто ли вы полностью, до пола, нажимаете на педаль акселератора (в простонародье — «газа»)? А у топливных элементов — нооборот, чтобы развить мощность, например, для обгона, этими «элементами» нужно заполнить весь кузов автомобиля.

Автомобилю нужен накопитель, «банк» энергии, который отбирал бы энергию от двигателя или топливных элементов при их максимальном КПД, а отдавал бы машине — по потребности. Но такой «банк» уже есть — это супермаховик. Хватило бы супермаховика массой в десять килограммов, чтобы обеспечить таким «банком» от легковушки до автобуса, но экономичного автомобиля с таким банком что-то не видно.

Вот такие размышления привели меня тогда к выводу, который теперь уже ни для кого не является откровением. Такому экономичному автомобилю с «гибридным» источником энергии (помесь двигателя с накопителем) нужна особая бесступенчатая трансмиссия — вариатор, связывающий колеса и маховик с двигателем.

Поясняю на самом типичном примере: автомобиль разгоняется — скорость его мала, а двигатель и маховик вращаются быстро. Стало быть, передаточное отношение трансмиссии наибольшее. Автомобиль гонит по шоссе — скорость его наибольшая — а передаточное отношение — наименьшее. Для хороших «гибридов» этот диапазон передаточных отношений должен быть не менее 20-ти. И при этом, без каких либо ступеней или передач — все должно меняться плавно. Это может обеспечить только особый вариатор, да такого пока нет.

А если бы был, то представьте себе — автомобиль или автобус тормозит на остановке — и его энергия движения плавно переходит в маховик. Трогается с места — и энергия маховика плавно разгоняет автомобиль! Вот какие автомобили нужны современному человеку, а не те пыхтящие, дымящие и прожорливые чудовища, что мы имеем сейчас! Расход топлива — в два-три раза меньше, токсичных выделений почти нет, мощность при разгонах и обгонах — почти без ограничений. Никаких переключений передач и манипуляций со сцеплением!

Мечта о таких автомобилях заставила меня заняться проблемой вариатора. И вскоре такой вариатор был придуман — не буду вдаваться в подробности его устройства — оно достаточно сложно. Как положено, я подал заявку на изобретение, и, уже не доверяя принципиальности «эксперта от предприятия» решил проследить путь заявки. И вот судьба — заявка опять пришла во ВНИИСтройдормаш, но уже другому специалисту — тому самому Борисову, который применил маховик на экскаваторе. Помните, о нем упоминал Вайнштейн, когда поминал «добрым словом» родной ВНИИСтройдормаш?